邏輯卷(LVM)管理實例詳解

LVM基本術語

下面是LVM需要了解的基本術語：

 物理卷（PV physical volume）: 它可以是物理硬盤上的分區，也可以是整塊物理硬盤；

 卷組（VG volume group）: 建立在物理卷之上，一個卷組至少包括一個物理卷，可以動態增刪物理卷；

 邏輯卷（LV logical volume）:建立在卷組之上，卷組中未分配的空間可以用來建立邏輯卷，并且可以動態調整大小直到用完卷組空間，系統中的多個邏輯卷可以屬于同一個卷組，也可以屬于不同卷組（卷組是物理卷容器，它又被不同邏輯卷動態占用著，就好像一塊物理硬盤被分割成不同的區域一樣）；

 物理區域（PE physical extend）: PE是PV中可以用于分配的最小儲存單元，一旦確定大小不能更改，同一VG中的所有PV的PE大小要一致；

 邏輯區域（LE logical extend）: LE是LV中可以用來分配的最小存儲單元，LE的大小取決于LV所在卷中的PE大?。?/span>

卷組描述區域（VGDA volume group descriptor area）：VGDA在建立物理卷時建立，用于描述PV本身，所屬VG，VG中的LV，以及LV中的PE大小等等；

試驗環境介紹：

操作系統：CentOS7；

硬盤：/dev/sda（系統所在硬盤）、/dev/sdb（20G）、/dev/sdc（20G） ；

使用/dev/sdb、/dev/sdc這兩塊硬盤完成下面的實驗；

如何創建LVM

創建LVM步驟：創建物理卷（PV）->將物理卷加入卷組（VG）->使用卷組創建邏輯卷（LV）->格式化邏輯卷->掛載使用

如何創建PV

#LVM的創建必須使用root權限，如果沒有給硬盤分區，可以直接使用硬盤號將其創建為PV，將sdb和sdc這兩塊硬盤創建成PV

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sd{b,c}
  Physical volume "/dev/sdb" successfully created
  Physical volume "/dev/sdc" successfully created

#查看剛創建好的PV

[root@localhost ~]# pvs
  PV         VG   Fmt  Attr PSize  PFree 
  /dev/sda2  vg0  lvm2 a--u 59.99g  7.99g
  /dev/sdb        lvm2 ---- 20.00g 20.00g
  /dev/sdc        lvm2 ---- 20.00g 20.00g

PV創建好了就可以創建VG了。

如何創建VG

#將sdb和sdc這兩塊已經創建成PV的硬盤劃分到vg0這個卷組池中，vg0是自定義的名稱，代表一個卷組池（同樣，如果硬盤已經分區，請攜帶分區號）

[root@localhost ~]# vgcreate vg1 /dev/sd{b,c}
  Volume group "vg1" successfully created

#查看VG池

[root@localhost ~]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  vg0    1   4   0 wz--n- 59.99g  7.99g
  vg1    2   0   0 wz--n- 39.99g 39.99g

創建好卷組池就能從池中劃分容量給邏輯卷（LV）了。

如何創建LV

#從卷組vg0中拿出10G，分配給lv0，其中-n后面是lv自定義名稱，-L后面跟需要從vg0中分配給lv0的大小以及從哪個VG分配

[root@localhost ~]# lvcreate -n lv0 -L 10G vg1
  Logical volume "lv0" created.
[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  root vg0  -wi-ao---- 20.00g                                                    
  swap vg0  -wi-ao----  2.00g                                                    
  usr  vg0  -wi-ao---- 10.00g                                                    
  var  vg0  -wi-ao---- 20.00g                                                    
  lv0  vg1  -wi-a----- 10.00g

創建好lv后就可以格式化它。

文件系統格式化

#創建好的lv所在目錄是"/dev/卷組名稱/邏輯卷名稱"，所以本例就是/dev/vg0/lv0，將它格式化成ext4文件系統

[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/vg1/lv0

格式化完成后就能掛載使用它了

掛載和使用

#將lv0掛載到/web目錄下（不一定非要掛載到/web才能使用，請根據實際情況掛載到其他目錄）

[root@localhost ~]# mkdir /web
[root@localhost ~]# mount /dev/vg1/lv0 /web/

如何擴充和縮小LVM

只要卷組（VG）中有空余空間，就能將其增加到對應邏輯卷（LV）中；或將對應邏輯卷（LV）中的某些分區刪除，讓其成為卷組（VG）中的空余空間。

如何擴充LV

#首先確保VG池中有足夠的VFree空間可供使用（VSize是這個VG的總大小，VFree是還剩下多少空間可以劃分，PV是這個VG包含多少個物理卷，LV是這個VG以及劃分了多少個邏輯卷）

[root@localhost ~]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  vg0    1   4   0 wz--n- 59.99g  7.99g
  vg1    2   1   0 wz--n- 39.99g 29.99g

#給lv0增加5G的大小

[root@localhost ~]# lvextend -L +15G /dev/vg1/lv0
  Size of logical volume vg1/lv0 changed from 10.00 GiB (2560 extents) to 15.00 GiB (3840 extents).
  Logical volume lv0 successfully resized.

#更新lv0大小（必須）

[root@localhost ~]# resize2fs /dev/vg1/lv0

#查看，lv0被擴充到了15G

[root@localhost ~]# df -h /dev/vg1/lv0 
Filesystem           Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/vg1-lv0   25G   28M   24G   1% /mnt

如何擴充VG

如果此時我們的VG池容量不夠，可以給計算機添加一塊物理硬盤，先將它創建成PV，之后將它放入VG池即可，請看下面的實例：

#新增加一塊硬盤sdd（20G）,將它創建成PV后劃分到vg0下，此時vg0的容量將增加sdd硬盤的大小

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdd
  Physical volume "/dev/sdd" successfully created
[root@localhost ~]# vgextend vg1 /dev/sdd
  Volume group "vg1" successfully extended
[root@localhost ~]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  vg0    1   4   0 wz--n- 59.99g  7.99g
  vg1    3   1   0 wz--n- 59.99g 34.99g

如何縮小LV

注意：縮小LV大小有一定風險，可能造成數據丟失，如果不是必要，最好不要縮小它：

#縮小邏輯卷之前，如果此邏輯卷已經掛載，必須先卸載，以lv1為例

[root@localhost ~]# umount /web

#首先對lv0進行檢查

[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv0

#然后縮小文件系統，本例將lv0從15G縮小到10G大小

[root@localhost ~]# resize2fs /dev/vg1/lv0 10G

#最后將lv0縮小5G，縮小有風險，請慎用

[root@localhost ~]# lvreduce -L -5G /dev/vg1/lv0

WARNING: Reducing active logical volume to 20.00 GiB.
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce vg1/lv0? [y/n]: y
  Size of logical volume vg1/lv0 changed from 25.00 GiB (6400 extents) to 20.00 GiB (5120 extents).
  Logical volume lv0 successfully resized.

#重新掛載使用

[root@localhost ~]# mount /dev/vg1/lv0 /web/

如何縮小VG

縮小VG比縮小LV稍微安全一點，確保這個要被移除的分區或者硬盤沒有被使用后，可以用下面的命令將它從VG池中去除：

#將sdc這塊硬盤從vg0中移除

root@localhost ~]# vgreduce vg1 /dev/sdd
  Removed "/dev/sdd" from volume group "vg1"

如何創建LVM備份(快照)

注意：邏輯卷的備份是放在和邏輯卷同一個卷組中的，也需要占用卷組的大小，所以卷組的大小不夠備份就不會成功：

[root@localhost ~]# lvcreate -L 10G -s -n lv0bk /dev/vg1/lv0 
  Logical volume "lv0bk" created.
[root@localhost vg1]# ls
lv0  lv0bk

#快照保存了創建時，對應邏輯卷所有數據，路徑"/dev/vg0/lv0back"，如果lv0的數據被破壞，只需要將快照文件掛載到某個目錄，然后將其中的數據完整拷貝到lv0即可將lv0恢復到快照創建時的狀態

[root@localhost vg1]# lvs
  LV    VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert                                                  
  lv0   vg1  owi-a-s--- 10.00g                                                    
  lv0bk vg1  swi-a-s--- 10.00g      lv0    0.00

如何刪除LVM

刪除LVM的步驟：如果邏輯卷已掛載，需要先卸載->刪除邏輯卷（LV）->刪除卷組（VG）->刪除物理卷（PV）。

如何刪除LV

#卸載lv1

[root@localhost vg1]# umount /dev/vg1/lv0

#刪除lv0，如果lv0存在快照，會詢問是否刪除快照

[root@localhost vg1]# lvremove /dev/vg1/lv0
Do you really want to remove active logical volume lv0bk? [y/n]: y
  Logical volume "lv0bk" successfully removed
Do you really want to remove active logical volume lv0? [y/n]: y
  Logical volume "lv0" successfully removed

如何刪除VG

[root@localhost vg1]# vgremove vg1
  Volume group "vg1" successfully removed

如何刪除PV

[root@localhost vg1]# pvremove /dev/sd{b,c}
  Labels on physical volume "/dev/sdb" successfully wiped
  Labels on physical volume "/dev/sdc" successfully wiped