Linux LVM邏輯卷


概述  

      LVM的產生是因為傳統的分區一旦分區好后就無法在線擴充空間,也存在一些工具能實現在線擴充空間但是還是會面臨數據損壞的風險;傳統的分區當分區空間不足時,一般的解決辦法是再創建一個更大的分區將原分區卸載然后將數據拷貝到新分區,但是在企業的生產系統往往不允許停機或者允許停機的時間很短,LVM就能很好的解決在線擴充空間的問題,而且不會對數據造成影響,LVM還能通過快照在備份的過程中保證日志文件和表空間文件在同一時間點的一致性;本篇文章不會對概念知識做太詳細的介紹,主要講述LVM的擴容、收縮、移除的方法。

 

原理  

PE(Physical Extend):卷的最小單位,默認4M大小,就像我們的數據是以頁的形式存儲一樣,卷就是以PE的形式存儲。

PV(Physical Volume):物理卷,如果要使用邏輯卷,首先第一步操作就是將磁盤格式化成PV,從上圖可以看出PV是保護PE的,PV內PE的數量取決於這塊磁盤的容量/4M.

VG(Volume Group):卷組,VG就是將很多PE組合在一起生成一個卷組,當然這里的PE是可以跨磁盤的,如果當前服務器磁盤空間不足就可以增加一個新磁盤對當前系統不會產生任何影響。

LV(Logical Volume):邏輯卷,邏輯卷最終是給用戶使用的,前面幾個都是為創建邏輯卷做的准備,創建邏輯卷的大小只要不超過VG剩余空間就可以。

步驟:

1.PV:格式化磁盤

2.VG:創建卷組

3.LV:創建邏輯卷

4.mkfs:格式化邏輯卷

5.mount:掛載邏輯卷

創建LV  

1.PV(格式化磁盤):pvcreate命令      

 第一步就是對磁盤格式化,不要對現有已分區的磁盤做這個操作。

 先查看當前系統磁盤信息,我電腦通過虛擬機剛添加了兩塊塊20G的磁盤,分別是sdb、sdc,使用fdisk -l查看

fdisk -l

格式化/dev/sdb

pvcreate /dev/sdb /dev/sdc

使用pvdisplay或者pvs查看pv信息

從上圖可以的信息可以得知PV的大小和剩余空間信息。

2.VG(創建卷組):vgcreate命令

vgcreate vggroup /dev/sdb /dev/sdc

vggroup是卷組名稱

使用vgdisplay和vgs查看vg信息

 

通過vgdisplay可以查看vg的大小和PE的大小,從上圖可以看到單個PE的默認大小是4M,當前VG總共有10238個PE,當前vg總共使用了兩個pv。

3.LV(創建邏輯卷):lvcreate -n 邏輯卷名稱 -L 邏輯卷大小 卷組名

記住創建邏輯卷大小不能超過卷組的剩余空間大小,我這里創建30G大小的邏輯卷。

lvcreate -n lv -L 30G vggroup

使用lvdisplay和lvs查看lv的信息

 

lvdisplay可以獲取到的lv信息包括,lv的名稱和路徑、lv對應的vg組的名稱、lv的大小、當前lv包含的PE數量。

lv的文件路徑保存在vg下面。

4.mkfs(格式化lv)

mkfs.ext4 /dev/vggroup/lv

5.mount(掛載LV)

mount -t ext4 /dev/vggroup/lv /mnt

使用df -h查看掛載信息

 

注意:這里的掛載只是臨時掛載,當服務器重啟后掛載會沒有,需要永久掛載需要修改配置文件,方法參考:http://www.cnblogs.com/chenmh/p/5097530.html

擴充邏輯卷(LV)  

 在對LV(邏輯卷)進行容量擴充之前先查看VG(卷組)中剩余空間有多少,擴充的大小不能超過VG剩余的空間大小

vgdisplay

當前VG剩余空間9.99G

1.lvextend(擴充邏輯卷)

為了演示在線擴充對文件不造成影響,我先在/mnt目錄下創建了一個text測試文件,內容為“1”

lvextend -L +9.99G /dev/vggroup/lv

這里將VG所有的剩余空間全部划分給LV

vg的剩余空間變成了0

LV的大小變成了39.99G

2.resize2fs:更新文件系統 

resize2fs  /dev/vggroup/lv

查看/mnt目錄下的text文件是否受影響

 文件沒有受影響。

擴充卷組(VG)  

 當前我系統VG已經沒有剩余空間了,如果這個時候系統空間不夠了,這個時候就要增加一塊磁盤來增加VG的大小,在虛擬機我增加一個10G的新磁盤sdd

1.格式化新磁盤(pvcreate)

pvcreate /dev/sdd

2.將格式化的PV添加到VG中去(vgextend)

vgextend vggroup /dev/sdd

3.查看當前vg的大小(vgdisplay)

 

當前VG的大小變成了50G,剩余空間也變成10G,當前VG的PV數變成了3

收縮邏輯卷(LG)  

 注意:對邏輯卷進行收縮操作之前必須先卸載邏輯卷,再縮小文件系統,最后才是縮小邏輯卷,而且收縮的大小也不能超過剩余空間大小。

1.卸載邏輯卷(unmount)

umount /mnt

2.收縮文件系統

這步一定要操作,而且是在收縮LV之前操作

先檢查文件系統(e2fsck)

e2fsck -f /dev/vggroup/lv

縮小文件系統(resize2fs)

將文件系統縮小到30G,剛才如果細心注意會發現,使用lvdisplay查看文件系統是39.9G,而通過df -h查看是40G,這里以df -h的大小為准,因為下一步收縮LV的時候是通過減操作,所以要數據一致性下一步就是-10G

--將文件系統縮小為30G
resize2fs /dev/vggroup/lv 30G

3.縮小LV(lvreduce)

lvreduce -L -10G /dev/vggroup/lv

注意:這三步操作順序不能弄亂。

接下來再掛載lV卷看看空間是否修改

mount /dev/vggroup/lv /mnt/

可以看到重新掛載后text文件還是存在,lv的大小也變成了30G

 

雖然可以使用收縮LV但是還是不建議這樣做,特別是企業的系統,因為收縮后的結果會存在很多的未知可能。

收縮卷組(VG)  

 收縮卷組只能對那些未使用pv進行操作,如果你的當前PV已經已經在邏輯卷中被使用,那么該PV是不能去除的,比如剛才新增加的sdd磁盤未被使用就可以將其從VG中去除。

通過PVS查看那些PV已被使用

pvs

當前只有/dev/sdd未被使用

1.卸載邏輯卷

邏輯卷對應的是卷組而不是PV,雖然sdd在前面的操作並沒有被添加到LV當中,但是這里還是需要先將LV卸載

umount /mnt

2.移除PV(vgreduce)

vgreduce vggroup /dev/sdd

3.刪除pv

pvremove /dev/sdd

可以看到/dev/sdd已經被移除

 

刪除lv、vg、pv  

1.同樣刪除前先卸載所有lv,在當前系統只有一個lv

umount /mnt

 

2.lvremove,vgreomve,pvremove

--刪除LV
lvremove /dev/vggroup/lv

--刪除VG
vgremove vggroup

--刪除PV
pvremove /dev/sdb /dev/sdc

這些刪除操作都確保未被使用,比如刪除LV在刪除前先將數據拷貝出去然后再刪除,刪除VG確保VG組中不存在LV,刪除PV剛才已經說過了,PV需要沒有被使用。

 

重設一個lV的大小

刪除LV

卸載LV
umount /home
刪除lv
lvremove /dev/vg_mingyu001/lv_home

 

創建LV

創建LV
lvcreate -n lv_home -L 100G vg_mingyu001 格式化lv mkfs.ext4 /dev/vg_mingyu001/lv_home 掛載lv mount -t ext4 /dev/vg_mingyu001/lv_home /home

查看

查看掛載
df -h
 
        

mount掛載相關內容參考: http://www.cnblogs.com/chenmh/p/5097530.html

分區相關內容參考:http://www.cnblogs.com/chenmh/p/5096592.html

修改邏輯卷名

 1.查看邏輯卷名

lvscan
[root@monitor ~]# lvscan
  ACTIVE            '/dev/vggroup/lv' [19.00 GiB] inherit

2.修改邏輯卷名

lvrename /dev/vggroup/lv /dev/vggroup/lv_data

將邏輯卷名“lv”改為“lv_data”

3.修改分區文件

vim /etc/fstab

這里同樣將lv改成lv_data

4.修改引導

vim /etc/grub.conf 

引導只針對boot分區,如果不是針對boot分區的邏輯卷進行改名那么也就不修改修改引導的邏輯卷卷名了。

5.重啟 

reboot

 

 

 

20161410補充

總結

LVM帶來的好處不僅僅是在線擴容,在備份的過程中為了保證日志文件和表空間文件一致性問題也用到了LVM,在工作當中可能會遇到這種情況,當前的邏輯空間全部分配到了一個不合理的掛載上了,現在需要將這個掛載的空間調小,這種情況下需要提前將這個掛載內的文件拷貝到別的地方,然后卸載掛載刪除lv,再創建一個小的LV,將原先的文件拷貝回來。對於特別重要的數據可以先用一個新盤掛載分配好邏輯LV將數據拷貝到新的LV上然后卸載舊的LV,將新的LV掛載到掛載到舊的LV的掛載點上確保新盤無誤后可以刪除舊的數據。

 

 

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備注:

    作者:pursuer.chen

    博客:http://www.cnblogs.com/chenmh

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