LVM Logical Volume Manager(逻辑卷管理)

Posted 2022-05-30 IT2012

LVM：

一、概念：

      LVM是 Logical Volume Manager(逻辑卷管理)的简写，它由Heinz Mauelshagen在Linux 2.4内核上实现。LVM将一个或多个硬盘的分区在逻辑上集合，相当于一个大硬盘来使用，当硬盘的空间不够使用的时候，可以继续将其它的硬盘的分区加入其中，这样可以实现磁盘空间的动态管理，相对于普通的磁盘分区有很大的灵活性。

      与传统的磁盘与分区相比，LVM为计算机提供了更高层次的磁盘存储。它使系统管理员可以更方便的为应用与用户分配存储空间。在LVM管理下的存储卷可以按需要随时改变大小与移除(可能需对文件系统工具进行升级)。LVM也允许按用户组对存储卷进行管理，允许管理员用更直观的名称(如"sales、 development)代替物理磁盘名(如sda、sdb)来标识存储卷。

如图所示LVM模型：

      由四个磁盘分区可以组成一个很大的空间，然后在这些空间上划分一些逻辑分区，当一个逻辑分区的空间不够用的时候，可以从剩余空间上划分一些空间给空间不够用的分区使用。

二、LVM基本术语
前面谈到，LVM是在磁盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层，来为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局，提供一个抽象的盘卷，在盘卷上建立文件系统。首先我们讨论以下几个LVM术语：

物理存储介质（The physical media）：这里指系统的存储设备：硬盘，如：/dev/hda1、/dev/sda等等，是存储系统最低层的存储单元。
物理卷（physical volume）：物理卷就是指硬盘分区或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备(如RAID)，是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）比较，却包含有与LVM相关的管理参数。
卷组（Volume Group）：LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘，其由物理卷组成。可以在卷组上创建一个或多个“LVM分区”（逻辑卷），LVM卷组由一个或多个物理卷组成。
逻辑卷（logical volume）：LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区，在逻辑卷之上可以建立文件系统(比如/home或者/usr等)。
PE（physical extent）：每一个物理卷被划分为称为PE(Physical Extents)的基本单元，具有唯一编号的PE是可以被LVM寻址的最小单元。PE的大小是可配置的，默认为4MB。
LE（logical extent）：逻辑卷也被划分为被称为LE(Logical Extents) 的可被寻址的基本单位。在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，并且一一对应。

简单来说就是：
PV:是物理的磁盘分区
VG:LVM中的物理的磁盘分区，也就是PV，必须加入VG，可以将VG理解为一个仓库或者是几个大的硬盘。
LV：也就是从VG中划分的逻辑分区

如下图所示PV、VG、LV三者关系：

三、安装LVM
首先确定系统中是否安装了lvm工具：

[root@localhost /]# rpm -qa|grep lvm
lvm2-2.02.87-6.el6.x86_64
lvm2-libs-2.02.87-6.el6.x86_64

如果命令结果输入类似于上例，那么说明系统已经安装了LVM管理工具；如果命令没有输出则说明没有安装LVM管理工具，则需要从网络下载或者从光盘装LVM rpm工具包。
四、创建和管理LVM
       要创建一个LVM系统，一般需要经过以下步骤： 
1、 创建分区

使用分区工具（如：fdisk等）创建LVM分区，方法和创建其他一般分区的方式是一样的，区别仅仅是LVM的分区类型为8e。如下列图所示：

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查看磁盘分区表

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使用fdisk创建分区，根据设备文件的绝对路径（/dev/hda）进入分区管理

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一定要指定分区的格式为8e，这是LVM的分区格式

2、 创建PV

 

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3、 创建VG

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创建完成VG之后，才能从VG中划分一个LV。

4、 创建LV

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创建了一个名字为lvData，容量大小是100M的分区，其中：-L：指定LV的大小 -n：指定LV的名。Vo1Group00：表示从这个VG中划分LV；

5、LV格式化及挂载

下一步需要对LV进行格式化（使用mksf进行格式化操作），然后LV才能存储资料

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将格式化后的LV分区挂载到指定的目录下，就可以像普通目录一样存储数据了

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挂载之后，可以看到此LV的容量。

如果要在系统启动的时候启动LV，最好是将lvData写入fstable 文件中，如下所示：

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使用Vim编辑器，打开/etc/fstab，在最后一行添加如图中所示，其中/dev/VolGroup00/lvData指定需要挂载的分区LV，/root/test指定要挂载的目录（挂载点），ext3分区文件系统格式，其它使用默认即可

 LVM备注：

扩容当前分区

一、首先创建一块新的分区：

fdisk  /dev/hda

n

l        #选择逻辑分区，如果没有，则首先创建扩展分区，然后再添加逻辑分区（硬盘：最多四个分区P-P-P-P或P-P-P-E）

6        #分区号（从5开始），/dev/hda6

t      8e   #分区类型8e表示LVM分区

w        #写入分区表

partprobe   #重读分区表

mkfs –t ext3 /dev/hda6 #格式化

partx /dev/hda #查看当前硬盘的分区表及使用情况

二、创建PV，扩容VG，LV

pvcreate /dev/hda6

vgdisplay #查看当前已经存在的VG信息，以存在VG：VolGroup00为例

vgextend VolGroup00 /dev/hda6    #扩展VolGroup00

lvdisplay #查看已经存在的LV信息，以存在LV：LogVol01为例

lvextend –L 1G /dev/VolGroup00/LogVol01 #扩展LV

resize2fs /dev/VolGroup00/LogVol01 #执行该重设大小，对于当前正在使用的LogVol01有效

df –h #查看挂载情况，已经扩容

LVM操作的相关命令:    

fdisk -l :查看系统中都认到了那些物理硬盘     
pvdisplay:查看系统中已经创建好的物理卷     
pvcreate:创建一个新的物理卷     
pvremove:删除一个物理卷(也就是从物理卷中删除一个LVM标签)     
vgdisplay:查看系统中的卷组     
vgcreate:创建一个新的卷组     
vgreduce:从卷组中删除一个物理卷(也就是缩小卷组)     
vgremove:删除一个卷组     
lvdisplay:查看系统中已经创建好的逻辑卷     
lvcreate:创建一个新的逻辑卷     
lvreduce:缩小逻辑卷(也就是从一个逻辑卷中减少一些LE)     
lvremove:从系统中删除一个逻辑卷     
mkfs:基于逻辑卷创建一个相应类型的文件系统     
mkdir -p $mount_piont:创建一个挂载目录     
创建好的文件系统位于:     /dev/$create_vg_name/$lv_name     
mount /dev/$create_vg_name/$lv_name $mount_piont:挂载文件系统

vgscan:读取系统中创建的所有卷组    
vgchange -a y :激活所有卷组  (开机执行,redhat可在/etc/rc.d/rc.sysinit系统启动初始化脚本里可以找到)    vgchange -a n :关闭所有卷组(提示:必须在umount所有的文件系统后,才能成功执行

裸设备使用:    
1.先lvreate    
2. raw /dev/raw/raw0 /dev/mapper/vgname-lvname    
3.修改 /etc/sysconfig/rawdevices,添加:           /dev/raw/raw0 /dev/mapper/vgname-lvname     
4.执行命令; service rawdevices restart,使得/etc/sysconfig/rawdevices文件中的裸设备配置生效     
5.执行/sbin/schkconfig  rawdevices on 使得系统重启后,裸设备能自动加载     
6.修改裸设备的属主,使得相应权限的用户对裸设备有读写权限       chown -R owner:group  /dev/raw/raw0     
7.将修改裸设备属主修改命令加入到系统启动执行脚本/etc/rc.local中,使得系统启动后裸设备的属主保持不变.

linux挂载原有LVM盘

范例：

1、pvs
　　[root@localhost yuanbor]# /sbin/pvs 检查是否有重名的VG组
　　2、vgrename
　　[root@localhost yuanbor]#/sbin/vgrename [VG UUID] /dev/VolGroup01 #将重复的VG组 根据UUID改为 VolGroup01
　　[root@localhost yuanbor]# /sbin/pvs #检查 修改结果
　　3、lvscan
　　[root@localhost sdb3]# /sbin/lvscan #检查 逻辑卷状态
　　可以看到新修改的VolGroup01是inactive状态。
　　4、vgchange
　　[root@localhost sdb3]# /sbin/vgchange -ay /dev/VolGroup01 #激活改名后的VolGroup01
　　[root@localhost mnt]# /sbin/lvscan #检查激活结果
　　5、mount
　　[root@localhost mnt]# mount /dev/VolGroup01/LogVol00 /mnt/sdb3 #挂载逻辑卷 挂载点可以自定义