Linux LVM卷组管理

Linux LVM卷组管理

由于传统的磁盘管理不能对磁盘进行磁盘管理，因此诞生了LVM技术，LVM技术最大的特点就是对磁盘进行动态管理。

由于LVM的逻辑卷的大小更改可以进行动态调整，且不会出现丢失数据的情况。

一、LVM基本属于介绍

• 物理存储介质（The physical media）
• 这里指系统的存储设备：硬盘，如：/dev/hda、/dev/sda等等，是存储系统最低层的存储单元。

• 物理卷（physicalvolume）
• 物理卷就是指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。

• 卷组（Volume Group）
• LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘，其由物理卷组成。可以在卷组上创建一个或多个“LVM分区”（逻辑卷），LVM卷组由一个或多个物理卷组成。

• 逻辑卷（logicalvolume）
• LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区，在逻辑卷之上可以建立文件系统(比如/home或者/usr等)。

• PV（physical volume，PV）
• 物理卷，它的文件格式不是ext4这些，而是具有LVM管理功能的LVM格式

• VG（Volume Group，VG）
• 卷组，卷组是在PV物理卷的基础上创建的，卷组是由一个或多个物理卷组成的，卷组可以在物理卷PV的基础上扩展和缩小。

• LV（logical volume，LV)
• 逻辑卷，在VG的基础上创建，可以进行格式化、可以创建文件系统、可以被挂载。对于用户相当于一个磁盘分区，不过实际上是在VG上逻辑出来的，可以在VG的基础上实现扩展和缩小，扩展的边界是不能超过VG的。

• PE（Physical Extents）
• 物理块、PE相当于block块，默认是4M，一个物理卷PV被划分为称为PE（Physical Extents）的基本单元，VG是由这些PE块组成，也是VG可以自由扩展和缩小的关键原因。

• LE（Logical Extent）
• 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，并且一一对应

分类	命令	说明	示例
PV	pvcreate	创建物理卷	pvcreate /dev/sdb1
PV	pvdisplay	显示已创建的物理卷的详细信息
PV	pvs	显示已创建的物理卷的汇总信息
PV	pvremove	删除物理卷	pvremove /dev/sdb1
VG	vgcreate	创建卷组	pvcreate vg1 /dev/sdb1 /dev/sdb2 …
VG	vgdisplay	显示已创建的卷组的详细信息
VG	vgs	显示已创建的卷组的汇总信息
VG	vgextend	扩展卷组	vgextend vg1 /dev/sdb3 …
VG	vgreduce	收缩卷组	vgreduce vg1 /dev/sdb5
VG	vgremove	删除卷组	vgremove vg1
LV	lvcreate	创建逻辑卷	lvcreate -L 1000M -n lv1 vg1
LV	lvdisplay	显示已创建的逻辑卷的详细信息
LV	lvs	显示已创建的逻辑卷的汇总信息
LV	lvresize	重设逻辑卷大小	lvresize -L 1000M /dev/vg1/lv1
LV	resize2fs	更新逻辑卷信息(ext4)	resize2fs /dev/vg1/lv1
LV	lvremove	删除逻辑卷	lvremove /dev/vg1/lv1
LV	xfs_growfs	更新逻辑卷信息(xfs)	xfs_growfs /dev/vg1/lv1
LV	e2fsck	检查逻辑卷错误(ext4)	e2fsck -f /dev/vg1/lv1

其它参数：

-f 强制创建物理卷，不需要用户确认
-u 指定设备的UUID
-y 所有的问题都回答“yes”
-Z 是否利用前4个扇区

pvcreate

-l 卷组上允许创建的最大逻辑卷数
-p 卷组中允许添加的最大物理卷数
-s 卷组上的物理卷的PE大小

vgcreate

-L 指定逻辑卷的大小，单位为“kKmMgGtT”字节
-l 指定逻辑卷的大小（LE数）
-n 后面跟逻辑卷名
-s 创建快照

lvcreate

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二、实验的操作环境

• 操作系统：Redhat 7 x64
• 磁盘：1快/dev/sdb磁盘10G、已创建4个分区、3个主分区各2G、1个扩展分区4G。
• 如果使用CentOS 7.4默认没有安装支持上述命令的软件包，因此需要提前安装lvm2软件包，具体命令为:yum install -y lvm2

1、创建LVM

【创建过程】

（1）对新磁盘进行分区操作(fdisk)；

（2）逐一变更分区类型为Linux LVM(Hex代码为：8e);

（3）将物理磁盘初始化为物理卷PV(pvcreate)；

（4）将一个或多个物理卷PV转变为一个卷组VG(vgcreate)。

（5）从VG中创建逻辑卷(lvcreate)。

（6）格式化（mkfs.ext4/mkfs.xfs)。

（7）根据实际需要将逻辑卷挂载使用(mount)。

（8）根据需要对磁盘or逻辑卷进行扩展和缩减。

1.1、先将创建4个分区、3个主分区各2G、1个扩展分区4G。

# 管理/dev/sdb磁盘
fdisk /dev/sdb

# 添加主分区/sdb1 给2G空间
n -> p -> 1 -> 空格 -> +2G 

# 添加主分区/sdb2 给2G空间
n -> p -> 2 -> 空格 -> +2G 

# 添加主分区/sdb3 给2G空间
n -> p -> 3 -> 空格 -> +2G 

# 添加扩展分区/sdb4 给4G空间
n -> e -> 4 -> 空格 -> 空格

1.2、转换分区类型为8e、8e类型为LVM。

# 将主分区1转换为LVM
t  -> 1 -> 8e

# 将主分区2转换为LVM
t  -> 2 -> 8e

# 将主分区3转换为LVM
t  -> 3 -> 8e

1.3、将物理磁盘分区初始化为物理卷PV

# 为/dev/sdb1分区 创建PV
pvcreate /dev/sdb1

# 为/dev/sdb2分区 创建PV
pvcreate /dev/sdb2

# 为/dev/sdb3分区 创建PV
pvcreate /dev/sdb3

1.4、将一个或多个物理卷PV转变为一个卷组VG

# 分区/dev/sdb1 /dev/sdb2 整合为一个 VG、命名为 vg1
vgcreate vg1 /dev/sdb1 /dev/sdb2

1.5、从VG中创建逻辑卷。

# 方案1：创建逻辑卷、lvcreate -L 划分大小 -n 逻辑卷名称 卷组名称
lvcreate -L 1G -n lv1 vg1

# 方案2：创建逻辑卷、通过使用vg的PE大小来分逻辑卷，下面-l 分配了100个PE大小的逻辑卷
lvcreate -l 100 -n lv1 vg1

1.6、格式化逻辑卷、并挂载使用

# 格式化、/dev/vg1/lv1 为卷组创建出的逻辑卷位置
mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1

# 挂载逻辑卷使用 挂载到 /mnt 目录下
mount /dev/vg1/lv1 /mnt

# 查看逻辑卷的UUID:最后一行就是逻辑卷的信息，把该行的UUID复制出来，不含引号。
命令：blkid
例：/dev/mapper/vg1-lv1: UUID="11262806-d796-4f49-8f08-897181e8ec33"

# 编辑fstab: 在最后添加一行，输入如下内容：
# 然后保存退出(:wq)，重启后查看结果，如果能正常挂载就没有问题了。
UUID=11262806-d796-4f49-8f08-897181e8ec33 /mnt                    ext4    defaults        0 0

永久生效

1.7、卷组扩容 将/dev/sdb3 添加到 vg1 卷组内

# 将/dev/sdb3 分区添加到vg1卷组内
vgextend vg1 /dev/sdb3

1.8、卷则缩容 将/dev/sdb3 移除 vg1 卷组

命令：pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sdb1 vg1 lvm2 a-- <2.00g 0
/dev/sdb2 vg1 lvm2 a-- <2.00g 0
/dev/sdb3 vg1 lvm2 a-- <2.00g <2.00g

• 只有PFree等于PSize，也就是说没有被使用的物理卷，还能被列入考虑范围。
• 根据上面命令的执行结果，只有/dev/sdb5和/dev/sdb6二个可以被移除。

# 将分区/dev/sdb3 移除 vg1 卷组
vgreduce vg1 /dev/sdb3

 1.9、更新逻辑卷状态

# 更新/dev/vg1/lv1逻辑卷状态
resize2fs /dev/vg1/lv1

2、彻底删除逻辑卷 

2.1、查看挂载、并取消挂载

# 查看挂载
df -mT
/dev/mapper/vg1-1v1    ext4  2.6M  907M   1% /mnt

# 取消挂载
umount /dev/mapper/vg1-1v1

2.2、删除挂在记录

# 删除/etc/fstab 下挂载信息
vim /etc/fstab
...

2.3、删除逻辑卷

lvremove  /dev/mapper/vg1-1v1

2.4、删除卷组

vgremove vg1

2.5、删除物理卷

pvremove /dev/sdb1
pvremove /dev/sdb2