Linux-LVM(逻辑卷管理)

IT那活儿 2021-05-30

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一. lvm简介

逻辑卷管理LVM是一个多才多艺的硬盘系统工具。无论在Linux或者其他类似的系统，都是非常的好用。传统分区使用固定大小分区，重新调整大小十分麻烦。但是，LVM可以创建和管理“逻辑”卷，而不是直接使用物理硬盘。可以让管理员弹性的管理逻辑卷的扩大缩小，操作简单，而不损坏已存储的数据。可以随意将新的硬盘添加到LVM，以直接扩展已经存在的逻辑卷。LVM并不需要重启就可以让内核知道分区的存在。

首先是实际的物理磁盘及其划分的分区和其上的物理卷（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挂载和访问。

这里来对整个LVM的工作原理进行一个简单表述：

物理磁盘被格式化为PV，空间被划分为一个个的PE
不同的PV加入到同一个VG中，不同PV的PE全部进入到了VG的PE池内
LV基于PE创建，大小为PE的整数倍，组成LV的PE可能来自不同的物理磁盘
LV现在就直接可以格式化后挂载使用了
LV的扩充缩减实际上就是增加或减少组成该LV的PE数量，其过程不会丢失原始数据

常用的LVM部署命令

功能/命令	物理卷管理	卷组管理	逻辑卷管理
扫描	pvscan	vgscan	lvscan
建立	pvcreate	vgcreate	lvcreate
显示	pvdisplay	vgdisplay	lvdisplay
删除	pvremove	vgremove	lvremove
扩展		vgextend	lvextend
缩小		vgreduce	lvreduce

二. lvm测试说明

本文将介绍怎么在linux中创建和管理LVM卷。我们将会分成两个部分。第一个部分，我们首先要在一个硬盘上创建多个逻辑卷，然后将它们挂载在/dirmount目录。然后我们将要对创建好的卷调整大小。而第二部分，我们将会从另外一块硬盘增加额外的卷到LVM中。

三. 创建磁盘分区

通过使用fdisk，创建磁盘分区。我们需要创建3个分区，分区的大小根据盘的大小需求划分。

查看可使用的磁盘

▼▼▼
# fdisk -l ###查看是否有新加的sdb磁盘# fdisk dev/sdb命令(输入 m 获取帮助)：n ##新建Partition type:   p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)   e extendedSelect (default p): p ##主分区分区号 (1-4，默认 1)：1   ##分区号起始 扇区 (2048-10485759，默认为 2048)：##默认回车将使用默认值 2048Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-10485759，默认为 10485759)：+1G ##分区大小分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 1 GiB######重复上面的操作来创建其他两个分区。分区创建完成后，我们应该有类似如下的输出：命令(输入 m 获取帮助)：p ##查看分区结果   设备 Boot Start End Blocks Id System/dev/sdb1 2048     2099199     1048576   83  Linux/dev/sdb2 2099200     4196351     1048576   83  Linux/dev/sdb3 4196352     6293503     1048576   83  Linux命令(输入 m 获取帮助)：w ##保存退出The partition table has been altered!

#fdisk -l ##也可以看到已经创建好的分区

四. 创建物理卷（PV）

pvcreate将物理硬盘分区初始化为物理卷，以便LVM使用。

# pvcreate /dev/sdb1

# pvcreate /dev/sdb2

# pvcreate /dev/sdb3

查看创建情况

# pvdisplay

可以使用pvremove删除物理卷

如：# pvremove dev/sdb3

五. 创建卷组（vg）

创建名为‘vg-group1’的卷组

# vgcreate vg-group1 /dev/sdb1 dev/sdb2

验证创建情况

# vgdisplay

可以使用vgremove删除卷组

如：# vgremove vg-group1

六. 创建逻辑卷（lv）

语法

lvcreate(选项)(参数)

查看命令说明：

# lvcreate --help

常用的选项：

-l ##逻辑扩展数

-L ##逻辑卷大小

-n ##逻辑卷名字

创建一个名为Lv-1，大小为1000M的逻辑卷。

# lvcreate -L 1000M -n Lv-1 vg-group1

验证创建情况：

# lvdisplay

将创建好的逻辑卷格式化并挂载逻辑卷。本次使用的是EXT4的格式。

# mkfs.ext4 /dev/vg-group1/Lv-1

创建挂载目录/dirmount。

mkdir /dirmount

挂载逻辑卷到dirmount目录下

# mount /dev/vg-group1/Lv-1 /dirmount/

# df -h |grep dirmount

/dev/mapper/vg--group1-Lv--1 969M 2.5M 900M 1% dirmount

验证挂载的读写情况：

# echo 'test-lvm' >> /dirmount/test.txt

# cat dirmount/test.txt

test-lvm

如要删除逻辑卷，要先取消挂载。

# umount /dirmount/

# lvremove /dev/vg-group1/Lv-1

七. 扩展一个lvm卷

调整逻辑卷大小的功能是LVM最有用的功能。这个部分会讨论我们怎么样扩展一个存在的逻辑卷。下面，我们将会扩展先前创建的逻辑卷‘Lv-1’扩大到1500MB。

注意：要求在原来的卷组里有空闲的未分配的空间，如果没有空闲空间，后面有讲扩卷组的操作。

查看卷使用情况，及是否还有空闲。

这里的以下操作是针对本次的ext4文件系统。（ext2/3文件系统也类同）。

在这里卸载逻辑卷（当然也可以动态扩盘不用卸载）

# umount /dirmount/

在原来1000M的基础上扩500M

# lvresize -L +500 /dev/vg-group1/Lv-1

这里可以检查下磁盘错误

# e2fsck -f dev/vg-group1/Lv-1

加载更新已经扩展的文件系统

# resize2fs dev/vg-group1/Lv-1

查看验证扩展情况

# lvdisplay

之后就可以挂载使用。

八. 缩减一个lvm卷

注意：减少逻辑卷的大小值若小于储存的数据大小，存储在后面的数据会丢失。

将上一步扩展到1500M缩减到1000M

这里要先卸载掉卷

# umount /dev/vg-group1/Lv-1

# e2fsck -f dev/vg-group1/Lv-1

缩小文件系统，更新ext4信息

# resize2fs /dev/vg-group1/Lv-1 1500M

减少逻辑卷大小到1000M

# lvresize -L 1000M /dev/vg-group1/Lv-1

验证调整后的逻辑卷大小。

# lvdisplay dev/vg-group1/Lv-1

九. 扩展一个卷组

LVM扩容的思路：物理分区（fdisk）----创建PV(pvcreate)----扩展卷组容量(vgextend)----扩展逻辑卷空间容量(lvextend)

假设我们的卷组'vg-group1'已经满了，需要扩大。当前的硬盘（sdb）已经没有其他空闲分区，我们新增加一块硬盘（sdc）。我们将sdc的分区添加到卷组以扩展。

检查现在卷组状态

# vgdisplay vg-group1

可以参考之前步骤将sdc进行分区，在这里我将磁盘sbc整体划分为sdc1

# fdisk /dev/sdc

命令(输入 m 获取帮助)：n

Partition type:

p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)

e extended

Select (default p): p

分区号 (1-4，默认 1)：##默认回车，分区号按顺序1-4分

起始扇区 (2048-10485759，默认为 2048)： ##默认回车

将使用默认值 2048

Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-10485759，默认为 10485759)： ##回车默认分配全部扇区

将使用默认值 10485759

分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 5 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：w ##保存退出

The partition table has been altered!

# fdisk -l

创建PV

# pvcreate /dev/sdc1

Physical volume "/dev/sdc1" successfully created.

扩展卷组容量

# vgextend vg-group1 /dev/sdc1

Volume group "vg-group1" successfully extended

查看卷组大小

# vgdisplay vg-group1

之后就可以根据需求去扩容lvm卷

十. 总结

总结一下，LVM是一个非常给力的工具，用来创建和管理可变大小的分区。本文中，我们已经介绍了如何在LVM中创建和使用。我们也介绍了扩展/缩小逻辑卷和卷组的方法，和如何增加一个新的磁盘到LVM。

END

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