LVM逻辑卷管理及快照卷

rgw2qe

一、LVM2简介
LVM是 Logical Volume Manager(逻辑卷管理)的简写，它由Heinz Mauelshagen在Linux 2.4内核上实现。LVM将一个或多个硬盘的分区在逻辑上集合，相当于一个大硬盘来使用，当硬盘的空间不够使用的时候，可以继续将其它的硬盘的分区加入其中，这样可以实现磁盘空间的动态管理，相对于普通的磁盘分区有很大的灵活性。与传统的磁盘与分区相比，LVM为计算机提供了更高层次的磁盘存储。它使系统管理员可以更方便的为应用与用户分配存储空间。在LVM管理下的存储卷可以按需要随时改变大小与移除(可能需对文件系统工具进行升级)。LVM也允许按用户组对存储卷进行管理，允许管理员用更直观的名称(如"sales'、'development')代替物理磁盘名(如'sda'、'sdb')来标识存储卷。
如图所示LVM模型：


由四个物理卷分区可以组成一个很大的空间，叫做卷组VG，然后在这些空间上划分一些逻辑分区【LV】，当一个逻辑分区的空间不够用的时候，可以从剩余空间上划分一些空间给空间不够用的分区使用。

二、LVM基本术语
物理卷（Physical Volume，PV）
指磁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，VG）
类似于非LVM系统中的物理磁盘，其由一个或多个物理卷PV组成。可以在卷组上创建一个或多个LV（逻辑卷）。
逻辑卷（Logical Volume，LV）
类似于非LVM系统中的磁盘分区，逻辑卷建立在卷组VG之上。在逻辑卷LV之上可以建立文件系统（比如/home或者/usr等）。
物理块（Physical Extent，PE）
每一个物理卷PV被划分为称为PE（Physical Extents）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。所以物理卷（PV）由大小等同的基本单元PE组成。
逻辑块（Logical Extent，LE）
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。
metadisk:dm
devicemapper，将一个或多个底层块设备组织一个逻辑设备的模块

lv的三个访问路径：

设备文件/dev/dm-#: 每个文件都有两个符号链接

/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME

/dev/VG_NAME/LV_NAME

快照：snapshot

三、创建和管理LVM
1、创建逻辑卷步骤：pv--> vg --> lv  【     PE大小是由vg决定的】
               例如：创建一个10G的卷组：

pv1:3G,pv2:7G   或者pv1: 10G

2、管理PV；
(1).创建磁盘分区
#fdisk/dev/sd[ab..]---->将分区格式调整为8e--->让内核重读分区表
注意：将分区的格式调整为8e

(2).创建物理卷【 pvcreate /dev/DEVICE】
#pvcreate /dev/sdb7

(4). 查看是否创建成功
#PvdisplayPV_NAME详细信息  
#pvs显示所有物理卷的简要信息

(5).移除物理卷 【pvremove /dev/DEVICE】
#pvremove/dev/sdb7

3、管理VG；
(1).创建VG：【vgcreateVG_NAME PV...】 选项：-s #{kKmMgGtTpPeE}：指定PE大小，默认为4MB；
#vgcreatemyvg[卷组名称]  /dev/sdb6【物理卷名称】

(2).显示创建的卷组
#vgs

(3).扩展VG并验证 【vgextendVG_NAME PV...】
#vgextendmyvg /dev/sdb7
#vgs

(4).缩小VG[或删除PV] 【vgreduceVG_NAME PV...】
     a.移动PV数据
     #pvmove /dev/sdb6

b.缩减VG

     #vgreduce myvg /dev/sdb6

c.验证是否成功

     #vgs

d.移除PV

     #pvremove /dev/sdb7

注意：先执行pvmove操作，以确保位于此PV上的数据能安全移动至其它PV;

(5).显示VG信息
#vgdisplayVG_NAME

4、管理LV：
(1).显示创建的LV
#lvs

(2).创建LV 【 lvcreate[OPTIONS] VG_NAME ; -n LV_NAME  ; -L#{kKmMgGtTpPeE} 】
#lvcreate-L 2G -n mylv [指定的LV的名字] myvg[VG的名称]

(3).创建文件系统
#mkfs-t ext4  /dev/mapper/myvg-mylv
或者另外的路径：#mkfs -t ext4  /dev/myvg/mylv


(4).挂载使用
#mkdir/users
#mount/dev/mapper/myvg-mylv /users/
#ls/users/  查看内容是否挂载

(5).查看创建的LV大小：
#df-lh

(6).查看LV信息
#lvdisplay  myvg[注意是VG的名称]
或者#lvdisplay  /dev/myvg/mylv
#lvg显示所有的LV


(7).扩展LV

lvextend/dev/VG_NAME/LV_NAME

   -L : +[扩展多少]；不用+号则为，扩展到多少

例如：将LV扩展到3G

a.扩展lv大小到3G

#lvextend -L3G /dev/myvg/mylv

b.修改文件系统使用所有包含扩展的空间

#resize2fs/dev/myvg/mylv

c.查看验证是否生效：

#df -lh

步骤思路总结：

(1) 扩展物理边界

      lvextend

(2) 扩展逻辑边界

      resize2fs

(8)收缩LV：lvreduce,lvresize
lvreduce-L [-]#{kKmMgGtTpPeE} /dev/VG_NAME/LV_NAME

步骤思路：
a.先离线【卸载】
umount/users

b.强制检测文件系统【ext系列为例】
e2fsck-f /dev/myvg/mylv

c.收缩逻辑边界
resize2fs/dev/myvg/mylv 1G

d.收缩物理边界
lvreduce-L 1G /dev/myvg/mylv

e.上线挂载
mount/dev/myvg/mylv /users/

注意：收缩lv,要卸载lv；收缩后空间要能够容纳当前的所有数据量；

(9).删除LV
lvremove[-f] /dev/VG_NAME/LV_NAME

a.先卸载LV，并验证
#umount/users
#mount或cat /proc/mounts 查看验证是否卸载生效

b.移除
#lvremove/dev/myvg/mylv

四、快照卷：【原理请参考：http://blog.iyunv.com/woxiaozhi/article/details/11773101】
lvcreate -L #{kKmMgGtTpPeE} -s -p r -nSNAP_LV_NAME /dev/VG_NAME/LV_NAME

提示：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；

1.创建逻辑卷LVM快照卷并挂载
#lvcreate -L 3G -n mylv myvg
#mke2fs /dev/myvg/mylv -t ext4
#mount /dev/myvg/mylv /users

2.复制文件做验证
#cp -a /etc/* /users
#ls /users

3.备份/users目录
#lvcreate -L 100M -s -p r -n mylv-snap/dev/myvg/mylv
#lvs

4.挂载快照卷至/mnt
#mount -t ext4 /dev/myvg/mylv-snap /mnt
#ls /mnt 看到数据与/users目录一样的

5.在原卷中修改数据并验证挂载的快照卷是否修改
#vim /users/fstab
#cat /mnt/fstab 快照还是没有修改

6.等数据全部复制完成，删除快照卷即可
a.卸载
#umount /mnt


b.删除
#lvremove -f /dev/myvg/mylv-snap