LVM详解

1、LVM简介

    LVM（Logical Volume Manager,逻辑卷管理）的重点在于能够动态调整文件系统的容量！而并不是在于数据的存储效率及安全上面。须要文件的读写性能或者是数据的可靠性是RAID所考虑的问题。LVM能够整合多个实体分区在一块儿，让这些分区看起来就像是一个磁盘同样！并且，还能够在将来新增或移除其它的实体分区到这个LVM管理的磁盘当中。如此一来，整个磁盘空间的使用上，实在是至关的具备弹性。

2、LVM经常使用术语

    1.物理存储介质（he physical mediaThe physical media）：这里指系统的存储设备文件，如/dev/sda,/dev/sdb等等；

    2.物理卷（Physical Volume）：简称PV，物理卷就是指硬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，硬盘）比较，却包含有与LVM相关的管理参数；

    3.卷组（Volume Group）:简称VG,LVM卷组相似于非LVM系统中的物理硬盘，其由物理卷组成。能够在卷组上建立一个或多个“LVM分区”（逻辑卷），LVM卷组有一个或多个物理卷组成

    4.逻辑卷（Logical Volume）:简称LV，LVM的逻辑卷相似于非LVM系统中的硬盘分区，在逻辑卷上能够创建文件系统（如/home,/usr等）；

    5.PE（Physical Extent）:PV中能够分配的最小存储单元称为PE，PE的大小是能够配置的，默认为4MB；

    6.LE（Logical Extent）:LV中能够分配的最小存储单元称为LE，在同一个卷组中，LE的大小和PE是同样的，且一一对应；

                 

                                           图1 LVM磁盘结构图

3、建立逻辑卷

    1.例如：要建立一个10G的lv；

    2.注：逻辑卷能够拿分区或者整块硬盘作实验；这里我用/dev/sda7,/dev/sdb作实验

    3.步骤：

        3.1.建立物理分区：

                ①fdisk /dev/sda；（划分/dev/sda6分区，大小10G，修改分区类型为Linux LVM，ID改成8e）

                ②partx -a /dev/sda；同步分区；

        3.2.建立物理卷（PV）：

                ①pvcreate /dev/sd{a6,b}；

                ②pvs；

                ③pvdisplay；

            与PV相关的一些管理命令：

                pvcreate:将实体分区建立成为PV；

                pvs:显示pv简要信息；

                pvdisplay:显示PV详细信息；

                pvscan:搜寻目前系统里面任何具备PV的磁碟；

                pvremove:将PV属性移除，让该分区不具备PV属性；

                pvmove:移动pv

        3.3.建立卷组（VG）：

                语法：vgcreate VGNAME(卷组名) /dev/pv1...(物理卷)

                ①vgcreate vg0 /dev/sd{a6,b}；

                ②vgs；

                ③pvdisplay；

                ④vgdisplay；

            与VG相关的一些管理命令：

                vgcreate:建立VG；

                vgs:显示vg简要信息；

                vgdisplay:显示vg详细信息；

                vgscan:搜寻系统上面是否有VG存在；

                vgextend:在vg内添加额外的pv；    

                vgreduce:在vg内移除pv；

                vgremove:删除一个VG；

                vgchange:配置vg是否启动（active）；

        3.4.建立逻辑卷（LV）:

                语法：lvcreate [-L 逻辑卷大小 | -l PE的个数] [-n 逻辑卷名称] [所属的卷组名]

                ①lvcreate -L 10G -n lv0 vg0；

                ②lvdisplay；

            与LV相关的一些管理命令：

                lvcreate:建立LV；

                lvs：显示lv简要信息；

                lvdisplay：显示lv详细信息；

                lvscan:查询系统上面的lv；

                lvextend：在lv里面添加容量；

                lvreduce:在lv里面减小容量；

                lvremove：删除一个lv；

                lvresize:对lv进行容量大小的调整   

        3.5.创建文件系统（格式化）：

                ①mkfs.ext4 /dev/vg0/lv0；

        3.6.挂载逻辑卷（写进/etc/fstab文件实现自动挂载）：

                ①mkdir /mnt/ln0；

                ②/dev/vg0/lv0    mnt/lv0    ext4    defaults    0    0    

                ③mount -a；

                ④df- h

                ⑤cp -r /etc/* /mnt/lv0；

4、扩展逻辑卷    

    1.注：扩展逻辑卷，前提卷组要有足够的容量；

    2.扩展逻辑卷步骤：

                ①lvextend -L +10G /dev/vg0/lv0；

                ②lvdisplay；

                ③resize2fs /dev/vg0/lv0；同步文件系统，resize2fs只能同步ext系列文件系统；

                ④df -h；

        注：扩展逻辑卷容量表示方法：+10G的含义是在已有的当前容量上加上10G；10G的含义是把容量扩展到10G；

    3.要想把卷组空间容量所有扩展完而且同步文件系统使用如下命令：

                ①lvextend  -r -l +100%FREE /dev/vg0/lv0；

                

5、扩展卷组

    1.方法：加硬盘；（这里我用/dev/sdc硬盘作实验）

    2.扩展卷组步骤：

                ①pvcreate /dev/sdc；##把硬盘变成物理卷

                ②vgextend vg0 /dev/sdc；##把物理卷加入卷组

                ③vgdisplay；

6、缩减逻辑卷

    1.缩减逻辑卷步骤：

                ①umount /mnt/lv0：##取消已经挂载的逻辑卷

                ②e2fsck -f /dev/vg0/lv0；##强制进行磁盘检测

                ③resize2fs /dev/vg0/lv0 10G；

                ④lvreduce -L 10G /dev/vg0/lv0；

                ⑤mount -a:从新挂载逻辑卷

                ⑥lvdisplay；

                ⑦df -h；

7、删除物理卷（PV）

    1.删除PV步骤：

                ①pvmove /dev/sdb；将PV中的PE个数移动到别的PV

                ②pvdisplay；（能够看到PE个数被移动到别的PV）

                ③vgreduce vg0 /dev/sdb；从卷组中删除PV

                ④vgdisplay；（能够看到卷组容量变小了）

                ⑤ pvs；（能够看见/dev/sdb不属于VG0）

                ⑥pvremove /dev/sdb；移除pv,不让/dev/sdb具备pv属性；

                ⑦pvs；查看

8、删除逻辑卷

    1.删除逻辑卷步骤：

                ①umount /mnt/lv0；取消已经挂载的逻辑卷

                ②lvremove /dev/vg0/lv0；

                ③lvs；

9、删除卷组

    1.删除卷组步骤：

                ①vgremove vg0；

                ④pvs；

10、逻辑卷快照

    1.快照是特殊的逻辑卷，它是在生成快照时存在的逻辑卷的 准确拷贝。

    2.对于须要备份或者复制的现有数据集临时拷贝以及其它操 做来讲，快照是最合适的选择。

    3.快照只有在它们和原来的逻辑卷不一样时才会消耗空间：

        3.1在生成快照时会分配给它必定的空间，但只有在原来的逻辑卷或 者快照有所改变才会使用这些空间。

        3.2当原来的逻辑卷中有所改变时，会将旧的数据复制到快照中。

        3.3快照中只含有原来的逻辑卷中更改的数据或者自生成快照后的快 照中更改的数据。

        3.4创建快照的卷大小只须要原始逻辑卷的15%～20%就够了。也可 以使用lvextend放大快照。

    4.快照就是将当时的系统信息记录下来，就好像照相通常， 若未来有任何数据改动了，则原始数据会被移动到快照区，没有改动的区域则由快照区和文件系统共享。

    5.因为快照区与本来的LV共用不少PE的区块，所以快照区与被快照的LV必需要要在同一个VG上。系统恢复的时候的文件数量不能高于快照区的实际容量。

11、建立快照逻辑卷

        注：要事先建立好逻辑卷（我这里事先建立好了逻辑卷（/dev/vg0/lv0），并挂载在/mnt/lv0里）,并拷贝一些数据到目录里作实验,如下四步事先准备好：

            （1）cd /mnt/lv0；

            （2）cp /etc/fstab f1；

            （3）cp /etc/fstab f2；

            （4）cp /etc/fstab f3  ；

    1.建立逻辑卷快照步骤：

        注：建立快照要注意卷组空间容量要足够；快照逻辑卷容量小于或等于被快照的逻辑卷；

                ①lvcreate -L 1G -s -n lv0-snapshot -p r /dev/vg0/lv0；建立快照

                ②lvdisplay；查看快照信息

                ③mkdir /mnt/snapshot；建立快照目录

                ④mount /dev/vg0/lv0-snapshot /mnt/snapshot/；挂载快照

    2.测试：

                ①cd /mnt/lv0；进入到被快照的逻辑卷目录里

                ②echo > f1；在被快照的逻辑卷里清空f1的数据

                ③cd /mnt/snapshot；进入到快照逻辑卷目录里

                ④cat f1；能够看到原始f1的数据内容

    3.利用快照回复数据：

        （1）注：所要恢复的数据不能超过快照区的总大小，由于若是变更的数据大小超过了快照区的空间，那么快照区是不能容纳全部变更的数据了，这个时候快照功能会失效。

        （2）方法：把快照里的数据复制到逻辑卷的挂载目录里便可；

    4.删除快照逻辑卷：

                ①umount /mnt/snapshot/；取消挂载

                ②lvremove /dev/vg0/lv0-snapshot；删除快照逻辑卷