lvm逻辑卷详解
lvm优缺点
优点
比起传统的硬盘分区管理方式，LVM更富于灵活性：
- 将多块硬盘看作一块大硬盘
- 使用逻辑卷（LV），可以创建跨越众多硬盘空间的分区。
- 可以创建小的逻辑卷（LV），在空间不足时再动态调整它的大小。
- 在调整逻辑卷（LV）大小时可以不用考虑逻辑卷在硬盘上的位置，不用担心没有可用的连续空间。
- 可以在线（online）对逻辑卷（LV）和卷组（VG）进行创建、删除、调整大小等操作。
- 无需重新启动服务，就可以将服务中用到的逻辑卷（LV）在线（online）/动态（live）迁移至别的硬盘上。
- 允许创建快照，可以保存文件系统的备份，同时使服务的下线时间（downtime）降低到最小。
- 支持各种设备映射目标（device-mapper targets），包括透明文件系统加密和缓存常用数据（caching of frequently used data）。这将允许你创建一个包含一个或多个磁盘、并用LUKS加密的系统，使用LVM on top 可轻松地管理和调整这些独立的加密卷 （例如. /, /home, /backup等) 并免去开机时多次输入密钥的麻烦。
缺点
- 在系统设置时需要更复杂的额外步骤。
- Windows系统并不支持LVM，若使用双系统，你将无法在Windows上访问LVM分区。
图解lvm工作流程
普通磁盘: 格式化文件系统、block=4KB ，有N个block-->挂载分区使用
lvm磁盘: 磁盘、格式化为PV（磁盘的容量被分为N个PE） ，PE默认单位是4MB，等于1024个block-->PV加入卷组VG（动态伸缩的大磁盘）-->创建逻辑卷LV（等于创建了分区）-->格式化文件系统xfs （sdb sdc sdd），逻辑卷-->挂载使用
lvm常用命令
pv命令
# 1.前提是需要安装lvm命令
yum install lvm2 -y
# 2.创建pv
pvcreate /dev/sdb /dev/sdc
Physical volume "/dev/sdb" successfully created.
Physical volume "/dev/sdc" successfully created.
# 3.查看pv
pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sdb lvm2 --- 20.00g 20.00g
/dev/sdc lvm2 --- 20.00g 20.00g
pvscan
PV /dev/sdb lvm2 [20.00 GiB]
PV /dev/sdc lvm2 [20.00 GiB]
Total: 2 [40.00 GiB] / in use: 0 [0 ] / in no VG: 2 [40.00 GiB]
pvdisplay
"/dev/sdb" is a new physical volume of "20.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdb
VG Name
PV Size 20.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID GfgfYb-bh9z-ds63-UXwP-Qaad-eGIw-ZxsG7Q
"/dev/sdc" is a new physical volume of "20.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdc
VG Name
PV Size 20.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID 3CcXdo-M6Zx-N6Dn-4SkN-BPk7-a8Ad-Ft2Ixl
# 4.删除pv
pvremove /dev/sdb /dev/sdc
Labels on physical volume "/dev/sdb" successfully wiped.
Labels on physical volume "/dev/sdc" successfully wiped.
vg命令
# 1.首先要创建pv
pvcreate /dev/sdb /dev/sdc
Physical volume "/dev/sdb" successfully created.
Physical volume "/dev/sdc" successfully created.
# 2.创建（加入）卷组
vgcreate vg-0224 /dev/sdb /dev/sdc
Volume group "vg-0224" successfully created
# 3.查看卷组
vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
vg-0224 2 0 0 wz--n- 39.99g 39.99g
vgscan
Reading volume groups from cache.
Found volume group "vg-0224" using metadata type lvm2
vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name vg-0224
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 39.99 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 10238
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 10238 / 39.99 GiB
VG UUID SVUaXR-9JXY-o5WP-XFAW-kCvo-flnt-W3H867
# 4.扩容vg,新的硬盘直接加入vg即可，会自动创建成pv。
vgextend vg-0224 /dev/sdd
Physical volume "/dev/sdd" successfully created.
Volume group "vg-0224" successfully extended
# 5.删除vg
vgremove vg-0224
Volume group "vg-0224" successfully removed
lv命令
# 1. 创建lv
# -L 指定逻辑卷的大小
# -l 指定逻辑卷的大小（PE个数）
# -n 后面跟逻辑卷名
# -s 创建快照
# 创建lv，设定为卷组容量的一半
lvcreate -n 0224lv1 -l 50%VG vg-0224
Logical volume "0224lv1" created.
# 指定逻辑卷大小
lvcreate -n 0224lv2 -L 10G vg-0224
Logical volume "0224lv2" created.
# 2.查看逻辑卷信息
lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
0224lv1 vg-0224 -wi-a----- 29.99g
0224lv2 vg-0224 -wi-a----- 10.00g
# 3.扩容
# 给lv增加10G
lvextend -L +10G /dev/vg-0224/0224lv1
Size of logical volume vg-0224/0224lv1 changed from 29.99 GiB (7678 extents) to 39.99 GiB (10238 extents).
Logical volume vg-0224/0224lv1 successfully resized.
# 调整到49G大小
lvextend -L 49G /dev/vg-0224/0224lv1
Size of logical volume vg-0224/0224lv1 changed from 39.99 GiB (10238 extents) to 49.00 GiB (12544 extents).
Logical volume vg-0224/0224lv1 successfully resized.
# 上面虽然调整了 lv2逻辑卷的大小，但是文件系统它不知道，你得告诉文件系统，也跟着调整分区的容量，以及重新设置block的数量
# ext4文件系统，使用resize2fs命令
# xfs文件系统，使用xfs_growfs调整大小
# 4.删除逻辑卷
lvremove /dev/vg-0224/0224lv1
Do you really want to remove active logical volume vg-0224/0224lv1? [y/n]: y
Logical volume "0224lv1" successfully removed
lvm创建实战
# 1.安装lvm
yum install lvm2 -y
# 2.查看pv
pvs
# 3.创建pv
pvcreate /dev/sdb /dev/sdc
# 4.查看创建后的pv
pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sdb lvm2 --- 20.00g 20.00g
/dev/sdc lvm2 --- 20.00g 20.00g
# 5.查看vg
vgs
# 6.创建vg ,sdb sdc创建为卷组，名字是 vg-0224
vgcreate vg-0224 /dev/sdb /dev/sdc
Volume group "vg-0224" successfully created
# 7.查看创建后的vg
vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
vg-0224 2 0 0 wz--n- 39.99g 39.99g
# 8.查看lv
lvs
# 9.创建lv（创建分区）
# 分配lv1 20G
lvcreate -n lv1 -L 20G vg-0224
Logical volume "lv1" created.
# 分配lv2 15G
lvcreate -n lv2 -L 15G vg-0224
Logical volume "lv2" created.
# 10. 查看创建后的lv
lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
lv1 vg-0224 -wi-a----- 20.00g
lv2 vg-0224 -wi-a----- 15.00g
ls /dev/vg-0224/
lv1 lv2
# 11.查看磁盘设备信息
# 通过如下命令，查看lvm设备的信息
blkid |grep 'sd[bc]'
/dev/sdc: UUID="EtdTLT-GCsq-3GOd-epgG-iWHE-TyMp-vnV3wq" TYPE="LVM2_member"
/dev/sdb: UUID="OC52bo-rsOY-s24k-1hPs-YEsE-wcEN-XL9Yhx" TYPE="LVM2_member"
# 12.给lv格式化文件系统
# lv1格式化为xfs
mkfs.xfs /dev/vg-0224/lv1
# lv2格式化为ext4
mkfs.ext4 /dev/vg-0224/lv2
# 13.挂载lv
mount /dev/vg-0224/lv1 /data
mount /dev/vg-0224/lv2 /opt
# 14.查看挂载
df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 476M 0 476M 0% /dev
tmpfs 487M 0 487M 0% /dev/shm
tmpfs 487M 7.7M 479M 2% /run
tmpfs 487M 0 487M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 30G 4.2G 26G 14% /
tmpfs 98M 0 98M 0% /run/user/0
/dev/mapper/vg--0224-lv1 20G 33M 20G 1% /data
/dev/mapper/vg--0224-lv2 15G 41M 14G 1% /opt
lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 30G 0 disk
└─sda1 8:1 0 30G 0 part /
sdb 8:16 0 20G 0 disk
└─vg--0224-lv1 253:0 0 20G 0 lvm /data
sdc 8:32 0 20G 0 disk
├─vg--0224-lv1 253:0 0 20G 0 lvm /data
└─vg--0224-lv2 253:1 0 15G 0 lvm /opt
sdd 8:48 0 20G 0 disk
sr0 11:0 1 4.4G 0 rom
# 15.开机自动挂载
# 一定切记，如果你的设备发生了变化，一定要去修改/etc/fstab，否则系统开机，读取该fstab文件，找不到设备，无法正确挂载就会报错
进入紧急模式，直到你再次修复fstab文件
tail -2 /etc/fstab
/dev/mapper/vg--0224-lv1 /data xfs defaults 0 0
/dev/mapper/vg--0224-lv2 /opt ext4 defaults 0 0
lvm扩容
# 先查看当前机器的lv情况，确定你要扩容的设备
df -h |grep /data
/dev/mapper/vg--0224-lv1 20G 33M 20G 1% /data
# 扩容到4G的需求，分两种情况
1. 卷组容量够，直接扩容
2. 卷组容量不够，加新硬盘，再次pv化，加入卷组之后再扩容
方案1，卷组容量够
# 1.确认vg够不够
vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
vg-0224 2 2 0 wz--n- 39.99g 4.99g
# 2.确认够用，直接lvextend扩容lv逻辑卷即可
# 给lv1增加4G
lvextend -L +4G /dev/vg-0224/lv1
Size of logical volume vg-0224/lv1 changed from 20.00 GiB (5120 extents) to 24.00 GiB (6144 extents).
Logical volume vg-0224/lv1 successfully resized.
# 注意，这里还有另一种用法：直接扩容到24G
lvextend -L 24G /dev/vg-0224/lv1
# 3. 查看扩容后的lv
lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
lv1 vg-0224 -wi-ao---- 24.00g
lv2 vg-0224 -wi-ao---- 15.00g
# 4. 虽然调整了 lv1逻辑卷的大小，但是文件系统它不知道，得告诉文件系统也跟着调整分区的容量。
# ext4文件系统，使用resize2fs命令，xfs文件系统，使用xfs_growfs调整大小
# 查看lv1文件系统的类别
df -T |grep lv1
/dev/mapper/vg--0224-lv1 xfs 20961280 32992 20928288 1% /data
# 可以看到是xfs，使用xfs_growfs扩容即可
xfs_growfs /dev/mapper/vg--0224-lv1
meta-data=/dev/mapper/vg--0224-lv1 isize=512 agcount=4, agsize=1310720 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0 spinodes=0
data = bsize=4096 blocks=5242880, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 5242880 to 6291456
# 5. 查看扩容后的大小
df -hT |grep lv1
/dev/mapper/vg--0224-lv1 xfs 24G 33M 24G 1% /data
情况2，卷组容量不够了
# 1.创建新硬盘
# 添加一个20G硬盘
lsblk |grep sdd
sdd 8:48 0 20G 0 disk
# 2. 给硬盘pv化
pvcreate /dev/sdd
Physical volume "/dev/sdd" successfully created.
# 3. 查看pv
pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sdb vg-0224 lvm2 a-- <20.00g 0
/dev/sdc vg-0224 lvm2 a-- <20.00g 1016.00m
/dev/sdd lvm2 --- 20.00g 20.00g
# 4.查看vg
vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
vg-0224 2 2 0 wz--n- 39.99g 1016.00m
# 5.vg扩容
vgextend vg-0224 /dev/sdd
Volume group "vg-0224" successfully extended
# 6. 查看扩容后的vg
vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
vg-0224 3 2 0 wz--n- <59.99g <20.99g
# 7.扩容lv
lvextend -L 40G /dev/vg-0224/lv1
Size of logical volume vg-0224/lv1 changed from 24.00 GiB (6144 extents) to 40.00 GiB (10240 extents).
Logical volume vg-0224/lv1 successfully resized.
# 8.查看扩容后的lv
lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
lv1 vg-0224 -wi-ao---- 40.00g
lv2 vg-0224 -wi-ao---- 15.00g
# 9.调整xfs文件系统
xfs_growfs /dev/mapper/vg--0224-lv1
meta-data=/dev/mapper/vg--0224-lv1 isize=512 agcount=5, agsize=1310720 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0 spinodes=0
data = bsize=4096 blocks=6291456, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 6291456 to 10485760
# 10.查看磁盘挂载容量情况
df -hT|grep lv1
/dev/mapper/vg--0224-lv1 xfs 40G 33M 40G 1% /data
删除lvm
# 1./etc/fstab，清除开机自动挂载的配置
# 2.取消挂载
umount /data
umount /opt
# 3.删除lv
lvremove /dev/vg-0224/lv1
Do you really want to remove active logical volume vg-0224/lv1? [y/n]: y
lvremove /dev/vg-0224/lv2
Do you really want to remove active logical volume vg-0224/lv2? [y/n]: y
Logical volume "lv2" successfully removed
# 4. 删除vg
vgremove vg-0224
Volume group "vg-0224" successfully removed
# 5. 删除pv，还原磁盘原本类型
pvremove /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd
Labels on physical volume "/dev/sdb" successfully wiped.
Labels on physical volume "/dev/sdc" successfully wiped.
Labels on physical volume "/dev/sdd" successfully wiped.
# 6. 最后，磁盘就还原为了不可动态调整的磁盘了，可以格式化后，重新挂载使用该设备
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