Linux学习笔记（十六）lvm磁盘故障小案例

Posted 2020-10-25

一、LVM介绍
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
LVM - 优点:
LVM通常用于装备大量磁盘的系统，但它同样适于仅有一、两块硬盘的小系统。

小系统使用LVM的益处:

传统的文件系统是基于分区的，一个文件系统对应一个分区。这种方式比较直观，但不易改变：

1.不同的分区相对独立，无相互联系，各分区空间很易利用不平衡，空间不能充分利用；

2.当一个文件系统／分区已满时，无法对其扩充，只能采用重新分区／建立文件系统，非常麻烦；或把分区中的数据移到另一个更

大的分区中；或采用符号连接的方式使用其它分区的空间。

3.如果要把硬盘上的多个分区合并在一起使用，只能采用再分区的方式，这个过程需要数据的备份与恢复。

当采用LVM时，情况有所不同：

1.硬盘的多个分区由LVM统一为卷组管理，可以方便的加入或移走分区以扩大或减小卷组的可用容量，充分利用硬盘空间；

2.文件系统建立在逻辑卷上，而逻辑卷可根据需要改变大小(在卷组容量范围内)以满足要求；

3.文件系统建立在LVM上，可以跨分区，方便使用；

大系统使用LVM的益处:

1、在使用很多硬盘的大系统中，使用LVM主要是方便管理、增加了系统的扩展性。

2、在一个有很多不同容量硬盘的大型系统中，对不同的用户的空间分配是一个技巧性的工作，要在用户需求与实际可用空间中寻求

平衡。

3、用户／用户组的空间建立在LVM上，可以随时按要求增大，或根据使用情况对各逻辑卷进行调整。当系统空间不足而加入新的硬

盘时，不必把用户的数据从原硬盘迁移到新硬盘，而只须把新的分区加入卷组并扩充逻辑卷即可。同样，使用LVM可以在不停服务的

情况下。把用户数据从旧硬盘转移到新硬盘空间中去。

二、 基本概念
1、 物理卷-----PV（Physical Volume）
物理卷在逻辑卷管理中处于最底层，它可以是实际物理硬盘上的分区，也可以是整个物理硬盘。

2、 卷组--------VG（Volumne Group）
卷组建立在物理卷之上，一个卷组中至少要包括一个物理卷，在卷组建立之后可动态添加物理卷到卷组中。一个逻辑卷管理系统工

程中可以只有一个卷组，也可以拥有多个卷组。

3、 逻辑卷-----LV（Logical Volume）
逻辑卷建立在卷组之上，卷组中的未分配空间可以用于建立新的逻辑卷，逻辑卷建立后可以动态地扩展和缩小空间。系统中的多个

逻辑卷要以属于同一个卷组，也可以属于不同的多个卷组。

4、 物理区域--PE（Physical Extent）
物理区域是物理卷中可用于分配的最小存储单元，物理区域的大小可根据实际情况在建立物理卷时指定。物理区域大小一旦确定将

不能更改，同一卷组中的所有物理卷的物理区域大小需要一致。

5、 逻辑区域―LE（Logical Extent）
逻辑区域是逻辑卷中可用于分配的最小存储单元，逻辑区域的大小取决于逻辑卷所在卷组中的物理区域的大小。

6、 卷组描述区域-----（Volume Group Descriptor Area）
卷组描述区域存在于每个物理卷中，用于描述物理卷本身、物理卷所属卷组、卷组中的逻辑卷及逻辑卷中物理区域的分配等所有信

息，卷组描述区域是在使用pvcreate建立物理卷时建立的。

三、 常用命令
1、 物理卷命令
一般维护命令：
pvscan #在系统的所有磁盘中搜索已存在的物理卷
pvdisplay 物理卷全路径名称 #用于显示指定物理卷的属性。
pvdata 物理卷全路径名称 #用于显示物理卷的卷组描述区域信息，用于调试目的。
pvchange Cx|--allocation {y|n} 物理卷全路径名 #用于改变物理卷的分配许可设置物理卷的创建与删除命令
pvcreate 设备全路径名 #用于在磁盘或磁盘分区上创建物理卷初始化信息，以便对该物理卷进行逻辑卷管理。
pvmove 源物理卷全路径我[目的物理卷全路径名] #用于把某物理卷中的数据转移到同卷组中其他的特刊卷中。

2、 卷组命令
一般维护命令
vgscan #检测系统中所有磁盘
vgck [卷组名] #用于检查卷组中卷组描述区域信息的一致性。
vgdisplay [卷组名] #显示卷组的属性信息
vgrename 原卷组名 新卷组名
vgchange -a y|n [卷组名] #改变卷组的相应属性。是否可分配
vgchange -l 最大逻辑卷数 #卷组可容纳最大逻辑卷数
vgchange -x y|n [卷组名] #卷是否有效
vgmknodes [卷组名|卷组路径] #用于建立（重新建立）已有卷组目录和其中的设备文件卷组配置的备份与恢复命令
vgcfgbackup [卷组名] #把卷组中的VGDA信息备份到“/etc/lvmconf”目录中的文件
vgcfgrestore -n 卷组名 物理卷全路命名 #从备份文件中必得指定物理卷的信息卷组的建立与删除命令
vgcreate 卷组名 物理卷全路径名[物理卷全路径名]
vgmove 卷组名

卷组的扩充与缩小命令
vgextend 卷组名 物理卷全路径名[物理卷全路径名]
vgreduce 卷组名 物理卷全路径名[物理卷全路径名]

卷组的合并与拆分
vgmerge 目的卷组名 源卷组名 #合并两个已经存在的卷组，要求两个卷组的物理区域大小相等且源卷组是非活动的。
vgsplit 现有卷组 新卷组 物理卷全路径名[物理卷全路径名]

卷组的输入与输出命令
vgexport 卷组名
vgimport 卷组名 卷组中的物理卷[卷组中的物理卷]

3、 逻辑卷命令
一般命令
lvscan
lvdisplay 逻辑卷全路径名[逻辑卷全路径名]
lvrename 旧逻辑卷全路径名 新逻辑卷全路径名
lvrename 卷组名 旧逻辑卷名 新逻辑卷名
lvchange
e2fsadm -L +|- 逻辑卷增减量 逻辑卷全路径名

逻辑卷的创建与删除命令
lvcreate
lvremove

逻辑卷的扩充与缩小命令
lvextend -L|--size +逻辑卷大小增量 逻辑卷全路径名
lvreduce q -L|--size +逻辑卷减小量 逻辑卷全路径名

4、 逻辑卷管理命令
lvmdiskscan #检测所有的SCSI、IDE等存储设备
lvmchange -R|--reset #复位逻辑卷管理器
lvmsadc [日志文件全路径名] #收信逻辑卷管理器读写统计信息，保存到日志文件中。
lvmsar 日志文件全路径名 #从lvmsadc命令生成的日志文件中读取并报告逻辑卷管理器的读写统计信息。
摘自：http://blog.51cto.com/kerry/568427

一、lvm应用
首先，之前挂载了新加磁盘/dev/sdb
第一步，创建分区，创建一个1g的主分区

可以看到id是83 ，system是linux，我们需要将它转换成lvm格式
输入t
8e
即可

，相同方式再创建两个分区
输入w保存退出

第二步，创建物理卷

pvcreate  /dev/sdb1

centos7默认没有安装lvm,所以我们要手动安装

yum install -y lvm   

这是因为软件包名不叫lvm

yum provides "/*/pvcreate"

通配查询pvcreate命令的软件包名

可以看到软件包名为lvm2

yum install -y lvm2  

这时候执行创建物理卷还是会报错，因为分区文件没有自动生成
执行

partprobe

生成分区文件

分别执行

pvcreate  /dev/sdb1
pvcreate  /dev/sdb2
pvcreate  /dev/sdb3

pvdisplay查看已经创建的物理卷

第三步
创建卷组
pvs
可以直观的查看物理卷有哪些

创建卷组，将sdb1和sdb2设置为一个卷组

vgcreate vg1 /dev/sdb1 /dev/sdb2

vgdisplay可以查看卷组信息

第四步
创建逻辑分区

lvcreate -L 100M -n lv1 vg1 

从vg1卷组中创建名字为lv1大小100M的逻辑分区
-L指定分区大小
-n指定分区名字

将分区格式化为ext4格式
mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1
然后将文件挂载

mount /dev/vg1/lv1 /mnt

可以发现文件系统并不是/dev/vg1/lv1
通过ls -l 可以发现
/dev/vg1/lv1 与/dev/mapper/vg1-lv1 是指向同一个文件

扩容逻辑分区

lvresize -L 200M /dev/vg1/lv1

上面的操作不够规范，因为我们之前已经挂载了/dev/vg1/lv1
所以先
umount /mnt/
然后再扩容
扩容之后

e2fsck -f /dev/vg1/lv1

检查磁盘是否有错误

resize2fs /dev/vg1/lv1

更新逻辑分区大小，不然重新挂载会无法识别扩容的大小

mount   /dev/vg1/lv1 /mnt/

重新挂载，这时候大小就已经是扩容之后的大小了

以上是ext4的扩容
下面学习ext4的缩容
先卸载分区

umount /mnt/

e2fsck -f /dev/vg1/lv1

检查磁盘是否有错误

resize2fs /dev/vg1/lv1 100M

将分区缩小为100M

lvresize -L 100M /dev/vg1/lv1

重新设置卷大小


扩容与缩容不会更改分区中的文件，xfs只可以扩容不可以缩容；
xfs扩容
如果磁盘已经挂载要先umount 卸载
然后格式化为xfs

mkfs.xfs  -f  /dev/vg1/lv1

挂载分区，然后创建一个文件

XFS的扩容不需要先卸载，直接扩容即可

但是这时候df -h 分区大小没有改变

需要执行以下命令更新分区大小

xfs_growfs /dev/vg1/lv1

关于扩容缩容的总结
ext4可以扩容和缩容而且需要卸载后操作，xfs只可以扩容，不需要卸载
ext4扩容

lvresize -L 100M /dev/vg1/lv1
e2fsck -f /dev/vg1/lv1
resize2fs /dev/vg1/lv1

缩容

e2fsck -f /dev/vg1/lv1
resize2fs /dev/vg1/lv1 100M
lvresize -L 100M /dev/vg1/lv1

xfs扩容

lvresize -L 100M /dev/vg1/lv1
xfs_growfs /dev/vg1/lv1

在分区空间用完之后就需要扩容卷组，然后再扩容
卷组扩容

vgextend vg1 /dev/sdb3

将 /dev/sdb3加入到vg1卷组

小问题解决，
由于之前将/dev/sdb添加到了/etc/fstab 前面又修改了/dev/sdb
所以重启后无法进入系统了

输入root用户密码
然后vi /etc/fstab
将之前添加的最后一行删除，保存退出，重启即可