linux的逻辑卷管理（Logical Volume Manager）

在对磁盘进行分区大小规划时有时往往不能确定这个分区要使用的总空间大小。而用fdisk对磁盘进行分区后每个分区的大小就已经固定了如果分区设置的过大会白白浪费磁盘空间分区设置的过小就会导致空间不够用的情况。这个时候就可以用到LVMLogical Volume Manager逻辑卷管理。一、LVM简介LVM是 Logical Volume Manager(逻辑卷管理)的简写LVM将若干个磁盘或者磁盘分区连接为一个整块的卷组形成一个存储池。管理员可以在卷组上任意创建逻辑卷并进一步在逻辑卷上创建文件系统。管理员通过LVM可以方便的调整存储卷组的大小并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配。假设有三块磁盘/dev/sdb、/dev/sdc和/dev/sdd用来划分逻辑卷LVM模型如图所示二、LVM基本术语通过LVM技术屏蔽了磁盘分区的底层差异在逻辑上给文件系统提供了一个卷的概念然后在这些卷上建立相应的文件系统。在了解LVM之前先熟悉LVM中几个常用的术语。1物理存储设备The physical media指系统的存储设备文件如/dev/hda1、/dev/sda等等。2物理卷physical volume简称PV物理卷可以是整个硬盘、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。3卷组Volume Group简称VG可以看成单独的逻辑磁盘建立在PV之上一个卷组中至少要包括一个PV在卷组建立之后可以动态的添加PV到卷组中。卷组的名称可以自定义。4PEphysical extent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默认为4MB。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。5逻辑卷logical volume简称LV相当于物理分区。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的扩展或缩小空间。系统中的多个逻辑卷可以属于同一个卷组也可以属于不同的多个卷组。6LElogical extent逻辑区域逻辑区域是逻辑卷中可用于分配的最小存储单元逻辑区域的大小取决于逻辑卷所在卷组中的物理区域大小。LE的大小和PE的大小一样。7VGDAVolume Group Descriptor Area卷组描述符区域和非LVM系统将包含分区信息的元数据保存在位于分区的起始位置的分区表中一样逻辑卷以及卷组相关的元数据也是保存在位于物理卷起始处的卷组描述符区域中。VGDA包括以下内容PV描述符、VG描述符、LV描述符和一些PE描述符。三、安装LVM首先确定系统中是否安装了lvm工具[rootlocalhost ~]# rpm -qa | grep lvm lvm2-2.02.130-5.el7.x86_64 mesa-private-llvm-3.6.2-2.el7.x86_64 lvm2-libs-2.02.130-5.el7.x86_64查看结果可知系统已经安装了LVM管理工具如果命令没有输出则说明没有安装LVM管理工具则需要从网络下载或者从光盘装LVM rpm工具包。四、创建和管理逻辑卷常用命令任务PVVGLV创建pvcreatevgcreatelvcreate删除pvremovevgremovelvremove扫描列表pvscanvgscanlvscan显示属性pvdisplayvgdisplaylvdisplay显示相关信息pvsvgslvs扩展无vgextendLvextend缩减无vgreduceLvreduce对lv进行容量大小的调整lvresize4.1逻辑卷的创建过程1创建物理分区在使用LVM之前需要先划分磁盘分区也就是使用fdisk命令划分磁盘分区。不过在创建分区的时候需要指定分区类型为linux LVM对应的ID为8e其实LVM也能识别linux默认的分区类型83。添加三块5G大小的磁盘第一块磁盘的分区方法为2G大小的主分区和3G大小的逻辑分区第二块磁盘的分区方法为两个2G大小的逻辑分区第三块磁盘不分区。[rootlocalhost ~]# fdisk -l /dev/sdb[rootlocalhost ~]# fdisk -l /dev/sdc#让内核重读分区表 [rootlocalhost ~]# partprobe2创建物理卷pv[rootlocalhost ~]# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb5 /dev/sdc5 /dev/sdc6 /dev/sdd [rootlocalhost ~]# pvdisplay [rootlocalhost ~]# pvscan [rootlocalhost ~]# pvs3创建卷组将物理卷/dev/sdb1,/dev/sdb5和/dev/sdc5加入卷组vg1将物理卷/dev/sdc6,/dev/sdd加入卷组vg2该卷组的PE尺寸为8MB。[rootlocalhost ~]# vgcreate vg1 /dev/sdb1 /dev/sdb5 /dev/sdc5 [rootlocalhost ~]# vgcreate -s 8M vg2 /dev/sdc6 /dev/sdd [rootlocalhost ~]# vgdisplay [rootlocalhost ~]# vgscan [rootlocalhost ~]# vgs4创建逻辑卷第一个逻辑卷的名字为lv1所属卷组为vg1大小为6G第二个逻辑卷的名字为lv2所属卷组为vg2大小为5G第三个逻辑卷的名字为lv3所属卷组为vg2该逻辑卷由100个PE组成。[rootlocalhost ~]# lvcreate -L 6G -n lv1 vg1 [rootlocalhost ~]# lvcreate -L 5G -n lv2 vg2 [rootlocalhost ~]# lvcreate -l 100 -n lv3 vg2 [rootlocalhost ~]# lvdisplay [rootlocalhost ~]# lvscan [rootlocalhost ~]# lvs5格式化逻辑卷创建文件系统并挂载将新建的逻辑卷lv1和lv2格式化为ext4的文件系统将lv3格式化为xfs的文件系统三个逻辑卷可分别自动挂载在/logical/lv1,/logical/lv2,/logical/lv3目录。[rootlocalhost ~]# mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1 [rootlocalhost ~]# mkfs.ext4 /dev/vg2/lv2 [rootlocalhost ~]# mkfs.xfs /dev/vg2/lv3 [rootlocalhost ~]# mkdir -p /logical/{lv1,lv2,lv3} [rootlocalhost ~]# blkid [rootlocalhost ~]# vim /etc/fstab UUIDc47eb7a0-013d-4dc2-8b6c-4441186583e7 /logical/lv1 ext4 defaults 0 0 UUID1f7f9b71-c99f-41fe-b647-25f3a18e875f /logical/lv2 ext4 defaults 0 0 UUIDbaa50c7f-de65-4baa-8bd9-a89f611fd9f3 /logical/lv3 xfs defaults 0 0 [rootlocalhost ~]# mount -a [rootlocalhost ~]# df -h4.2修改逻辑卷的大小扩大需要添加新的物理卷到逻辑卷所在卷组xfs的文件系统只支持扩大逻辑卷ext4的文件系统支持扩大和缩小逻辑卷。1缩小ext4文件系统类型的逻辑卷假设缩小逻辑卷lv1为3G先卸载逻辑卷[rootlocalhost ~]# umount /logical/lv1/如果无法卸载显示设备正忙则是有进程占用该挂载点目录使用如下命令来终止占用进程fuser -m -k 挂载点目录。[rootlocalhost ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv1 [rootlocalhost ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1 3G [rootlocalhost ~]# lvreduce -L 3G /dev/vg1/lv1 或者[rootlocalhost ~]# lvresize -L 3G /dev/vg1/lv1 [rootlocalhost ~]# mount -a [rootlocalhost ~]# df -h2扩大ext4文件系统类型的逻辑卷假设扩大逻辑卷lv2为6G。首先得查看剩余卷组容量是否足够逻辑卷的扩大。[rootlocalhost ~]# vgs #可不卸载 [rootlocalhost ~]# lvextend -L 6G /dev/vg2/lv2 [rootlocalhost ~]# resize2fs /dev/vg2/lv23缩小和扩大ext4文件系统的逻辑卷不论是扩大还是缩小均可以使用命令lvresize同时lvresize的一个-r的选项可以实现执行lvresize的时候一并执行resize2fs。#假设将lv1缩小至2G [rootlocalhost ~]# lvresize -L 2G -r /dev/vg1/lv1 Do you want to unmount /logical/lv1? [Y|n] y4扩大xfs文件系统的逻辑卷#假设扩大lv3的大小为1600M首先得查看剩余卷组容量是否足够逻辑卷的扩大 [rootlocalhost ~]# vgs #查看之后发现lv3的卷组vg2的容量不够所以得先扩大卷组的容量 [rootlocalhost ~]# fdisk /dev/sdc [rootlocalhost ~]# pvcreate /dev/sdc7 [rootlocalhost ~]# vgextend vg2 /dev/sdc7 [rootlocalhost ~]# vgs [rootlocalhost ~]# lvextend -L 1600M /dev/vg2/lv3 [rootlocalhost ~]# xfs_growfs /dev/vg2/lv35假设某个磁盘或者分区被损坏假设要将/dev/sdd从卷组中删除先查看该磁盘所在的卷组有没有多余的空间[rootlocalhost ~]# vgs如果损坏磁盘所在的卷组没有多余空间则准备好一个和该磁盘大小相同的分区或者是磁盘这里假设有一个分区大小为5G的分区/dev/sda5。[rootlocalhost ~]# pvcreate /dev/sda5 [rootlocalhost ~]# vgextend vg2 /dev/sda5 #将/dev/sdd中的PE全部移动到/dev/sda5中 [rootlocalhost ~]# pvmove /dev/sdd /dev/sda5 [rootlocalhost ~]# vgreduce vg2 /dev/sdd4.3删除物理卷、卷组和逻辑卷先删除逻辑卷再删除卷组最后再删除物理卷。在删除的同时需要把/etc/fstab里面的相关挂载信息删除或者注释否则系统会无法正常启动。[rootlocalhost ~]# umount /logical/{lv1,lv2,lv3} [rootlocalhost ~]# lvremove /dev/vg1/lv1 /dev/vg2/lv2 /dev/vg2/lv3 [rootlocalhost ~]# vgremove vg1 vg2 [rootlocalhost ~]# pvremove /dev/sda5