LVM逻辑卷管理

Posted 2020-11-19

一、LVM逻辑卷管理（Logical Volume Manager）

1.作用：动态扩容磁盘，一般用于大容量数据存储

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，LVM
是建立在硬盘和 分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性。

2.基本概念：

物理存储介质（PhysicalStorageMedia）
    指系统的物理存储设备：磁盘，如：/dev/hda、/dev/sda等，是存储系统最底层的存储单元。
物理卷（Physical Volume，PV）
    指磁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，VG）
    类似于非LVM系统中的物理磁盘，其由一个或多个物理卷PV组成。可以在卷组上创建一个或多个LV（逻
    辑卷）。

逻辑卷（Logical Volume，LV）
    类似于非LVM系统中的磁盘分区，逻辑卷建立在卷组VG之上。在逻辑卷LV之上可以建立文件系统（比如
    /home或者/usr等）。

物理块（Physical Extent，PE）
    每一个物理卷PV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。所以物理卷（PV）由大小等同的基本单元PE组成。

逻辑块（Logical Extent，LE）
    逻辑卷LV也被划分为可被寻址的基本单位，称为LE。在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，并且一
    一对应。

二、创建过程

①新增硬盘 --> system id(8e)：将磁盘分区并将system id设置为8e（默认为83，可使用常见的文件系统：
    如ext4、btrfs、xfs、jfs等）、82（Linux Swap）、7（Windows NTFS）、b（Fat 32）
②将硬盘转换 为PV物理卷   //PV（物理卷）：LVM识别的最小单位，磁盘必须将分区转换为物理卷
③将一个或多个PV加入到VG卷组    //VG（卷组）：?由一个或多个物理卷组成，容量为多个物理卷的总和
④新建LV逻辑卷从VG拿取空间    //LV（逻辑卷）：用户使用的单位，可挂载使用

三、案例：

创建LVM

1.添加磁盘：新增3块20G的SCSI硬盘，组成LVM


2.将硬盘分区，并指定system id

  fdisk /dev/sdb --> n --> p --> 1 --> 回车 --> 回车 --> t(更改system id) --> 8e(Linux LVM) --> w
  fdisk /dev/sdc --> n --> p --> 1 --> 回车 --> 回车 --> t(更改system id) --> 8e(Linux LVM) --> w
  fdisk /dev/sdd --> n --> p --> 1 --> 回车 --> 回车 --> t(更改system id) --> 8e(Linux LVM) --> w

3.将硬盘转换为PV(物理卷)

（1）pvcreate /dev/sd{b1,c1,d1}           //将指定硬盘转换为PV

（2）pvs                                      //简单查看PV信息

（3）pvdisplay                                    //详细查看PV信息

4.新建VG(卷组)，并将PV加入

vgcreate hehe /dev/sd{b1,c1,d1} //新建hehe卷组，并将/dev/sdb1-sdd1加入

5.新建LV(逻辑卷)，并指定VG

lvcreate -L +10G -n hiahia hehe         //新建一个10G大小逻辑卷hiahia，并指定VG为hehe

6.格式化并挂载

（1）mkfs -t ext4 /dev/hehe/a             //将hehe卷组下的a逻辑卷格式化为ext4文件系统

（2）mkdir /data                  //新建/data挂载点目录

（3）mount /dev/hehe/a /data              //将hehe卷组下的a逻辑卷挂载到/data目录

（4）vim /etc/fstab                   //实现开机自动挂载
  /dev/hehe/a       /data       ext4        defaults    0   0

（5）mount -a                 //重新读取/etc/fstab文件

LVM扩容

1.卷组有空间
案例：从卷组中扩展40G空间到逻辑卷

（1）vgs                      //查看卷组是否有剩余空间

（2）lvextend -L +40G /dev/hehe/hiahia            //从hehe卷组中拿取40G空间扩展到hiahia逻辑卷

（3）lvs                      //查看是否扩展

（4）resize2fs /dev/hehe/hiahia               //刷新指定卷组下的逻辑卷的文件系统大小

2.卷组没空间
案例：添加新的硬盘，扩展20G容量到逻辑卷
添加新硬盘

立即重新扫描新增硬盘

（1）echo "- - -" >/sys/class/scsi_host/host0/scan
（2）echo "- - -" >/sys/class/scsi_host/host1/scan
（3）echo "- - -" >/sys/class/scsi_host/host2/scan

（1）fdisk /dev/sde  --> n --> p --> 1 --> 回车 --> 回车 --> t(更改system id) --> 8e(Linux LVM) --> w      //为新加的硬盘分区

（2）pvcreate /dev/sde1             //将/dev/sde1分区转换为物转换为物理卷

（3）pvs                      //查看是否增加/dev/sde1物理卷

（4）vgextend hehe /dev/sde1              //将/dev/sde1加入到加入hehe卷组

（5）vgs                      //查看卷组空间是否增加

（6）lvextend -L +20G /dev/hehe/hiahia            //从hehe卷组中拿取20G空间扩展到hiahia逻辑卷

（7）lvs                      //查看a逻辑卷空间是否增加

（8）resize2fs /dev/hehe/hiahia               //刷新指定卷组下的逻辑卷的文件系统大小

LVM缩减

将未使用的逻辑卷空间缩减到卷组中，方便创建或扩展其它逻辑卷

（1）lvreduce -L -50G /dev/hehe/hiahia            //将a逻辑卷空间减少50G到hehe卷组中

（2）lvs                      //查看hiahia逻辑卷空间是否减少

（3）vgs                      //验证空间是否增加

LVM删除

（1）pvremove /dev/hehe/hiahia            //删除物理卷

（2）vgremove /dev/hehe           //删除卷组

（3）lvremove /dev/hehe/hiahia            //删除逻辑卷