LVM

LVM是 Logical Volume Manager（逻辑卷管理）的简写，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，它由Heinz Mauelshagen在Linux 2.4内核上实现，目前最新版本为：稳定版1.0.5，开发版 1.1.0-rc2，以及LVM2开发版。Linux用户安装Linux操作系统时遇到的一个常见的难以决定的问题就是如何正确地评估各分区大小，以分配合适的硬盘空间。普通的磁盘分区管理方式在逻辑分区划分好之后就无法改变其大小，当一个逻辑分区存放不下某个文件时，这个文件因为受上层文件系统的限制，也不能跨越多个分区来存放，所以也不能同时放到别的磁盘上。而遇到出现某个分区空间耗尽时，解决的方法通常是使用符号链接，或者使用调整分区大小的工具，但这只是暂时解决办法，没有从根本上解决问题。随着Linux的逻辑卷管理功能的出现，这些问题都迎刃而解，用户在无需停机的情况下可以方便地调整各个分区大小。分为lvm，lvm2两个版本。

lvm2使用dm（device mapper模块），将一个或多个底层设备组织成一个逻辑的工具

底层可以是任何块设备，可以是分区、raid

pe：物理盘区，pysical extent

存储空间边界：

    物理边界：

    逻辑边界：

    逻辑卷：

        扩展：先物理，后逻辑

        缩减：先逻辑，后物理

                缩减不能少于已经存储的数据空间大小

快照卷也可以挂载到某个访问点

快照卷在刚创建时没有数据，访问快照卷其实是映射到原卷上了，其实是访问原卷的第二个通路。

如果改变原卷的数据，原卷上的数据在改之前，会复制到快照卷，所以快照卷不必和原卷一样大

快照卷没有永存的目的，只是备份

pv:

    pvcreate,pvs,pvdisplay,pvremove,pvmove,pvscan,

vg:

    vgcreate,vgs,vgdisplay,vgremove,vgextend,vgreduce,vgscan

lv:

    lvcreate,lvs,lvdisplay,lvremove,lvextend,lvreduce,lvscan

实验：创建10G的vg

[root@node1 ~]# fdisk /dev/sdb
Device contains neither a valid DOS partition table, nor Sun, SGI or OSF disklabel
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x6f1459ef.
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
After that, of course, the previous content won't be recoverable.

Warning: invalid flag 0x0000 of partition table 4 will be corrected by w(rite)

WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to
         switch off the mode (command 'c') and change display units to
         sectors (command 'u').

Command (m for help): p

Disk /dev/sdb: 128.8 GB, 128849018880 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 15665 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x6f1459ef

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-15665, default 1): 
Using default value 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-15665, default 15665): +3G

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 2
First cylinder (394-15665, default 394): 
Using default value 394
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (394-15665, default 15665): +7G

Command (m for help): t
Partition number (1-4): 1
Hex code (type L to list codes): 8e
Changed system type of partition 1 to 8e (Linux LVM)

Command (m for help): t
Partition number (1-4): 2
Hex code (type L to list codes): 8e
Changed system type of partition 2 to 8e (Linux LVM)

Command (m for help): w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

查看分区：

[root@node1 ~]# cat /proc/partitions 
major minor  #blocks  name

   8        0  125829120 sda
   8        1     204800 sda1
   8        2   10240000 sda2
   8        3     512000 sda3
   8        4          1 sda4
   8        5  114870272 sda5
   8       16  125829120 sdb
   8       17    3156741 sdb1
   8       18    7349737 sdb2

创建pv：

[root@node1 ~]# pvcreate  /dev/sdb{1,2}
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created
  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created
[root@node1 ~]# pvs
  PV         VG   Fmt  Attr PSize PFree
  /dev/sdb1       lvm2 ---  3.01g 3.01g
  /dev/sdb2       lvm2 ---  7.01g 7.01g
[root@node1 ~]# pvdisplay
  "/dev/sdb1" is a new physical volume of "3.01 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb1
  VG Name               
  PV Size               3.01 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               f3ko3z-2YZ8-ghkh-jPOE-C3RI-AKVi-Z5Hjkm
   
  "/dev/sdb2" is a new physical volume of "7.01 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb2
  VG Name               
  PV Size               7.01 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               KsP0wm-X0KJ-ZkwP-3l3G-lVAA-peS0-UjmRoN

创建vg：

vgcreate [-s N[mgt]] VG名称  物理设备路径，-s指定pe大小

[root@node1 ~]# vgcreate myvg /dev/sdb1
  Volume group "myvg" successfully created
[root@node1 ~]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize VFree
  myvg   1   0   0 wz--n- 3.01g 3.01g
[root@node1 ~]# pvdisplay /dev/sdb1
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb1
  VG Name               myvg
  PV Size               3.01 GiB / not usable 2.75 MiB
  Allocatable           yes 
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              770
  Free PE               770
  Allocated PE          0
  PV UUID               f3ko3z-2YZ8-ghkh-jPOE-C3RI-AKVi-Z5Hjkm

扩展vg：

[root@node1 ~]# vgextend myvg /dev/sdb2
  Volume group "myvg" successfully extended
[root@node1 ~]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  myvg   2   0   0 wz--n- 10.02g 10.02g

lvcreate：

    -n：lv_name

    -L:size[mMgGtT]

    VG_NAME

[root@node1 ~]# lvcreate -L 2G -n mylv myvg
  Logical volume "mylv" created
[root@node1 ~]# lvs
  LV   VG   Attr       LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  mylv myvg -wi-a----- 2.00g

逻辑卷被映射为一个设备：

[root@node1 ~]# ll /dev/mapper/
total 0
crw-rw---- 1 root root 10, 58 Dec 17 17:52 control
lrwxrwxrwx 1 root root      7 Dec 17 18:09 myvg-mylv -> ../dm-0

逻辑卷的2个访问路径：

/dev/vg_name/lv_name

/dev/mapper/vg_name-lv_name

此二者均为符号链接，指向的文件为/dev/dm-#

[root@node1 ~]# ll /dev/mapper/myvg-mylv 
lrwxrwxrwx 1 root root 7 Dec 17 18:09 /dev/mapper/myvg-mylv -> ../dm-0
[root@node1 ~]# ll /dev/myvg/mylv
lrwxrwxrwx 1 root root 7 Dec 17 18:09 /dev/myvg/mylv -> ../dm-0

分区、格式化：

[root@node1 ~]# mke2fs -t ext4 /dev/myvg/mylv
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
131072 inodes, 524288 blocks
26214 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=536870912
16 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
    32768, 98304, 163840, 229376, 294912

Writing inode tables: done                            
Creating journal (16384 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

This filesystem will be automatically checked every 37 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.
[root@node1 ~]# mkdir /data
[root@node1 ~]# mount /dev/myvg/mylv /data
[root@node1 ~]# cd /data
[root@node1 data]# ls
lost+found
[root@node1 data]# mount
/dev/sda5 on / type ext4 (rw)
proc on /proc type proc (rw)
sysfs on /sys type sysfs (rw)
devpts on /dev/pts type devpts (rw,gid=5,mode=620)
tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw)
/dev/sda1 on /boot type ext4 (rw)
/dev/sda2 on /home type ext4 (rw)
none on /proc/sys/fs/binfmt_misc type binfmt_misc (rw)
/dev/mapper/myvg-mylv on /data type ext4 (rw)

查看：

[root@node1 data]# lvs
  LV   VG   Attr       LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  mylv myvg -wi-ao---- 2.00g                                                    
[root@node1 data]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree
  myvg   2   1   0 wz--n- 10.02g 8.02g

复制数据：

[root@node1 data]# cp /etc/rc.d/rc.sysinit /data
[root@node1 data]# ls
lost+found  rc.sysinit

扩展：

1、先确定扩展的目标大小，并确保对应的卷组中有足够的空闲空间可用

2、扩展物理边界lvextend

3、扩展逻辑边界resize2fs

[root@node1 data]# lvextend -L 4G /dev/myvg/mylv
  Size of logical volume myvg/mylv changed from 2.00 GiB (512 extents) to 4.00 GiB (1024 extents).
  Logical volume mylv successfully resized
[root@node1 data]# df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda5             108G  1.3G  101G   2% /
tmpfs                  84M     0   84M   0% /dev/shm
/dev/sda1             190M   25M  156M  14% /boot
/dev/sda2             9.5G   22M  9.0G   1% /home
/dev/mapper/myvg-mylv
                      2.0G  3.1M  1.9G   1% /data
[root@node1 data]# resize2fs /dev/myvg/mylv
resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem at /dev/myvg/mylv is mounted on /data; on-line resizing required
old desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1
Performing an on-line resize of /dev/myvg/mylv to 1048576 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/myvg/mylv is now 1048576 blocks long.

缩减：很危险，生产环境一般不缩减，缩减不能在线缩减。

1、先确定缩减后的目标大小，并确保对应的目标逻辑卷大小中有足够的空间可容纳原所有数据

2、先卸载文件系统，并要执行强制检测（e2fsck -f）

3、缩减逻辑边界resize2fs device 3G

4、缩减物理边界lvreduce

[root@node1 data]# cd
[root@node1 ~]# umount /data
[root@node1 ~]# e2fsck -f /dev/myvg/mylv 
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/myvg/mylv: 12/262144 files (0.0% non-contiguous), 33875/1048576 blocks
[root@node1 ~]# resize2fs /dev/myvg/mylv 3G
resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Resizing the filesystem on /dev/myvg/mylv to 786432 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/myvg/mylv is now 786432 blocks long.

[root@node1 ~]# lvreduce -L 3G /dev/myvg/mylv 
  WARNING: Reducing active logical volume to 3.00 GiB
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce mylv? [y/n]: y
  Size of logical volume myvg/mylv changed from 4.00 GiB (1024 extents) to 3.00 GiB (768 extents).
  Logical volume mylv successfully resized
[root@node1 ~]# mount /dev/myvg/mylv /data
[root@node1 ~]# df -lh
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda5             108G  1.3G  101G   2% /
tmpfs                  84M     0   84M   0% /dev/shm
/dev/sda1             190M   25M  156M  14% /boot
/dev/sda2             9.5G   22M  9.0G   1% /home
/dev/mapper/myvg-mylv
                      2.9G  3.1M  2.8G   1% /data
[root@node1 ~]# cd /data
[root@node1 data]# ls
lost+found  rc.sysinit

快照卷：

一般只能读

lvcreate:

    -L：size

    -n：name

    -s：

    -p：r

快照卷是对某逻辑卷进行的，因此必须跟目标逻辑卷在同一卷组中，所以无须指明卷组

注意：确保创建时，原卷没有修改

[root@node1 data]# mount -o remount,ro /dev/myvg/mylv /data
[root@node1 data]# lvcreate -L 512M -n mylv-snap -p r -s /dev/myvg/mylv 
 Logical volume "mylv-snap" created
[root@node1 data]# mount -o remount,rw /dev/myvg/mylv /data
[root@node1 data]# mkdir /snap
[root@node1 data]# mount /dev/myvg/mylv-snap /snap
mount: block device /dev/mapper/myvg-mylv--snap is write-protected, mounting read-only

修改原卷：

[root@node1 data]# vim rc.sysinit 
[root@node1 data]# tail -5 rc.sysinit
if [ -x /bin/plymouth ]; then
    /bin/plymouth --sysinit
fi

new line

快照卷：

[root@node1 data]# cd /snap
[root@node1 snap]# ls
lost+found  rc.sysinit
[root@node1 snap]# tail -5 rc.sysinit 
# Let rhgb know that we're leaving rc.sysinit
if [ -x /bin/plymouth ]; then
    /bin/plymouth --sysinit
fi

复制文件到原卷并查看：

[root@node1 data]# cp /etc/fstab /data
[root@node1 data]# ls
fstab  lost+found  rc.sysinit

查看快照卷：

[root@node1 snap]# ls
lost+found  rc.sysinit

移除快照卷、lv、vg、pv：

[root@node1 snap]# cd
[root@node1 ~]# umount /snap
[root@node1 ~]# lvremove /dev/myvg/mylv-snap 
Do you really want to remove active logical volume mylv-snap? [y/n]: y
  Logical volume "mylv-snap" successfully removed
[root@node1 ~]# umount /data
[root@node1 ~]# lvremove myvg
Do you really want to remove active logical volume mylv? [y/n]: y
  Logical volume "mylv" successfully removed
[root@node1 ~]# vgremove myvg
  Volume group "myvg" successfully removed
[root@node1 ~]# pvremove /dev/sdb{1,2}
  Labels on physical volume "/dev/sdb1" successfully wiped
  Labels on physical volume "/dev/sdb2" successfully wiped

做快照卷备份时，即把快照卷内的数据和原卷中的数据一起备份，然后再卸载、移除快照卷，卸载原卷并格式化它，重新挂载原卷，并还原备份。