LVM及其使用

时间 2019-11-13

标签 lvm 及其使用栏目 Linux 繁體版

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##LVM是什么？ LVM（Logical Volume Manager），即磁盘卷管理，是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制。经过LVM能够很方便的实现：服务器

在线扩容
跨物理硬盘分区
在线迁移
快照

##LVM原理 LVM是磁盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层，来为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局，提供一个抽象的盘卷，在盘卷上创建文件系统。 LVM架构以下：架构

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备一样功能的设备（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）相似于非LVM系统中的物理磁盘，其由一个或多个物理卷PV组成。能够在卷组上建立一个或多个LV（逻辑卷）。
逻辑卷（Logical Volume，LV）相似于非LVM系统中的磁盘分区，逻辑卷创建在卷组VG之上。在逻辑卷LV之上能够创建文件系统（好比/home或者/usr等）。
- 线性逻辑卷 (Linear Volumes) 一个线性逻辑卷聚合多个物理卷成为一个逻辑卷.好比,若是你有两个60GB硬盘,你能够生成120GB的逻辑卷.
- 条块化的逻辑卷(Striped Logical Volumes) 当你写数据到此逻辑卷中时,文件系统能够将数据放置到多个物理卷中.对于大量链接读写操做,它能改善数据I/O效率.
- 镜像的逻辑卷(Mirrored Logical Volumes) 镜像在不一样的设备上保存一致的数据.数据同时被写入原设备及镜像设备.它提供设备之间的容错。
- 快照卷(Snapshot Volumes) 快照卷提供在特定瞬间的一个设备虚拟映像，当快照开始时，它复制一份对当前数据区域的改变，因为它优先执行这些改变，因此它能够重构当前设备的状态。
物理块（Physical Extent，PE）每个物理卷PV被划分为称为PE（Physical Extents）的基本单元，具备惟一编号的PE是能够被LVM寻址的最小单元。PE的大小是可配置的，默认为4MB。因此物理卷（PV）由大小等同的基本单元PE组成。因此每个逻辑卷大小都是物理块的整数倍。
逻辑块（Logical Extent，LE） LVM抽象模型逻辑卷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，而且一一对应。

建立LVM

如下操做前请肯定保存好硬盘中的数据。。。。app

首先安装LVM(以Debian为例)布局

sudo apt-get install lvm2性能
将硬盘初始化为物理卷在建立卷组前，首先要将硬盘初始化成物理卷已供LVM使用。code

pvcreate /dev/sda /dev/sdb /dev/sdc2ip

能够经过pvdisplay或者pvs来查看已经建立的物理卷信息。rem

建立卷组将已经建立的物理卷整合成为一个卷组get

vgcreate mydisk /dev/sda /dev/sdb /dev/sdc2 vgcreate能够经过-s选项来改变PE的默认大小，大小必须是2的阶乘，最小为1kb。一样能够经过vgdisplay和vgs来查看卷组信息。能够发现/dev/多了一个mydisk文件夹效率
建立逻辑卷

lvcreate -n MyRoot -L +14G mydisk

这样就建立了名字为MyRoot的逻辑卷，块设备文件默认为/dev/mydisk/MyRoot（其是一个链接，指向/dev/mapper/的同名文件）。一样可使用lvs和lvdisplay来查看逻辑卷的状况。

PS 若是过须要条块化，请参阅7

在逻辑卷上建立分区逻辑卷建立完成后就能够当成普通的块文件来使用。

mkfs.ext4 /dev/mydisk/MyRoot
挂载使用挂载到合适的位置。 mount /dev/mydisk/MyRoot/ /mnt/MySecret
条块化I/O LVM条块化是LVM功能之一，该技术会跨多个磁盘写入数据，而不是对单一物理卷持续写入。条块化优势以下：
- 它会改善磁盘性能。
- 避免对单一硬盘的不断的大量写入。
- 使用对多个硬盘的条块化写入，能够减小硬盘填满的概率。

建立lv的时候能够加上-i[number]选项就可使用条块化方法，若是须要可使用-I选项声明条块尺寸，一样必须是2的阶乘，可是不能超过PE的大小。

##LVM的伸展 LVM能够实如今线扩大分区容量，也就是说，若是分区的空间不够用了，能够随时扩大而不用下线。从下至上

初始化要添加的物理分区或硬盘，同上。
扩展卷组将一个硬盘或者物理分区添加到卷组之中。 vgextend mydisk /dev/sdd
扩展逻辑卷扩大逻辑卷 lvextend -L +1G /dev/mydisk/MyRoot 注意扩大的单位可使用必定不要超过VG的剩余空间。
更新文件系统 resizefs /dev/mydisk/MyRoot #ext二、ext三、ext4 xfs_growfs /dev/mydisk/MyRoot #XFS

简单而优雅。

##LVM的缩小 LVM缩小操做必须离线，并且必定要备份数据 相比伸展，LVM的缩小操做就有必定的风险了，必定要当心。自上而下

卸载LV umount /mnt/MySecret
缩小文件系统 resize2fs /dev/mydisk/MyRoot 1G #将文件系统改变为1G，请肯定已存在的文件体积小于1G
检查文件系统 e2fsck -f /dev/mydisk/MyRoot
缩小LV lvreduce -L -1G /dev/mydisk/MyRoot #将MyRoot缩小成1G
从新挂载 mount /dev/mydisk/MyRoot /mnt/MySecret 必定要当心谨慎。。

##缩小卷组缩小卷组其实就是将物理硬盘移出卷组，移出前必定要保证移出的物理硬盘是空的。若是使用了条块化I/O的化，备份数据吧（求大神指教）。 vgreduce mydisk /dev/sda vgreduck -a mydisk #自动移除空的卷

##删除LVM 由上至下。。

1.删除LV lvremove /dev/mydisk/MyRoot 2.删除VG vgremove mydisk 3.删除PV pvremove /dev/sda`

##LVM快照

LVM快照是以空间换时间时间的方式制做的lvm卷副本。它只在lvm中工做，并只在源逻辑卷发生改变时占用快照卷的空间。若是源卷的变化达到1GB这么大，快照卷一样也会产生这样大的改变。于是，对于空间有效利用的最佳途径，就是老是进行小的修改。若是快照将存储空间消耗殆尽，咱们可使用lvextend来扩容。而若是咱们须要缩减快照所占用卷的大小，可使用lvreduce。

说白了快照就是保存变化前的文件，因此快照不能用于备份，它并非完整的副本，因此当遇到硬盘物理损坏等非正常情况是没法恢复的。

步骤：

查看卷组中是否有足够剩余空间（vgdisplay信息里的Free PE/Size项）来建立快照，没有的话请参考上面扩容部分扩容。

2.建立快照

lvcreate --size 1G --snapshot --name my_snap /dev/mydisk/MyRoot

验证快照使用lvs查看，会发现多了一个my_snap，而它的origin栏对应着MyRoot，这就是存放快照的卷，能够经过df -Th来查看占用的空间。
扩充快照在使用过程当中可能发生空间不够用的状况，这时候请必定在空间占慢前扩充快照的空间，也就是其逻辑卷的空间（参考上文）。
快照恢复恢复操做是没法在线的。首先要卸载要回复的物理卷，而后在进行合并操做。

umount /mnt/MyRoot lvconvert --merge /dev/mydisk/my_snap

在合并完成后，快照卷将被自动移除。

##LVM迁移

LVM迁移是LVM众多优秀特性之一，经过它，咱们能够迁移逻辑卷到一个新的磁盘而不会丢失数据，也不用关机操做。该特性的功能是将数据从旧磁盘移动到新磁盘。一般，咱们只是在一些磁盘发生错误时，才将数据从一个磁盘迁移到另一个磁盘存储。特色：

将逻辑卷从一个磁盘移动到另外一个磁盘。
咱们可使用任何类型的磁盘，如SATA、SSD、SAS、SAN storage iSCSI或者FC。
在线迁移磁盘，并且数据不会丢失。

###方法一：

确认磁盘情况，肯定要将数据从那个硬盘迁移，迁移到那个硬盘。经过df -h和lvdisplay和vgdisplay查看磁盘和LVM状态

2.在要迁移到的硬盘/分区上建立物理卷

`pvcreate /dev/sdc1`

添加到已有卷组
```
` vgextend mydisk /dev/sdc1`
 `vgs`
```

建立镜像到新物理卷

`lvconvert -m 1 /dev/mydisk/MyRoot /dev/sdc1`

-m为--mirror的缩写，数字是表示镜像份数，过程时间稍长。。

验证镜像
```
lvs -o+devices
```
删除原镜像这时候MyRoot对应者/dev/sdc1的镜像和对应原来的多个物理卷组成的镜像。要将原来的移除，要先删除原来的镜像
```
lvconvert -m 0 /dev/mydisk/MyRoot
```

0即移除。

将MyRoot从vg中移除，参考上面的删除lv

###方法2 方法一第三步日后:直接使用`pvmove /dev/mydisk/MyRoot /dev/sdc1 方法一的意义在于，服务器环境LVM通常会有不少镜像，相似raid 1，直接建立镜像要快的多。（听人说的，待肯定）