LVM2 （ Blog4 ）

LVM2
Logical Volume Manager, Version 2
軟件方式組織多個底層硬件設備為一個抽象的邏輯設備；device: 支持RAID, LVM2, 磁盤, 分區, Multipath

LVM2實現
驅動：內核模塊：dm: device mapper
用戶空間管理程序：lvm
設備文件：/dev/dm-#

邏輯卷：LV；指定數量的PE，組成邏輯空間；LE(Logical Extent物理盤區)：PE分配給LV之后的名字；
可以格式化；可為卷組內任意的任意大小，不危害其中的數據
缺點：損壞后，修復困難；
名稱：LV_NAME
lvpath：/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME /dev/VG_NAME/LV_NAME

卷組：VG；相當于擴展分區(不能直接格式化使用)；PE(Pysical Extent物理盤區): PV加入VG后，由VG定義；
包含物理卷；只能整個物理卷加入或收縮；
名稱：VG_NAME
注意：收縮VG
1、剩余空間可承載LV；
2、收縮空間的數據，需要挪到剩余空間中；

物理卷：PV；存儲元數據；

快照：創建那一刻起，瞬間完成對目標邏輯卷完成掃描其元數據，為其創建一個快照；在快照中可以訪問原卷中的所有內容相當于硬鏈接，不能跨文件系統；只要原卷元數據改變(文件名，大小，時間戳，屬主，屬組，權限)，就會將“將要變化的數據”備份至快照中；所以快照的大小取決于原卷變化量(對備份內容的變化量)；最大大小為：原卷大?。?br />快照只會備份：快照那一刻之前的所有數據；之后新增加的數據，需要用：增量備份或差異備份；
位置：與原卷在同一文件系統中；同一目錄下；

備份：將數據流抽成絲狀(數據序列化的過程)進行復制；所以只有序列化的數據才可以備份；

物理卷管理：
創建：pvcreate device …
刪除：pvremove device …
查看：pvs, pvdisplay

卷組管理：
創建：vgcreate -s PE_SIZE VG_NAME device …
擴展：vgextend VG_NAME device …
縮減：vgreduce VG_NAME device …
刪除：vgremove VG_NAME
查看：vgs, vgdisplay

邏輯卷管理：
創建：lvcreate -L [+]LV_SIZE -l LE_SIZE -n LV_NAME VG_NAME
擴展：lvextend -L [+]LV_SIZE lvpath
縮減：lvreduce -L [-]LV_SIZE lvpath
刪除：lvremove lvpath
快照：lvcreate -L [+]LV_SIZE -s -n LV_snap -p r lvpath
查看：lvs, lvdisplay

創建一個至少有兩個PV組成的大小為20G的名為testvg的VG；要求PE大小為16MB，而后在卷組中創建大小為5G的邏輯卷testlv,掛載至/users目錄；
新建用戶archlinux，要求其家目錄為/users/archlinux,而后su切換至archlinux用戶，復制/etc/pam.d目錄至自己的家目錄；
擴展testlv至7G，要求archlinux用戶的文件不能丟失；
收縮testlv至3G，要求archlinux用戶的文件不能丟失；
對testlv創建快照，并嘗試基于快照備份數據，驗證快照的功能；

創建一個至少有兩個PV組成的大小為20G的名為testvg的VG；要求PE大小為16MB，而后在卷組中創建大小為5G的邏輯卷testlv,掛載至/users目錄；
分區：
查看可用分區：
~]# fdisk -l /dev/sd[a-z]
CentOS 6,7依據不同方式劃分分區：
sectors: CentOS 7
cylinders: CentOS 6
創建兩個id號為”8e”的10G大小的分區:
~]# fdisk /dev/sdb
/dev/sdb11 125845504 146817023 10485760 8e Linux LVM
/dev/sdb12 146819072 167790591 10485760 8e Linux LVM
查看內核識別的分區：
~]# cat /proc/partitions
重載內核分區表：
~]# partx -a /dev/sdb
~]# partx -a /dev/sdb

創建LV：
創建PV、查看其詳細信息：
~]# pvcreate /dev/sdb11 /dev/sdb12
~]# pvdisplay /dev/sdb11
“/dev/sdb11” is a new physical volume of “10.00 GiB”
— NEW Physical volume — (未加入VG前，顯示其狀態；)
PV Name /dev/sdb11
VG Name
PV Size 10.00 GiB
Allocatable NO (只有加入到VG中方可分配；以下均在加入指定VG或新建VG后，由VG管理生成；)
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID BfQOYB-lhc1-ccCV-LqJl-XurI-i2dS-zzA5Ri

創建VG、查看其詳細信息：
~]# vgcreate -s 16M testvg /dev/sdb11 /dev/sdb12
~]# vgdisplay testvg
— Volume group —
VG Name testvg
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 <19.97 GiB
PE Size 16.00 MiB
Total PE 1278
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 1278 / <19.97 GiB
VG UUID a1y9DS-ULit-ECwP-EC0A-eROQ-wob8-DcVYM7

~]# pvdisplay /dev/sdb11
— Physical volume —
PV Name /dev/sdb11
VG Name testvg
PV Size 10.00 GiB / not usable 16.00 MiB
Allocatable yes (加入VG后，可分配；以及顯示下面PE相關信息)
PE Size 16.00 MiB
Total PE 639
Free PE 639
Allocated PE 0
PV UUID BfQOYB-lhc1-ccCV-LqJl-XurI-i2dS-zzA5Ri

創建LV、查看其詳細信息：
~]# lvcreate -L 5G -n testlv testvg
~]# lvdisplay testlv testvg
— Logical volume —
LV Path /dev/testvg/testlv
LV Name testlv
VG Name testvg
LV UUID POkeBt-PPXN-5JZk-Xyth-DRQh-wqmE-9q47Zf
LV Write Access read/write
LV Creation host, time localhost.localdomain, 2017-11-12 15:49:12 +0800
LV Status available
# open 0
LV Size 5.00 GiB
Current LE 320
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
– currently set to 8192
Block device 253:3

LV格式化及掛載：
格式化：
~]# mke2fs -t ext4 /dev/testvg/testlv
查看文件系統屬性：
~]# blkid /dev/testvg/testlv
/dev/testvg/testlv: UUID=”8acca7c8-05d8-40a6-afdf-72478ee66da3″ TYPE=”ext4″
創建掛載點：
~]# mkdir -v /users
掛載：
~]# mount /dev/testvg/testlv /users
注意：掛載的設備和查看的結果不同；

查看掛載狀態：
~]# mount
/dev/mapper/testvg-testlv on /users type ext4 (rw,relatime,seclabel,data=ordered)

新建用戶archlinux，要求其家目錄為/users/archlinux,而后su切換至archlinux用戶，復制/etc/pam.d目錄至自己的家目錄；
創建以/users/archlinux家目錄的archlinu用戶：
~]# useradd -d /users/archlinux archlinux
~]# tail -1 /etc/passwd
archlinux:x:1005:1005::/users/archlinux:/bin/bash
切換至archlinux用戶并完成復制文件：
~]# su – archlinux
~]$ cp -r /etc/pam.d .

擴展testlv至7G，要求archlinux用戶的文件不能丟失；
擴展邏輯邊界
~]# lvextend -L 7G /dev/testvg/testlv
查看文件系統大小
~]# df -lh
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/testvg-testlv 4.8G 21M 4.6G 1% /users <–仍顯示5G
擴展物理邊界
~]# resize2fs /dev/testvg/testlv
~]# df -hl
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/testvg-testlv 6.8G 23M 6.4G 1% /users <–顯示7G
查看文件是否損壞：
~]# cat /users/archlinux/.bashrc
沒有損壞；

收縮testlv至3G，要求archlinux用戶的文件不能丟失；
卸載：
~]# umount /users
檢測：
~]# e2fsck -f /dev/mapper/testvg-testlv
縮減物理邊界：
~]# resize2fs /dev/mapper/testvg-testlv 3G
縮減邏輯邊界：
~]# lvreduce -L 3G /dev/mapper/testvg-testlv
掛載：
~]# mount /dev/mapper/testvg-testlv /users/
查看文件系統大?。?br />~]# df -lh
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/testvg-testlv 2.9G 16M 2.7G 1% /users
查看文件是否損壞：
~]# cat /users/archlinux/.bashrc
沒有損壞

對testlv創建快照，并嘗試基于快照備份數據，驗證快照的功能；
創建快照：
~]# lvcreate -L 200M -s -n testlv_snap -p r /dev/mapper/testvg-testlv
~]# ls /dev/testvg/
testlv testlv_snap
注意：快照路徑與原卷路徑在同一個文件系統；
掛載快照：
~]# mount -r /dev/testvg/testlv_snap /mnt
~]# df -lh
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/testvg-testlv 2.9G 16M 2.7G 1% /users
/dev/mapper/testvg-testlv_snap 2.9G 16M 2.7G 1% /mnt
注意：原卷與快照卷大小相同；注意：Filesystem下路徑是否相同；別掛載失誤，導致悲劇；
查看快照中的內容：
~]# ls /mnt
archlinux lost+found
修改原卷中的內容：
~]# echo “123” >> /users/archlinux/.bashrc
查看快照中是否也變化：
~]# cat /mnt/archlinux/.bashrc
沒有改變；
備份快照卷：
~]# mkdir -pv /media/backup/testlv_snap
~]# cp -a /mnt/* /media/backup/testlv_snap
刪除快照卷：
~]# umount /mnt
~]# lvremove /dev/testvg/testlv_snap
恢復原卷至備份快照的那一刻：
~]# rm -rf /users/*
~]# cp -a /media/backup/testlv_snap/* /users
~]# cat /users/archlinux/.bashrc