LVM讲解和磁盘挂载故障

Posted 2020-10-25

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，使硬盘不必使用分区也能被简单地重新划分大小。

首先我们先准备磁盘分区，模拟sdb创建3个分区，每个分区1g，并且将分区类型改为lvm，否则就无法向下进行

命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
Select (default p): p
分区号 (1-4，默认 1)：1
起始 扇区 (2048-10485759，默认为 2048)：
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-10485759，默认为 10485759)：+1G
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 1 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：p

磁盘 /dev/sdb：5368 MB, 5368709120 字节，10485760 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xdfb97a6b

设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 83 Linux

这里我们看到，刚分好的磁盘的ID还是83，文件类型还是linux，如果要使用lvm，则要输入t，在Hex代码中输入8e，去改变

命令(输入 m 获取帮助)：t
已选择分区 1
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：8e
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”

命令(输入 m 获取帮助)：p

磁盘 /dev/sdb：5368 MB, 5368709120 字节，10485760 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xdfb97a6b

设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 8e Linux LVM
现在，就已经把sdb1这块磁盘改为lvm了，因为只有id为8e，system为linux lvm才可以做物理卷。

然后继续往下进行，将三个分区全部完成

设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 8e Linux LVM
/dev/sdb2 2099200 4196351 1048576 8e Linux LVM
/dev/sdb3 4196352 6293503 1048576 8e Linux LVM

然后我们来创建物理卷，创建物理卷的命令是pvcreate，把三个分区全部搞成物理卷，输入命令，pvcreate /dev/sdb1

如果出现无法访问的提示时，我们则要输入partprode这个命令运行一下，然后再查找就出出现我们刚才建立的新磁盘。

[[email protected] ~]# pvcreate /dev/sdb1
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
[[email protected] ~]# pvcreate /dev/sdb2
Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.
[[email protected] ~]# pvcreate /dev/sdb3
Physical volume "/dev/sdb3" successfully created.
这样，三个物理卷就已经创建完成了，

创建完成后，用pvdisplay查看是否创建成功
[[email protected] ~]# pvdisplay
"/dev/sdb1" is a new physical volume of "1.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdb1
VG Name
PV Size 1.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID pW49cL-9m48-euEK-HUrK-pWBk-EEOJ-nSFQMB

"/dev/sdb2" is a new physical volume of "1.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdb2
VG Name
PV Size 1.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID 2Aud9O-Eb8E-FbNv-0tlU-ugYw-uFUJ-3T49g9

"/dev/sdb3" is a new physical volume of "1.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdb3
VG Name
PV Size 1.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID 3OFZT2-w0ZG-LSXU-p4e2-hVWa-j12q-SuzOQ0

这样3个磁盘我们都创建成了lvm模式

然后查看一下/dev/sdb1
[[email protected] ~]# ls /dev/sdb1
/dev/sdb1
如果我们没有查看到文件的话，则需要运行一个命令，partprobe，然后我们再查看，就会看到了。

这里有个知识点，如果我们要安装一个包，但是我们把包名忘了，只能记住命令，那我们可以通过命令去搜索
[[email protected] ~]# yum provides "//pvcreate"，其中/表示根，表示通配，最后再跟命令。

查看当前系统中的物理卷的命令还可以用pvs

[[email protected] ~]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sdb1 lvm2 --- 1.00g 1.00g
/dev/sdb2 lvm2 --- 1.00g 1.00g
/dev/sdb3 lvm2 --- 1.00g 1.00g

然后我们开始创建卷组，命令是vgcreate，卷组名是vg1
[[email protected] ~]# vgcreate vg1 /dev/sdb1 /dev/sdb2
Volume group "vg1" successfully created
然后我们查看新建立好的卷组，命令是vgdisplay
[[email protected] ~]# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name vg1
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 2
Metadata Sequence No 1
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 0
Open LV 0
Max PV 0
Cur PV 2
Act PV 2
VG Size 1.99 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 510
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 510 / 1.99 GiB
VG UUID IZPrmb-y9Or-lj3I-0eBQ-m4qG-L0ZY-0fdvt1

也可以用vgs来查看
[[email protected] ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
vg1 2 0 0 wz--n- 1.99g 1.99g

有了卷组，就可以创建逻辑卷了，命令是lvcreate，-L是设定逻辑卷大小的，-n是为逻辑卷命名的。
[[email protected] ~]# lvcreate -L 100M -n lv1 vg1
Logical volume "lv1" created.
这样逻辑卷lv1就创建完成

然后我们格式化逻辑卷vg1

[[email protected] ~]# mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系统标签=
OS type: Linux
块大小=1024 (log=0)
分块大小=1024 (log=0)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
25688 inodes, 102400 blocks
5120 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=1
Maximum filesystem blocks=33685504
13 block groups
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
1976 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
8193, 24577, 40961, 57345, 73729

Allocating group tables: 完成
正在写入inode表: 完成
Creating journal (4096 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成

然后挂载，查看
[[email protected] ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt/
[[email protected] ~]# df -hl
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sda3 28G 1.1G 27G 4% /
devtmpfs 485M 0 485M 0% /dev
tmpfs 495M 0 495M 0% /dev/shm
tmpfs 495M 6.8M 488M 2% /run
tmpfs 495M 0 495M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 197M 97M 100M 50% /boot
tmpfs 99M 0 99M 0% /run/user/0
/dev/mapper/vg1-lv1 93M 1.6M 85M 2% /mnt
这样，逻辑卷lv1就挂载成功了
以上操作就是怎样创建逻辑卷，格式化和挂载

下面我们来扩容一下逻辑卷，逻辑卷存在的价值就是他可以很方便的扩容和缩容，扩容的命令是lvresize，参数是-L，设定增容大小
[[email protected] ~]# lvresize -L 200M /dev/vg1/lv1
Size of logical volume vg1/lv1 changed from 100.00 MiB (25 extents) to 200.00 MiB (50 extents).
Logical volume vg1/lv1 successfully resized.（ 逻辑卷vg1 / lv1的大小从100.00 MiB（25个盘区）变为200.00个MiB（50个盘区）。逻辑卷vg1 / lv1成功调整大小）提示我们扩容成功。需要注意的是，我们要先将磁盘从挂载点卸下，然后再进行扩容。

然后我们要做一个检测磁盘错误的命令，查看磁盘有没有错误，命令是e2fsck
[[email protected] ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv1
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
第一步: 检查inode,块,和大小
第二步: 检查目录结构
第3步: 检查目录连接性
Pass 4: Checking reference counts
第5步: 检查簇概要信息
/dev/vg1/lv1: 13/25688 files (7.7% non-contiguous), 8899/102400 blocks

然后我们更新一下逻辑卷信息，命令是resize2fs，如果不更新，那么我们就无法再挂载的时候识别它新的大小。
[[email protected] ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/vg1/lv1 to 204800 (1k) blocks.
The filesystem on /dev/vg1/lv1 is now 204800 blocks long.

然后我们重新挂载
[[email protected] ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt/
[[email protected] ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sda3 28G 1.1G 27G 4% /
devtmpfs 485M 0 485M 0% /dev
tmpfs 495M 0 495M 0% /dev/shm
tmpfs 495M 6.9M 488M 2% /run
tmpfs 495M 0 495M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 197M 97M 100M 50% /boot
tmpfs 99M 0 99M 0% /run/user/0
/dev/mapper/vg1-lv1 190M 1.6M 175M 1% /mnt
结合上面的查询结果来看，lv1已经从93M扩容到190M

查看我们刚才创建的文件，发现还在这里，这说明扩容不会导致文件丢失。
[[email protected]ocalhost ~]# ls /mnt
1212 23.txt lost+found

那么既然有扩容，那么就有缩容，首先，xfs是不支持缩容的。

首先先将新磁盘从挂载点卸载
[[email protected] ~]# umount /mnt/

然后检测磁盘错误
[[email protected] ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv1
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
第一步: 检查inode,块,和大小
第二步: 检查目录结构
第3步: 检查目录连接性
Pass 4: Checking reference counts
第5步: 检查簇概要信息
/dev/vg1/lv1: 13/49400 files (7.7% non-contiguous), 11887/204800 blocks

更新逻辑卷信息
先将逻辑卷的大小改到100M
[[email protected] ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1 100M
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/vg1/lv1 to 102400 (1k) blocks.
The filesystem on /dev/vg1/lv1 is now 102400 blocks long.

然后重新设定逻辑卷大小
[[email protected] ~]# lvresize -L 100M /dev/vg1/lv1
WARNING: Reducing active logical volume to 100.00 MiB.
THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce vg1/lv1? [y/n]: y（这时他会提示继续操作会损坏数据，是否要继续操作呢？我们输入“y”继续操作）
Size of logical volume vg1/lv1 changed from 200.00 MiB (50 extents) to 100.00 MiB (25 extents).
Logical volume vg1/lv1 successfully resized.

然后我们查看更改后的信息
[[email protected] ~]# lvdisplay /dev/vg1/lv1
--- Logical volume ---
LV Path /dev/vg1/lv1
LV Name lv1
VG Name vg1
LV UUID xms0Jl-BuVa-LCDG-ss5k-SBBN-iUrJ-4IV5uA
LV Write Access read/write
LV Creation host, time localhost.localdomain, 2018-01-27 11:53:22 +0800
LV Status available

open 0

LV Size 100.00 MiB
Current LE 25
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto

• currently set to 8192
  Block device 253:0

也可以使用lvs
[[email protected] ~]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
lv1 vg1 -wi-a----- 100.00m
已经从200M变成100M了

然后我们重新挂载后查询以前磁盘里的文件是否还在
[[email protected] ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt/
[[email protected] ~]# ls /mnt/
1212 23.txt lost+found
发现文件还在，所以缩容也不会导致文件丢失。

以上是针对ext4文件系统来操作的，如果我们是在xfs下，那操作和命令也是是不一样的

首先我们先将磁盘格式化成xfs模式
首先先卸载磁盘
[[email protected] ~]# umount /mnt/

然后格式化成xfs
[[email protected] ~]# mkfs.xfs -f /dev/vg1/lv1
meta-data=/dev/vg1/lv1 isize=512 agcount=4, agsize=6400 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=25600, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=855, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0

然后在挂载到mnt下然后向里面写文件
[[email protected] ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt/
[[email protected] ~]# touch /mnt/233.txt
[[email protected] ~]# echo "aaaa" > 233.txt
[[email protected]~]# echo "aaaa" > 233.txt
[[email protected]~]# cat !$
cat 233.txt
aaaa

然后我们开始扩容，扩大到300M，在我们扩容xfs的时候与ext4不同的是它不需要卸载
[[email protected] ~]# lvresize -L 300M /dev/vg1/lv1
Size of logical volume vg1/lv1 changed from 100.00 MiB (25 extents) to 300.00 MiB (75 extents)

然后查看
[[email protected] ~]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
lv1 vg1 -wi-ao---- 300.00m

通过df -h查看后发现它还是97M
[[email protected] ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sda3 28G 1.1G 27G 4% /
devtmpfs 485M 0 485M 0% /dev
tmpfs 495M 0 495M 0% /dev/shm
tmpfs 495M 6.9M 488M 2% /run
tmpfs 495M 0 495M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 197M 97M 100M 50% /boot
tmpfs 99M 0 99M 0% /run/user/0
/dev/mapper/vg1-lv1 97M 5.2M 92M 6% /mnt

如果我们想让他变，则要出入命令xfs_growfs
[[email protected] ~]# xfs_growfs /dev/vg1/lv1
meta-data=/dev/mapper/vg1-lv1 isize=512 agcount=4, agsize=6400 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0 spinodes=0
data = bsize=4096 blocks=25600, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=855, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 25600 to 76800

然后我们查看一下
[[email protected] ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sda3 28G 1.1G 27G 4% /
devtmpfs 485M 0 485M 0% /dev
tmpfs 495M 0 495M 0% /dev/shm
tmpfs 495M 6.9M 488M 2% /run
tmpfs 495M 0 495M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 197M 97M 100M 50% /boot
tmpfs 99M 0 99M 0% /run/user/0
/dev/mapper/vg1-lv1 297M 5.5M 292M 2% /mnt
我们会看到他的容量已经是297M了
这就是xfs扩容的方法，他们的区别就是ext4需要卸载后扩容，xfs不需要卸载后扩容，ext4可以扩容和缩容，而xfs不能缩容。

当我们的的逻辑卷空间耗完卷组的时候，这时我们就要扩容卷组了，这里我们还有一个磁盘/dev/sdb3没有使用，那我们就把他加入到卷组中，命令是vgextend
[[email protected] ~]# vgextend vg1 /dev/sdb3
Volume group "vg1" successfully extended
然后我们查询一下
[[email protected] ~]# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name vg1
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 3
Metadata Sequence No 6
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 1
Open LV 1
Max PV 0
Cur PV 3
Act PV 3
VG Size <2.99 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 765
Alloc PE / Size 75 / 300.00 MiB
Free PE / Size 690 / <2.70 GiB
VG UUID IZPrmb-y9Or-lj3I-0eBQ-m4qG-L0ZY-0fdvt1
这时我们发现卷组已经扩容3G了
[[email protected] ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
vg1 3 1 0 wz--n- <2.99g <2.70g
最后，重新设置卷大小

原则是先扩容卷组，然后扩容逻辑卷。

有时候我们新挂载加载磁盘，当时都很正常，但是重启过后就会出现这种情况

由于linux终端中不显示中文，所以才会出现图片中的小方块。出现这种情况是因为我们的磁盘挂载出现问题，他不能正常的挂载到挂载点。
遇到这种情况时，我们先输入root密码，然后编辑文件vi /etc/fstab这个文件。

将我们将最后一行，也就是我们新挂载的那块磁盘从这里面删除。然后保存退出，重启系统，重启后，系统就恢复正常了。
出现这种情况主要是因为另外一块磁盘不存在，但是配置文件/etc/fstab中又有挂载的配置，挂载出问题就导致这样的故障。