LVM(逻辑卷管理详解)

Posted 2021-01-02 liuwentaolaji

       

        想象一下，当初我们安装主机的时候，只给了它50G内存，随着时间的增长，文件的使用者过多导致文件系统不够大，这时会怎样？我们大多数人会重新再安装一个硬盘，然后分区格式化，然后再复制数据等等。这样一个过程过于麻烦了一些，也更容易浪费磁盘空间，但我们有更简单的方法来扩展我们的磁盘空间，那就是LVM。

 

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.LVM的基础概念

1.pv(物理卷)

pv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。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.VG（卷组）

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.LV（逻辑卷）

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.PE（物理区域)

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。

 VG，PE，LV之间关系如下图所示：

 

LVM将一些零碎的磁盘分区（PV）合并成一个较大的磁盘（VG），然后再根据需要对这个较大的磁盘（VG）划分成不同的小分区（LV），需要注意的是，这些小的分区是可以动态的扩展与缩小的，这就是LVM。

  

三.LVM的实现

创建LVM：

1.给磁盘划分分区或者在虚拟机上增加新的硬盘，如果是分区，分区ID设置为8e。

 2.创建PV：

pvcreate：将磁盘分区创建为PV；

pvs：查看目前PV里面的磁盘；

pvdisplay：显示出目前系统PV的状态

3.创建VG：

vgcreate：创建VG；

vgs：搜寻系统上的VG；

vgdisplay：显示目前系统上VG的状态

3.创建逻辑卷LV

lvcreate：创建逻辑卷；

lvs：查看系统上的lv；

lvdisplay：显示目前系统上lv的状态

 4.文件系统阶段

对lv进行格式化挂载

（1）mkfs -t ext4 

（2）mkdir /mnt/lvm

（3）mount加要挂载的内容

四.扩展与缩小逻辑卷

1.扩展逻辑卷

首先要确定扩展多大，并确定当前逻辑卷所在的卷组有足够的空闲空间可用，扩展时要先扩展物理边界，在扩张逻辑边界。

lvextend -L +500M /dev/vgmage/lv01
resize2fs /dev/vgmage/lv01 或 lvextend中指定-r

2.缩小逻辑卷

确定要缩减为多大，至少能容纳原有的所有数据，逻辑卷缩减有风险，所以要卸载并强行检测文件系统

1.先卸载逻辑卷lv

2.然后通过e2fsck命令检测逻辑卷上空余的空间

3.使用resize2fs将文件系统减少到3G

4.再使用lvreduce命令将逻辑卷减少到3G

注意，文件系统大小和逻辑卷大小一定要保持一致才行，如果逻辑卷大于文件系统，由于部分区域未格式化成文件系统会造成空间的浪费，如果逻辑卷小于文件系统，那数据就出问题了