CentOS下LVM的使用

ouzhoudijie

一、基本概念：
LVM（Logical Volume Manager）：首先是基于实际的物理磁盘创建LVM分区，并创建物理卷PV。一个或多个物理卷可以用来创建卷组VG。然后基于卷组可以创建逻辑卷LV。只要在卷组中有可用空间，就可以随心所欲的创建逻辑卷。文件系统就是在逻辑卷上创建的，然后可以在操作系统中挂载和使用。

• 物理长度PE（PhysicalExtent）：物理长度是将物理卷组合为卷组后，所划分的最小存储单位，即逻辑意义上磁盘的最小存储单位。LVM默认PE大小为4MB。
  
• 物理卷PV（PhysicalVolume）：物理卷是LVM的最底层概念，是LVM的逻辑存储块，物理卷与磁盘分区是逻辑的对应关系。
  
• 卷组VG（VolumeGroup）：卷组是LVM逻辑概念上的磁盘设备，通过将单个或多个物理卷组合后生成卷组。卷组的大小取决于物理卷的容量以及个数。
  
• 逻辑卷LV（LogicalVolume）：逻辑卷就是LVM逻辑意义上的分区，可以指定从卷组中提取多少容量来创建逻辑卷，最后对逻辑卷格式化并挂载使用。
  

二、演示环境：
新增一块20G的硬盘，分区/dev/sdb1，大小10G，分区ID为8e。

常用fdisk交互式指令说明
指令	说明
d	删除分区
l	显示分区类型
m	显示帮助菜单
n	新建分区
p	显示分区表信息
q	不保存退出
t	修改分区ID，可以通过l查看ID
w	保存并退出

使分区生效：
# partx -a /dev/sdb
# cat /proc/partitions
# fdisk -l /dev/sdb

三、PV、VG和LV中涉及到的常用命令：

名称	物理卷PV	卷组VG	逻辑卷LV
创建	pvcreate	vgcreate	lvcreate
显示	pvs  | pvscan | pvdisplay	vgs  | vgscan | vgdisplay	lvs  | lvscan | lvdisplay
扩容		vgextend	lvextend  | lvresize
缩减		vgreduce	lvreduce  | lvresize
删除	pvremove	vgremove	lvremove

四、创建LV：
1、 将物理磁盘初始化为物理卷PV：# pvcreate /dev/sdb1
2、 创建卷组VG，将PV加入到VG中：# vgcreate vgtest1 /dev/sdb1

3、 基于VG创建逻辑卷LV：# lvcreate [选项] 卷组名
选项：
-l：指定使用多少个VG中的LE创建LV，[%{VG|PVS|FREE}]
-L：指定LV大小
-n：指定LV名称
-p：指定权限，r为只读，rw为读写
# lvcreate -n lvtest1 -L 5G vgtest1  或者  # lvcreate -n lvtest1 -l 50%FREE vgtest1
//上述两种方法都是创建大小为5G，名为lvtest1的逻辑卷

4、 为逻辑卷创建文件系统：
# mke2fs -t ext4 /dev/vgtest1/lvtest1  或者  # mke2fs -t ext4 /dev/mapper/vgtest1-lvtest1
5、 创建挂载点，挂载LV：
# mkdir -pv /mnt/lvtest1
# mount /dev/vgtest1/lvtest1 /mnt/lvtest1
6、 创建测试数据：
# cd /mnt/lvtest1
# cp /etc/fstab .
# cp /etc/rc.sysinit .
# dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=2048    //创建一个大小为2G的测试数据test
# cat fstab        //能正常显示文件内容
# cat rc.sysinit     //能正常显示文件内容

7、 实现开机自动挂载：
# vim /etc/fstab  -->  /dev/vgtest1/lvtest1  /mnt/lvtest1  ext4defaults  0  0
# mount-a
# mount  -->  /dev/mapper/vgtest1-lvtest1 on /mnt/lvtest1type ext4 (rw)
# cat /etc/mtab  -->  /dev/mapper/vgtest1-lvtest1 /mnt/lvtest1 ext4rw 0 0

备注：文件/etc/fstab和/etc/mtab的区别

• /etc/fstab：存放的是系统中的文件系统信息，是系统准备装载的。
  
• /etc/mtab：存放的是现在系统已经装载的文件系统，包括操作系统建立的虚拟文件等。
  

五、扩容VG：
1、 将之前/dev/sdb中再分出一个分区/dev/sdb2，大小为5G，分区ID为8e：# fdisk /dev/sdb
2、 将物理磁盘初始化为物理卷PV：# pvcreate /dev/sdb2
3、 将PV添加到指定VG中：# vgextend vgtest1 /dev/sdb2

vgtest1的大小增加了5G。

六、扩容LV（可在线扩容，无需卸载LV，不影响数据访问）：
1、 确保VG中有足够的可用空间供LV扩容，将lvtest1扩容5G。

2、 扩容物理边界，格式：# lvextend [选项] /dev/卷组名/逻辑卷名
选项：
-l：指定使用多少个VG中的LE，[%{VG|LV|PVS|FREE|ORIGIN}]
-L：指定LV大小
# lvextend -L 10G /dev/vgtest1/lvtest1  或者
# lvextend -L +5G /dev/vgtest1/lvtest1  或者
# lvextend -l +50%FREE /dev/vgtest1/lvtest1
//上述三种方法都是将lvtest1扩容5G，大小为10G
3、 扩容文件系统：# resize2fs /dev/vgtest1/lvtest1

4、 之前/mnt/lvtest1目录中的数据仍然能正常访问。


vgtest1的可用大小减少了5G，lvtest1的大小增加了5G。

七、缩减LV（必须离线操作）：
1、 确保缩减后LV的大小要比存储在LV中数据的总和要大，将lvtest1缩减至8G。


2、 卸载逻辑卷lvtest1：# umount /mnt/lvtest1
3、 强制检测文件系统：# e2fsck -f /dev/vgtest1/lvtest1

4、 缩减文件系统：# resize2fs /dev/vgtest1/lvtest1 8G

5、 缩减物理边界：# lvreduce -L 8G /dev/vgtest1/lvtest1

6、 挂载逻辑卷lvtest1使用：# mount /dev/vgtest1/lvtest1 /mnt/lvtest1
7、 之前/mnt/lvtest1目录中的数据仍然能正常访问。


PV中的/dev/sdb1的可用大小增加了2G，vgtest1的可用大小增加了2G，lvtest1的大小减少了2G。

八、缩减VG：
1、 新增一块大小为20G的磁盘，分区/dev/sdc1，大小10G，分区ID为8e，并初始化为PV，加入vgtest1中：
# fdisk /dev/sdc
# pvcreate /dev/sdc1
# vgextend vgtest1 /dev/sdc1

2、 将/dev/sdb1上的所有PV移动至/dev/sdc1中，然后删除/dev/sdb1，从而达到缩减VG的目的：
# pvmove /dev/sdb1 /dev/sdc1

3、 从卷组vgtest1中删除/dev/sdb1：# vgreduce vgtest1 /dev/sdb1

/dev/sdb1中的PV已经全部移动至/dev/sdc1中，vgtest1的大小也减少了10G。/dev/sdb1可以删除也可以加入别的VG中。
4、 之前/mnt/lvtest1目录中的数据仍然能正常访问。

九、删除LV：
1、 将上述的/dev/sdb1加入到新卷组vgtest2中，并创建lvtest2：
# vgcreate vgtest2 /dev/sdb1
# lvcreate -n lvtest2 -l 100%FREE vgtest2
# mke2fs -t ext4 /dev/vgtest2/lvtest2
# mkdir -pv /mnt/lvtest2
# mount /dev/vgtest2/lvtest2 /mnt/lvtest2

2、 卸载lvtest2：# umount /mnt/lvtest2
3、 删除lvtest2：# lvremove /dev/vgtest2/lvtest2


lvtest2已被删除，vgtest2可用大小为10G。

十、删除VG：
1、 删除vgtest2：# vgremove vgtest2

vgtest2已经删除。

十一、删除PV：
1、 删除/dev/sdb1：# pvremove /dev/sdb1
2、 使用fdisk命令将无用的分区删除，或者将其分区ID从8e修改为83。

PV中的/dev/sdb1已经删除。

十二、创建快照卷：
1、 为lvtest1创建大小为5G的快照卷lvtest1-snap：
# lvcreate -s -L 5G -n lvtest1-snap -p r /dev/vgtest1/lvtest1      //-s：创建快照卷，-p r：表示属性为只读
2、 创建快照卷挂载点，挂载快照卷：
# mkdir -pv /mnt/snap
# mount /dev/vgtest1/lvtest1-snap /mnt/snap

备注：快照卷是逻辑卷的一种，通常为只读。快照卷与原卷在同一个卷组中，因此创建快照卷之前要确保原卷所在的卷组中有足够空间可用。快照卷无须与原卷一样大，其大小取决于快照卷的存活时长内原卷的数据变化量。
3、 查看lvtest1和lvtest1-snap中的内容：

可以看到内容保持一致。创建快照以后，快照之后所修改的数据，通过快照卷是访问不到的，因为它保存的是过去某一时刻的状态，可以备份或复制该时刻的数据。


十三、删除快照卷：
1、 卸载快照卷：# umount /mnt/snap
2、 删除快照卷：# lvremove /dev/vgtest1/lvtest1-snap



十四、其他常用操作：
1、 重命名lvtest1为marion：# lvrename vgtest1 lvtest1 marion

2、 重命名vgtest1为keyso：# vgrename vgtest1 keyso

3、 合并卷组：创建一个大小为10G的新卷组vgtest，将vgtest合并到keyso中：

# vgmerge keyso vgtest