逻辑卷是Linux系统中比较重要的一种磁盘管理机制，它的功能用一句话就可以概括：动态调整磁盘分区的大小。
大家都知道，在对磁盘进行分区大小规划时，有时很难确定这个分区要使用的总空间大小。当磁盘分完区以后，每个分区的大小已经固定了，如果分区设置的过大，就白白浪费了磁盘空间，分区设置的过小，又会导致空间不够用。而一旦分好区之后再要改变分区大小就非常困难，虽然可以重新划分磁盘分区或是利用Partition Magic之类的磁盘管理工具来调整分区大小，但无论采用哪种方式，操作起来都比较麻烦，而且在操作的过程中必须要将服务器停机或重启，这对一些担任重要角色的服务器是绝不允许的。
逻辑卷管理（LVM，Logical Volume Manager）的设计目的就是为了实现对磁盘的动态管理。LVM是建立在磁盘分区和文件系统（文件系统可以理解为挂载点目录）之间的一个逻辑层，管理员利用LVM可以在磁盘不用重新分区的情况下动态调整文件系统的大小，并且利用LVM管理的文件系统可以跨越磁盘，当服务器添加了新的磁盘后，管理员不必将原有的文件移动到新的磁盘上，而是通过LVM可以直接扩展文件系统跨越磁盘。
下面就让我们一起来学习一下这种高效灵活的磁盘管理方式。
一、 LVM简介
LVM是建立在物理磁盘和分区之上的一个逻辑层，通过它可以将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组，形成一个存储池。在卷组中可以任意创建逻辑卷，并进一步在逻辑卷上创建文件系统，最终在系统中挂载使用的就是逻辑卷，逻辑卷的使用方法与普通的磁盘分区完全一样。
在LVM中主要涉及以下几个概念。
物理卷是构建LVM的基础，通常就是指磁盘分区，但和基本的磁盘分区不同的是，物理卷中包含有与LVM相关的管理参数。
LVM卷组类似于非LVM系统中的物理磁盘，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。
LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的磁盘分区，在逻辑卷之上可以创建文件系统。
每一个物理卷被划分为称为PE的基本单元，具有唯一编号的PE是可以被LVM寻址的最小单元。PE的大小是可配置的，默认为4MB。在一个卷组中最多能包括65534个PE，所以它的大小会影响到整个卷组的最大容量。
LVM各组成部分之间的对应关系如下图所示。
从图中可以看出，物理卷PV由大小等同的基本单元物理块PE组成，一个卷组VG由一个或多个物理卷组成，逻辑卷LV建立在卷组之上，逻辑卷相当于非LVM系统中的磁盘分区，可以在其上创建文件系统。
LVM屏蔽了系统底层的磁盘布局，但需要注意的是，由于“/boot”分区用于存放系统引导文件，所以不能应用LVM机制。
在RHEL6系统中，LVM得到了高度重视。比如在安装系统的过程中，如果设置由系统自动进行分区，则系统除了创建一个“/boot”引导分区之外，会将剩余的磁盘空间全部采用LVM进行管理，并在其中创建两个逻辑卷，分别挂载到根分区和交换分区。
二、 利用图形化工具实现LVM
LVM涉及到的概念和名词比较多，初次接触的同学可能会有些晕，其实LVM操作起来还是很简单的，而且只要做过了一遍，也就基本可以掌握了。
在RHEL6系统中实现LVM的方法有两种：一种是利用LVM管理命令在字符界面下实现，另一种是利用system-config-lvm工具在图形界面下实现。
在讲课时为了便于同学理解，我只介绍了如何用图形工具来实现LVM，这是因为在字符界面下涉及到的LVM管理命令比较多，而图形工具相比命令行，操作起来要更加简单直观一些。RHEL6中的很多图形工具要么功能比较弱，要么容易出问题，这个system-config-lvm相对算是一个比较不错的图形工具，这也是在这门课程中我推荐使用的为数不多的几款图形工具之一。
下面我们就先来看看如何用system-config-lvm图形化工具实现LVM。
在此之前，建议大家重新克隆一台虚拟机，并在虚拟机中额外添加2块硬盘（整个虚拟机共有3块硬盘）。
虚拟机启动之后，再为虚拟机创建快照。
虚拟机准备好之后，继续下面的操作。
1、安装system-config-lvm
在RHEL6系统中默认并没有安装system-config-lvm管理工具，不过在系统光盘中提供了相应的安装包，下面以yum安装的方式安装system-config-lvm（关于软件安装，将会在后面详细介绍）。
挂载系统光盘：
[iyunv@localhost ~]# mount /dev/cdrom /mnt/cdrom
配置本地yum源：
[iyunv@localhost ~]# vim /etc/yum.repos.d/dvd.repo
[dvd] name=dvd baseurl=file:///mnt/cdrom enabled=1 gpgcheck=0 安装system-config-lvm：
[iyunv@localhost ~]# yum install system-config-lvm
安装好system-config-lvm之后，在“系统/管理”中会看到LVM管理工具——“逻辑卷管理器”。
2. 创建磁盘分区
磁盘分区是实现LVM的前提和基础，在使用LVM之前，首先需要划分磁盘分区。
我们先将第二块硬盘“/dev/sdb”分成一个主分区“/dev/sdb1”和一个逻辑分区“/dev/sdb5”，关于分区操作可以参看前面的博文http://80821.blog./70821/1124234。需要注意的是，在分区的同时要将分区类型指定为“linux LVM”，也就是要将分区的ID修改为“8e”，关于如何修改分区ID可以参考管理交换分区那篇博文http://80821.blog./70821/1125206。
下面是分区操作结束后查看到的分区信息。
3. 创建物理卷PV
创建物理卷是实现LVM的第一步。
打开“逻辑卷管理器”，在“未初始化的实例”中可以看到已有的磁盘分区信息，选中磁盘分区“/dev/sdb1”，点击下方的“初始化实例”按钮，将之转化为物理卷。
用同样的方式将磁盘分区“/dev/sdb5”也转化为物理卷。
3. 创建卷组VG
卷组是LVM的主体，类似于非LVM系统中的硬盘。
在“未分配的卷”中选中刚才初始化好的物理卷“/dev/sdb1”，点击下方的“创建新的卷组”按钮。
然后在下图所示的界面中输入卷组的相关参数。
- “卷组名称”可根据情况自由设定，这里设置为“wgroup”。
- “最大物理卷数”指卷组中最多可以包含的物理卷的数目，默认值为256。
- “最大逻辑卷数”指卷组中最多可以创建的逻辑卷的数目，默认值为256。
- “物理扩展区”即物理块PE，是LVM中的基本存储单元，大小默认为4MB。
卷组创建完成后，在“未分配的卷”中选中“/dev/sdb5”，点击下方的“添加到已存在的卷组中”，将该物理卷也添加到“wgroup”卷组中。
这样便创建好了一个总容量为20GB的卷组。
5. 创建逻辑卷LV
逻辑卷类似于非LVM系统中的磁盘分区，是我们最终使用的对象。在已创建好的“wgroup”卷组中选择“逻辑视图”，点击下方的“创建新的逻辑卷”按钮。
在下图的界面中输入逻辑卷的相关参数。
- “逻辑卷名”可根据情况自由设定，这里设置为“ftp”。
- “LV属性”用于设置数据在逻辑卷中的写入方式。假如逻辑卷中包括了两个物理卷：“/dev/sdb1”、“/dev/sdb5”，“线性的”写入方式就是当“/dev/sdb1”中的空间被用完之后才会使用“/dev/sdb5”，数据是被顺序存储的；“分块的”就是将要写入的数据分作两部分，同时写入到“/dev/sdb1”和“/dev/sdb5”中。“分块的”写入方式类似于RAID 0，理论上效率要更高，但是安全性较差，任何一个磁盘分区出现问题都会导致数据丢失。由于在系统中实施LVM的主要目的是为了更加灵活地调整分区容量，所以这里推荐采用“线性的”写入方式，这也是系统的默认设置。
- “大小”用于设置LV的容量，这里将整个卷组的空间全部划给逻辑卷。
- “文件系统”，LV也需要经过格式化创建文件系统之后才能使用，这里只能格式化成Linux标准的ext类文件系统。
- 勾选“挂载”可以将LV自动挂载到指定位置，这里设置将其挂载到“/var/ftp”目录，作为FTP服务器的主目录。
- 勾选“重新启动时挂载”可以自动修改“/etc/fstab”配置文件，实现系统开机或重启时自动挂载LV。
点击“确定”按钮之后就创建好了设备名为“/dev/wgroup/ftp”的逻辑卷，并自动挂载到了指定的挂载点。
这样，我们就可以像使用正常的磁盘分区一样地使用逻辑卷了。
6. 调整卷组和逻辑卷的大小
当逻辑卷的空间全部用尽时，只要按照上面的步骤，先创建出一个磁盘分区，将其初始化成物理卷之后，再加入到卷组中，然后就可以任意地调整逻辑卷的容量。
由于逻辑卷是位于物理磁盘和分区之上的一个逻辑层，所以逻辑卷可以跨越物理磁盘，将任何一个磁盘上的分区加入到同一个逻辑卷中。下面就将第三块磁盘“/dev/sdc”加入到逻辑卷。
首先也是需要用fdisk工具将硬盘“/dev/sdc”分区并将分区标记修改为8e，这里我将整个硬盘只划分了一个分区“/dev/sdc1”。
然后按照上面的操作将“/dev/sdc1”初始化成物理卷，再将其添加到“wgroup”卷组中，最后打开逻辑卷“ftp”的属性设置界面，就可以对逻辑卷的大小进行任意调整。
三、利用字符命令实现LVM
图形工具只是为了便于理解，在生产环境中管理LVM主要还是通过命令。LVM的管理命令比较多，下面用这些管理命令将上面的操作再实现一遍。
在这之前还是需要将虚拟机准备一下，利用前面创建的快照将虚拟机还原到初始状态。
1、创建物理分区
首先第一步还是对第二块硬盘进行分区，分成“/dev/sdb1”和“/dev/sdb5”，并修改分区标记为8e。
2、创建物理卷
然后创建物理卷pv，用到的命令是pvcreate。
例：将分区/dev/sdb1和/dev/sdb5转化为物理卷。
[iyunv@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb5
Writing physical volume data to disk "/dev/sdb1"
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created
Writing physical volume data to disk "/dev/sdb5"
Physical volume "/dev/sdb5" successfully created
3、创建卷组
接下来创建卷组vg，用到的命令是vgcreate。
例：使用物理卷/dev/sdb1和/dev/sdb5创建名为wgroup的卷组。
[iyunv@localhost ~]# vgcreate wgroup /dev/sdb1 /dev/sdb5
Volume group "wgroup" successfully created
用vgdisplay命令可以查看卷组的信息。
4、创建逻辑卷
从卷组中创建逻辑卷，用到的命令是lvcreate，命令的基本格式：
lvcreate –L 容量大小 –n 逻辑卷名 卷组名
例：从wgroup卷组中创建名为ftp的容量为19G的逻辑卷。
[iyunv@localhost ~]# lvcreate -L 19G -n ftp wgroup
Logical volume "ftp" created
用lvdisplay命令可以查看逻辑卷的详细信息。
5、创建并挂载文件系统
逻辑卷就相当于是一个磁盘分区，要使用它首先要将其格式化。
[iyunv@localhost ~]# mkfs -t ext4 /dev/wgroup/ftp
然后创建挂载点目录，将逻辑卷挂载。
[iyunv@localhost ~]# mkdir /var/ftp
[iyunv@localhost ~]# mount /dev/wgroup/ftp /var/ftp
修改/etc/fstab文件，实现永久挂载。
[iyunv@localhost ~]# vim /etc/fstab
/dev/wgroup/ftp /var/ftp ext4 defaults 0 0
查看已挂载的分区信息。
6、扩展逻辑卷空间
最后，仍是将第三块硬盘/dev/sdc加入到逻辑卷中。
先将硬盘分成一个分区/dev/sdc1，并将分区标记修改为8e。
然后将分区转换成物理卷。
[iyunv@localhost ~]# pvcreate /dev/sdc1
Writing physical volume data to disk "/dev/sdc1"
Physical volume "/dev/sdc1" successfully created
将物理卷/dev/sdc1添加到卷组wgroup中。
[iyunv@localhost ~]# vgextend wgroup /dev/sdc1
Volume group "wgroup" successfully extended
扩展逻辑卷的空间。
[iyunv@localhost ~]# lvextend -L +10G /dev/wgroup/ftp
Extending logical volume ftp to 29.00 GiB
Logical volume ftp successfully resized
执行resize2fs命令重设文件系统的大小。
[iyunv@localhost ~]# resize2fs /dev/wgroup/ftp
resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem at /dev/wgroup/ftp is mounted on /var/ftp; on-line resizing required
old desc_blocks = 2, new_desc_blocks = 2
Performing an on-line resize of /dev/wgroup/ftp to 7602176 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/wgroup/ftp is now 7602176 blocks long.
再次查看文件系统/var/ftp的空间大小，可以看到已经变成了29G。
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发表于 2013-3-12 09:10:43
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