Linux磁盘管理，使用LVM逻辑卷来管理我们的磁盘

Posted 2020-11-30 ynog

在上一篇随笔里面Linux学习之CentOS(二十六)--Linux磁盘管理：LVM逻辑卷的创建及使用详细讲解了LVM逻辑卷的创建及使用，我们知道创建逻辑卷的步骤是先格式化物理硬盘位PV，然后创建一个VG，再将多个PV加入到VG中，最后基于VG创建我们的LV。在这篇随笔里，我们将继续学习LVM逻辑卷的知识，包括逻辑卷的拉伸及缩减...

一、拉伸一个逻辑卷

我们知道相比于传统磁盘管理方式的各种问题，使用LVM逻辑卷来管理我们的磁盘，我们可以对其进行动态的管理。在传统的磁盘管理方式中，我们如果出现分区大小不足的情况下，我们此时只能通过加入一块物理硬盘，然后对其进行分区，因为加入的硬盘作为独立的文件系统存在，所以对原有分区并没有影响，如果此时我们需要扩大分区，就只能先将之前的分区先卸载掉，然后将所有的信息转移到新的分区下，最后再将新的分区挂载上去，如果是在生产环境下，这样是不可想象的，正因为如此，我们才出现了LVM的磁盘管理方式，可以动态的对我们的磁盘进行管理。

我们首先来看下动态拉伸一个逻辑卷的示意图：

 

 

我们从上图可以看到，我们在对逻辑卷进行拉伸时，其实际就是向逻辑卷中增加PE的数量，而PE的数量是由VG中剩余PE的数量所决定的。

【注意：】逻辑卷的拉伸操作可以在线进行，不需要卸载掉我们的逻辑卷

这样的好处就是当我们的逻辑卷的大小不够用时，我们不需要对其进行卸载，就可以动态的增加我们的逻辑卷的大小，并不会对我们的系统产生任何影响。例如如果我们的服务器上运行着一个重要的服务或者数据库，并要求我们7*24小时不间断保持在线，那么这样的动态增加逻辑卷的大小就非常的有必要了。

接下来我们来看看拉伸逻辑卷的步骤：

因为我们的逻辑卷的拉伸操作是可以在线进行的，所以这里我们先将逻辑卷挂载上，并在使用情况下动态的拉伸我们的逻辑卷

 

[root@xiaoluo ~]#mount/dev/xiaoluo/mylv /mnt

[root@xiaoluo~]# cd /mnt

[root@xiaoluo mnt]#vixiaoluo.txt

[root@xiaoluo mnt]#catxiaoluo.txt

I am xiaoluo

[root@xiaoluo mnt]#lslost+found  xiaoluo.txt

 

①查看当前VG的信息，保证VG中有足够的空闲空间

通过vgdisplay或者vgs命令

 

[root@xiaoluo mnt]#vgdisplay

--- Volume group ---VG Name              xiaoluo

System ID

Format                lvm2

Metadata Areas2Metadata Sequence No2VG Access            read/writeVG Status            resizable

MAX LV0Cur LV1Open LV0Max PV0Cur PV2Act PV2VG Size15.99GiB

PE Size    4.00MiB

Total  PE    4094    Alloc   PE/ Size512/2.00GiB

Free  PE/ Size3582/13.99GiB　　//我们的VG当前还有14G，还有足够的空闲空间VG UUID              Cn2iaV-gkf0-pg3M-5ZpY-Wqx9-C3r2-vmtnpM

 

在我们的VG中还有足够的空闲空间时，我们就可以动态的对逻辑卷进行拉伸操作了

②扩充逻辑卷通过lvextend命令

比如我这里要对 mylv 逻辑卷扩充1G的大小，此时我们就可以使用lvextend -L +1G /dev/xiaoluo/mylv命令来执行操作

 

[root@xiaoluo mnt]#lvs

LV  VG      Attr      LSize Pool Origin Data%  Move Log Cpy%Sync Convert

mylv xiaoluo-wi-a----2.00g//我们之前创建的 mylv 逻辑卷的大小为 2G

[root@xiaoluo mnt]#lvextend -L +1G /dev/xiaoluo/mylv

Extending logical volume mylv to3.00GiBLogical volume mylv successfully resized

 

③查看完扩充后LV大小

扩充完后我们可以使用lvdisplay或者lvs命令来查看一下当前lv的信息

 

[root@xiaoluo mnt]# lvdisplay

--- Logical volume

 ---LV Path/dev/xiaoluo/mylv

LV Name                mylv

VG Name                xiaoluo

LV UUID                V8j32N-dTes-vADG-47gj-vSSk-LwdX-k3FPdd

LV Write Access        read/writeLV Creation host,timexiaoluo,2013-05-2420:42:46+0800LV Status              available

# open0LV Size3.00GiB　　// 扩充以后我们的 mylv 逻辑卷大小变成了3G了

Current LE768Segments1Allocation            inherit

Read ahead sectors    auto- currently set to256Block device253:0

 

这个时候我们发现拉伸以后我们的逻辑卷大小变成了3G了，此时我们正在使用我的逻辑卷，并没有卸载掉该逻辑卷，同时我们查看逻辑卷里面的内容，发现其里面的文件还在，并且没有受到一点损害

[root@xiaoluo mnt]#ls

lost +found  xiaoluo.txt

[root@xiaoluo mnt]#catxiaoluo.txt

I am xiaoluo

④更新文件系统通过resize2fs命令

我们在对逻辑卷进行拉伸以后，我们通过df -h命令可以查看一下当前的文件系统信息

[root@xiaoluo mnt]# df-h

Filesystem            Size  Used Avail Use%Mounted on/dev/sda2              16G3.8G  12G25% /tmpfs                249M  560K  248M1% /dev/shm/dev/mapper/xiaoluo-mylv2.0G  68M1.9G4% /mnt

我们发现我们当前的挂载的逻辑卷的文件系统大小还是2G，并没有变成3G，其原因就是我们的文件系统是在创建完LV以后就马上格式化的，此后我们对逻辑卷进行拉伸以后，其并不会改变当前的文件系统，所以我们这个时候必须更新我们的文件系统，

通过使用 resize2fs 命令

 

[root@xiaoluo mnt]#resize2fs /dev/xiaoluo/mylv

resize2fs1.41.12(17-May-2010)

Filesystem at/dev/xiaoluo/mylv is mounted on /mnt; on-line resizing required

old desc_blocks=1, new_desc_blocks =1Performing an on-line resize of /dev/xiaoluo/mylv to786432(4k) blocks.

The filesystem on/dev/xiaoluo/mylv is now786432blockslong.

[root@xiaoluo mnt]#df-h

Filesystem            Size  Used Avail Use%Mounted on/dev/sda2              16G3.8G  12G25% /tmpfs                249M  560K  248M1% /dev/shm/dev/mapper/xiaoluo-mylv3.0G  68M2.8G3% /mnt　　// 这个时候我们的文件系统已经更新了，大小也变成了3G

 

此时我们发现，我们这时的文件系统也已经更新了，大小变成了3G.

我们通过上面的步骤可以发现，拉伸一个逻辑卷的其实是非常简单的，首先就是保持VG中有足够的空闲空间，其次就是对我们的逻辑卷进行动态的拉伸，最后在拉伸完逻辑卷以后我们还必须要更新我们的文件系统。同时我们可以发现，在对逻辑卷进行拉伸时我们并不需要先卸载掉逻辑卷，可以在线进行，并且逻辑卷里面的文件内容都不会发生变化。

二、拉伸一个卷组

上面介绍了如何拉伸一个逻辑卷，如果说此时我们的VG中PE的数量已经不足了，此时我们如果需要拉伸我们的逻辑卷，发现卷组中的空间已经不够用了，这个时候我们就必须对我们的卷组进行拉伸，使得卷组中有足够的空闲空间，最后再来拉伸我们的逻辑卷。我们知道卷组其实就是将多块PV加入到VG当中，所以卷组的拉伸也非常的简单，我们只需要增加一块物理硬盘，将其格式化成PV，然后再将这个PV加入到该卷组中即可。

这里我们首先模拟一下将VG中的剩余空间全部拉伸到我们的逻辑卷当中，然后我们通过增加一块物理硬盘，来对我们的卷组进行拉伸操作

 

 [root@xiaoluo mnt]# vgs　　// 查看当前vg的空闲空间大小

VG      #PV #LV #SN Attr  VSize  VFree

xiaoluo210wz--n-15.99g12.99g

[root@xiaoluo mnt]# lvextend -L +11G /dev/xiaoluo/mylv 　　// 我们将11G的空间拉伸给当前的逻辑卷

Extending logical volume mylv to14.00GiB　　  Logical volume mylv successfully resized

[root@xiaoluo mnt]# resize2fs  /dev/xiaoluo/mylv 　　// 更新文件系统

resize2fs1.41.12(17-May-2010)

Filesystem at/dev/xiaoluo/mylv is mounted on /mnt; on-line resizing required

old desc_blocks=1, new_desc_blocks =1Performing an on-line resize of /dev/xiaoluo/mylv to3670016(4k) blocks.

The filesystem on/dev/xiaoluo/mylv is now3670016blockslong.

[root@xiaoluo mnt]#df-h　　// 查看当前文件系统信息

Filesystem            Size  Used Avail Use%Mounted on/dev/sda2              16G3.8G  12G25% /tmpfs                249M  560K  248M1% /dev/shm/dev/mapper/xiaoluo-mylv

14G  69M  14G1% /mnt

 

 这个时候我们如果还要对逻辑卷进行扩充，但是此时我们的VG中空闲空间的大小已经不太够用了，我们这个时候就需要对我们的卷组进行动态的拉伸了

①将要添加到VG的硬盘格式化成PV通过pvcreate命令

 

 [root@xiaoluo mnt]#pvcreate /dev/sdd

Physical volume"/dev/sdd"successfully created

[root@xiaoluo mnt]#pvs

 PV        

 VG      Fmt  Attr PSize PFree/dev/sdb  xiaoluo lvm2 a--8.00g0/dev/sdc  xiaoluo lvm2 a--8.00g1.99g/dev/sdd          lvm2 a--8.00g8.00g　　// 此时我们新加入的一块硬盘还没有添加到VG当中

 

 ②将新的PV添加到指定的VG当中

通过vgextend命令

 

 [root@xiaoluo mnt]#vgextend xiaoluo /dev/sdd

Volume group"xiaoluo" successfully extended

[root@xiaoluo mnt]#pvs

PV        VG      Fmt  Attr PSize PFree/dev/sdb  xiaoluo lvm2 a--8.00g0/dev/sdc  xiaoluo lvm2 a--8.00g1.99g/dev/sdd  xiaoluo lvm2 a--8.00g8.00g

 

 ③查看当前VG的信息

通过vgdisplay或者vgs命令

 

 [root@xiaoluo mnt]# vgdisplay

--- Volume group ---VG Name              xiaoluo

System ID

Format                lvm2

Metadata Areas3Metadata Sequence No5VG Access            read/writeVG Status            resizable

MAX LV0Cur LV1Open LV1Max PV0Cur PV3Act PV3VG Size23.99GiB

PE Size4.00MiB

Total PE6141Alloc PE/ Size3584/14.00GiB

Free  PE/ Size2557/9.99GiB　　// 此时我们发现我们VG的大小以及得到拉伸了

VG UUID              h5oPBH-24zo-hn4N-zevL-MQVw-4EiX-x9QAyb

 

 三、缩小一个逻辑卷

上面讲的都是如何对逻辑卷进行拉伸以及对卷组进行拉伸，其实逻辑卷还可以动态的对其进行缩小，虽然在实际情况中，我们几乎不会遇到缩小一个逻辑卷的这种情况，不过还是有必要学习一下如何缩小一个逻辑卷，首先我们也是先来看看缩小逻辑卷的一个示意图

 

 

我们看到缩小逻辑卷其实就是从当前的LV中拿出指定的PE数量放回到VG当中。

【注意：】逻辑卷的缩小操作必须离线执行，要先卸载掉逻辑卷才可以

上面在讲的逻辑卷的拉伸操作时我们可以在线执行，不需要卸载掉逻辑卷，但是在进行逻辑卷的缩小操作时，我们必须要先卸载掉逻辑卷才行，否则就可能造成逻辑卷里的文件发生损害。接下来我们来看一下对逻辑卷进行缩小操作的步骤

①卸载已经挂载的逻辑卷通过umount命令

[root@xiaoluo mnt]# cd

[root@xiaoluo~]#umount/mnt　　// 先将我们的逻辑卷卸载掉

②缩小文件系统(会提示需要运行fsck来检查文件系统)通过resize2fs命令

我们在讲到对逻辑卷进行拉伸的时候，其顺序是先对逻辑卷进行拉伸操作，然后再更新我们的文件系统，但是在对逻辑卷进行缩小操作时，我们必须先执行缩小文件系统这个操作！！！这个顺序必须要记清楚！！！

 

 

 

[root@xiaoluo ~]#lvs// 首先我们看下我们当前的逻辑卷大小，此时为14G，我们这里假设要将其缩减为10G的大小  LV  VG      Attr      LSize  Pool Origin Data%  Move Log Cpy%Sync Convert

mylv xiaoluo-wi-a----14.00g

[root@xiaoluo~]#resize2fs /dev/xiaoluo/mylv 10G

//这条命令的作用就是缩小我们的文件系统，将我们的文件系统缩小到10Gresize2fs1.41.12(17-May-2010)

Please run‘e2fsck -f /dev/xiaoluo/mylv‘first.　　// 提示我们首先需要运行 e2fsck 命令来对我们的文件系统进行检查

[root@xiaoluo~]#e2fsck -f /dev/xiaoluo/mylv// 使用 e2fsck 命令来检查我们的文件系统e2fsck1.41.12(17-May-2010)

Pass1: Checking inodes, blocks, and sizes

Pass2: Checking directory structure

Pass3: Checking directory connectivity

Pass4: Checking reference counts

Pass5: Checking group summary information/dev/xiaoluo/mylv:12/917504files (0.0% non-contiguous),75249/3670016blocks

[root@xiaoluo~]#resize2fs /dev/xiaoluo/mylv 10G// 此时再使用 resize2fs 命令来缩小我们的文件系统，缩小为10Gresize2fs1.41.12(17-May-2010)

Resizing the filesystem on/dev/xiaoluo/mylv to2621440(4k) blocks.

The filesystem on/dev/xiaoluo/mylv is now2621440blockslong.

 

 这个时候我们的逻辑卷的文件系统已经被缩小为10G了，接下来我们就可以缩小我们的逻辑卷的大小了

③缩小LV通过lvreduce命令

因为我们之前的LV大小为14G，我们通过缩小文件系统将其缩减为10G，所以此时我们需要缩小4G大小的逻辑卷

 

 [root@xiaoluo ~]#lvreduce -L -4G /dev/xiaoluo/mylv

// 缩小4G大小的逻辑卷  WARNING: Reducing active logical volume to10.00GiB

THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)　　// 这里会提示一个警告可能会损坏我们的文件，这种情况会出现在 当我们需要缩小的文件大小与实际操作时缩小的文件大小不一致时，比如这里我如果多缩小了1个G大小的逻辑卷，这个时候就会出现文件损坏的情况

Do you really want to reduce mylv? [y/n]: y

Reducing logical volume mylv to10.00GiB  Logical volume mylv successfully resized

[root@xiaoluo~]#lvs

// 此时我们的逻辑卷已经被缩小为10G了  LV  VG      Attr      LSize  Pool Origin Data%  Move Log Cpy%Sync Convert

mylv xiaoluo-wi-a----10.00g

 

 缩小逻辑卷的操作是个危险的操作，稍不注意就可能损坏我们的逻辑卷，造成文件的丢失或损害，所以我们一般不要对逻辑卷进行缩减操作

！！！

缩小完逻辑卷以后，我们再将逻辑卷挂载到 /mnt 下，看看里面的文件是否还在

[root@xiaoluo ~]#mount/dev/xiaoluo/mylv /mnt/

[root@xiaoluo~]# cd /mnt/[root@xiaoluo mnt]#lslost+found  xiaoluo.txt

[root@xiaoluo mnt]#catxiaoluo.txt

I am xiaoluo

我们发现，我们之前创建的文件，以及文件里的内容都没有发生改变。

最后再强调一点：缩小逻辑卷的操作必须要先卸载掉逻辑卷，然后先缩小文件系统，最后再来缩小我们的逻辑卷才行！！

四、缩小卷组

我们既然可以动态的拉伸逻辑卷、拉伸卷组以及缩小逻辑卷，那么我们当然也可以缩小我们的卷组。什么时候我们需要来缩小我们的卷组呢？比如说我有一块硬盘，这个时候我们需要将这块硬盘拆下来，或者说不想将这块硬盘再作为逻辑卷了，这个时候我们就需要执行缩小卷组的操作了，缩小卷组的操作可以通过下面这个示意图来展示：

 

 

比如说我们这里需要将物理卷/sdd这块硬盘拿走，那么缩小卷组的步骤如下：

①首先必须也要卸载掉我们的逻辑卷通过 umount 命令

[root@xiaoluo mnt]# cd

[root@xiaoluo~]#umount/dev/xiaoluo/mylv

②将一个PV从指定卷组中移除掉通过vgreduce命令

 

 [root@xiaoluo ~]#pvs

// 首先我们需要看下我们当前有哪些PV正在使用中，因为缩小一个卷组其实就是从卷组中移除一个PV，如果PV正在使用中，那么PV就移除不了  PV        VG      Fmt  Attr PSize PFree/dev/sdb  xiaoluo lvm2 a--8.00g0/dev/sdc  xiaoluo lvm2 a--8.00g5.99g/dev/sdd  xiaoluo lvm2 a--8.00g8.00g　　// 当前只有 sdd 这个PV可以移除掉

[root@xiaoluo~]# vgreduce xiaoluo /dev/sdd

// 我们将 /dev/sdd 这个PV从指定卷组 xiaoluo 中移除掉

Removed"/dev/sdd"from volume group"xiaoluo"

 

 ③查看当前卷组的信息

通过vgdisplay或者vgs命令

 

 [root@xiaoluo ~]# vgdisplay

--- Volume group ---VG Name              xiaoluo

System ID

Format                lvm2

Metadata Areas2Metadata Sequence No7VG Access            read/writeVG Status            resizable

MAX LV0Cur LV1Open LV0Max PV0Cur PV2　　// 当前PV也变成了2块了Act PV2VG Size15.99GiB//我们发现这时我们的卷组大小只有16G了PE Size4.00MiB

Total PE4094Alloc PE/ Size2560/10.00GiB

Free  PE/ Size1534/5.99GiB

VG UUID              h5oPBH-24zo-hn4N-zevL-MQVw-4EiX-x9QAyb

[root@xiaoluo~]#pvsPV        VG      Fmt  Attr PSize PFree/dev/sdb  xiaoluo lvm2 a--8.00g0/dev/sdc  xiaoluo lvm2 a--8.00g5.99g/dev/sdd          lvm2 a--8.00g8.00g　　// dev/sdd 这个PV已经从卷组中移除掉了

 

 ④将PV删除掉

通过pvremove命令

[root@xiaoluo ~]# pvremove /dev/sdd

Labels on physical volume"/dev/sdd"successfully wiped

至此，本篇随笔就已经告一段落了