Linux磁盘管理高级
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LVM
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Btrsh
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LVM
逻辑卷管理（LVM）指系统将物理卷管理抽象成一个逻辑卷，包括重新设定文件系统的大小，LVM可以弹性的更改LVM的容量，通过交换PE来进行资料的转换，将原来LV内的PE转移到其他的设备中以降低LV的容量，或将其他设备中的PE加到LV中以加大容量。
LVM还有快照的功能，快照区与原本的LV共用很多PE的区块，因此快照区与被快照的LV必须要要在同一个VG上！系统恢复的时候的文件数量不能高于快照区的实际容量。
LVM的基本原理可用下图表示：
LVM: Logical Volume Manager，Version: 2 dm: device mapper：将一个或多个底层块设备组织成一个逻辑设备的模块 设备名：/dev/dm-# 软链接： /dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME /dev/mapper/vol0-root /dev/VG_NAME/LV_NAME /dev/vol0/root
使用示例
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创建由/dev/sdb(15G)和/dev/sdc1(10G)组成的卷组VG0,从中切分一个大小 20G的逻辑卷mydata,采用ext4文件系统，并自动挂载到/mydata目录下
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扩展mydata逻辑卷占用所有VG0的空间，并增加新的设备/dev/sdc2(5G)到VG0中
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压缩mydata逻辑卷至5G大小
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删除所有以上题目中创建的逻辑卷，卷组和PV
准备：准备好硬盘与相应的分区，注意修改分区的类型为8e(Linux LVM)
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创建pv: pvcreate
[root@centos6 ~]#pvcreate /dev/sd{b,c1}
Physical volume "/dev/sdb" successfully created
Physical volume "/dev/sdc1" successfully created
[root@centos6 ~]#
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创建vg: vgcreate
[root@centos6 ~]#vgcreate VG0 /dev/sd{b,c1}
Volume group "VG0" successfully created
[root@centos6 ~]#
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创建lv: lvcreate
[root@centos6 ~]#lvcreate -n mydata -L 20G VG0 Logical volume "mydata" created. [root@centos6 ~]#
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创建文件系统
[root@centos6 ~]#mkfs.ext4 /dev/VG0/mydata
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挂载
[root@centos6 ~]#mkdir /mydata [root@centos6 ~]#mount -a [root@centos6 ~]#mount |tail -n 1 /dev/mapper/VG0-mydata on /mydata type ext4 (rw) [root@centos6 ~]#
至此，一个基本的LVM就创建好了，LVM也是磁盘管理的一部分，最终也逃不过这个的基本步骤：创建分区(pv,vg,lv)—> 格式化—> 挂载。
现在，我们就可以管理LVM了，包括扩展、缩减、删除、快照等；
在一个刚创建完的裸LVM上，逻辑卷所占用VG0的空间为0，即Free PE为VG大小；现在我们让逻辑卷占满整个VG0.
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扩展逻辑卷
[root@centos6 ~]#lvextend -r -l +100%FREE /dev/VG0/mydata # 百分百占用VG # 当然也可以lvextend -L [+]#[mMgGtT]
注：如果是xfs系统，扩展文件系统时用xfs_growfs /dev/VG0/mydata
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扩展卷组
[root@centos6 ~]#pvcreate /dev/sdc2 Physical volume "/dev/sdc2" successfully created [root@centos6 ~]#vgextend VG0 /dev/sdc2 Volume group "VG0" successfully extended [root@centos6 ~]#
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逻辑卷缩减(慎重操作，操作前需备份，五个步骤，不能颠倒，与创建lv的顺序相反，得先缩减文件系统，最后缩减物理卷)
[root@centos6 ~]#umount /mydata # 先卸载 [root@centos6 ~]#e2fsck -f /dev/VG0/mydata # 强制检查文件系统 e2fsck 1.41.12 (17-May-2010) Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes Pass 2: Checking directory structure Pass 3: Checking directory connectivity Pass 4: Checking reference counts Pass 5: Checking group summary information /dev/VG0/mydata: 11/1638400 files (0.0% non-contiguous), 146849/6552576 blocks [root@centos6 ~]#resize2fs /dev/VG0/mydata 5G # 缩减文件系统 resize2fs 1.41.12 (17-May-2010) Resizing the filesystem on /dev/VG0/mydata to 1310720 (4k) blocks. The filesystem on /dev/VG0/mydata is now 1310720 blocks long. [root@centos6 ~]#lvreduce -L 5G /dev/VG0/mydata # 缩减逻辑卷 WARNING: Reducing active logical volume to 5.00 GiB. THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.) Do you really want to reduce VG0/mydata? [y/n]: y Size of logical volume VG0/mydata changed from 25.00 GiB (6399 extents) to 5.00 GiB (1280 extents). Logical volume mydata successfully resized. [root@centos6 ~]#[root@centos6 ~]#mount -a # 重新挂载 [root@centos6 ~]#
注意：当逻辑卷LV的太小以至没占用到其它的物理卷PV，则该PV显示不出LVM(dm)
而当我们让LV占满VG时：
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LVM快照,本质上也是创建逻辑卷,也特挂载
[root@centos6 ~]#lvcreate -n mydata_snapshot -p r -L 35G -s /dev/VG0/mydata # 设置快照的名称、权限、大小、对象(对谁做快照) Reducing COW size 35.00 GiB down to maximum usable size 30.12 GiB. Volume group "VG0" has insufficient free space (0 extents): 7712 required. [root@centos6 ~]# [root@centos6 ~]#mkdir /mnt/snapshot [root@centos6 ~]#mount /dev/VG0/mydata /mnt/snapshot [root@centos6 ~]#
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移动物理卷
在移动物理卷上的空间到其它卷组时，要确保卷组VG有足够的空间，否则移动会失败，r所以，在上面的基础上我们再将LV缩减到5G，然后移动/dev/sdb.
[root@centos6 ~]#pvmove /dev/sdb /dev/sdb: Moved: 0.7% /dev/sdb: Moved: 100.0% [root@centos6 ~]#
移动前：
移动后：
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删除逻辑卷
[root@centos6 ~]#umount /dev/VG0/mydata [root@centos6 ~]#pvmove /dev/sdb No data to move for VG0 [root@centos6 ~]#pvmove /dev/sdc1 /dev/sdc1: Moved: 0.5% /dev/sdc1: Moved: 100.0% [root@centos6 ~]#pvmove /dev/sdc2 No data to move for VG0 [root@centos6 ~]#vgremove VG0 Do you really want to remove volume group "VG0" containing 1 logical volumes? [y/n]: y Do you really want to remove active logical volume mydata? [y/n]: y Logical volume "mydata" successfully removed Volume group "VG0" successfully removed [root@centos6 ~]#
Btrsh
Btrfs
被称为是下一代 Linux 文件系统，Linux支持众多的文件系统，其经典的系列是ext系统，在CentOS
7上面还支持xfs文件系统，ext4可以向前或向后兼容；XFS
是一个全64-bit的文件系统，开启了日志功能，所以你磁盘上的文件不再会意外宕机而遭到破坏；人们的需求无止尽，Btrfs正在绽放其魅力。
Btrfs的特性
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支持RAID
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CoW机制：写时复制
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支持快照
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透明压缩
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子卷：sub_volume
下面我们来简单地体验一下Btrfs, 主要涉及创建btrfs，做快照，增加与删除设备，文件系统转换，删除btrfs文件系统等。btrfs的命令特点是支持命令集，常用的有btrfs filesystem, btrfs device, btrfs balance, btrfs subvolume等。
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创建btrfs系统
[root@centos7 ~]#mkfs.btrfs -L mydata /dev/sd{b,c}
[root@centos7 ~]#mkdir /mydata [root@centos7 ~]#mount LABEL=mydata /mydata [root@centos7 ~]#
查看无数据信息：
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在线压缩与扩展
[root@centos7 ~]#btrfs filesystem resize -10G /mydata Resize '/mydata' of '-10G' [root@centos7 ~]#btrfs filesystem resize max /mydata/ Resize '/mydata/' of 'max'
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透明压缩
[root@centos7 ~]#mount -o remount,compress=lzo /mydata/ [root@centos7 ~]#
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添加新硬盘
[root@centos7 ~]#btrfs device add /dev/sdd /mydata/ [root@centos7 ~]#btrfs device add /dev/sde /mydata/ [root@centos7 ~]#
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对元数据与数据分别作raid级别
[root@centos7 ~]#btrfs balance start -mconvert=raid5 /mydata/ Done, had to relocate 4 out of 5 chunks [root@centos7 ~]#btrfs balance start -dconvert=raid5 /mydata /Done, had to relocate 1 out of 3 chunks [root@centos7 ~]#
可见空余的硬盘有部分已经被占用，这本身也是数据平衡。
注：在修改RAID级别时，注意raid对成员数量的要求。
当然，也可以单独为数据作raid:
btrfs balance start -dconvert=single /mydata
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平衡数据：目的是新加的磁盘可以无人用，故而做数据平衡
btrfs balance status /mydata btrfs balance srart /mydata (以chunk为单位)
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子卷管理
[root@centos7 ~]#btrfs subvolume creat /mydata/sub1 # 创建子卷 Create subvolume '/mydata/sub1' [root@centos7 ~]# [root@centos7 ~]#btrfs subvolume list /mydata/ # 查看子卷 ID 262 gen 56 top level 5 path sub1 [root@centos7 ~]# # 单独挂载子卷 [root@centos7 ~]#umount /mydata/ [root@centos7 ~]#mkdir /mnt/sub1 [root@centos7 ~]#mount -o subvol=sub1 /dev/sde /mnt/sub1 或者： [root@centos7 ~]#mount /dev/sde /mydata # 挂载父卷，子卷自动挂载
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快照
# 子卷做快照 [root@centos7 ~]#btrfs subvolume snapshot /mydata/sub1 /mydata/sub1_snapshot Create a snapshot of '/mydata/sub1' in '/mydata/sub1_snapshot' [root@centos7 ~]#
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btrfs与ext4之间的转换
[root@centos7 ~]#btrfs device delete /dev/sde /mydata/ [root@centos7 ~]#btrfs filesystem show Label: 'mydata' uuid: e55867ff-d8b1-4b82-a8b3-226505a26e2f Total devices 3 FS bytes used 928.00KiB devid 1 size 20.00GiB used 1.53GiB path /dev/sdb devid 2 size 20.00GiB used 1.53GiB path /dev/sdc devid 3 size 20.00GiB used 1.53GiB path /dev/sdd btrfs-progs v3.19.1 [root@centos7 ~]# [root@centos7 ~]#mkfs.ext4 /dev/sde [root@centos7 ~]#blkid /dev/sde/dev/sde: UUID="397d0c57-4e11-4008-9c0b-933b2ddb7ecf" TYPE="ext4" [root@centos7 ~]# [root@centos7 ~]#btrfs-convert /dev/sde # ext4-->btrfs creating btrfs metadata. copy inodes [o] [ 0/ 11] creating ext2fs image file. cleaning up system chunk. conversion complete. [root@centos7 ~]#blkid /dev/sde /dev/sde: UUID="c5031e36-0824-4246-bca1-ff645c8cb40e" UUID_SUB="ed87c272-0c09-452b-a59b-6d423a764fc1" TYPE="btrfs" [root@centos7 ~] [root@centos7 ~]#mkdir /mnt/sde [root@centos7 ~]#mount /dev/sde /mnt/sde [root@centos7 ~]#
[root@centos7 ~]#umount /dev/sde [root@centos7 ~]#btrfs-convert -r /dev/sde # 转换回去：btrfs-->ext4 rollback complete. [root@centos7 ~]#blkid /dev/sde/dev/sde: UUID="397d0c57-4e11-4008-9c0b-933b2ddb7ecf" TYPE="ext4" [root@centos7 ~]#
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删除子卷，快照，文件系统
[root@centos7 ~]#btrfs subvolume delete /mydata/sub1_snapshot Delete subvolume (no-commit): '/mydata/sub1_snapshot' [root@centos7 ~]#umount /mnt/sub1 [root@centos7 ~]#btrfs subvolume delete /mydata/sub1 Delete subvolume (no-commit): '/mydata/sub1' [root@centos7 ~]# [root@centos7 ~]#umount /mydata [root@centos7 ~]#btrfs device delete /dev/sdb /mydata [root@centos7 ~]#btrfs device delete /dev/sdc /mydata ERROR: error removing the device '/dev/sdc' - unable to go below two devices on raid5 # 注：当出现类似情况，可直接格式化此设备。 [root@centos7 ~]#btrfs filesystem show btrfs-progs v3.19.1
本文主要介绍了LVM的基本原理与用法，包括LVM的创建与管理，以及简单体验了下Btrfs文件系统，包括Bftrfs的创建、在线扩展、删除等。
止战
2016.9.9
原创文章，作者：Liansir，如若转载，请注明出处：http://www.178linux.com/45023
