LVM簡介及CentOS7 LVM操作實戰


LVM簡介
LVM是邏輯盤卷管理(LogicalVolumeManager)的簡稱,它是Linux環境下對磁盤分區進行管理的一種機制,LVM是建立在硬盤和 分區之上的一個邏輯層,來提高磁盤分區管理的靈活性。通過LVM系統管理員可以輕松管理磁盤分區,如:將若干個磁盤分區連接為一個整塊的卷組 (volumegroup),形成一個存儲池。管理員可以在卷組上隨意創建邏輯卷組(logicalvolumes),並進一步在邏輯卷組上創建文件系 統。
LVM是 Logical Volume Manager(邏輯卷管理)的簡寫
PV:是物理的磁盤分區
VG:LVM中的物理的磁盤分區,也就是PV,必須加入VG,可以將VG理解為一個倉庫統一管理了幾個大的硬盤,形成了一個統一虛擬的存儲資源池。
LV:也就是從VG中划分的邏輯分區
抽象模型如下:


操作實戰
通過在虛擬機的CentOS7上創建LVM ,使用LV,擴容LV,縮減LV實戰來了解LVM及熟悉對LVM的操作。
准備工作准備虛擬機,操作系統為CentOS7,初始20G的硬盤

初始狀態共20G的系統盤

在虛擬機中添加兩塊硬盤

啟動虛擬機通過pvs命令查看物理卷的情況,目前只看到有虛擬機初始安裝時有個pv為/dv/sda2 vg為centso的物理卷 大小為20G

通過fdisk -l 可以看到新加的兩個盤大小分別都是5G。我們將用這兩個盤組成一個vg,進行lvm的管理。

 

一、創建LVM邏輯卷
1、將物理硬盤格式化成PV(物理卷) 使用的是pvcreate命令
pvcreate /dev/sdc /dev/sdb (將/dev/sdc /dev/sdb兩塊硬盤創建為物理卷)

通過pvdisplay或pvs查看當前的pv信息,可以看到兩塊5G的物理卷已經成功創建

2、創建卷組(VG),並將PV加入到卷組中 通過vgcreate命令
vgcreate vg /dev/sdb /dev/sdc

 

通過vgdisplay或vgs命令查看vg的信息。看到vg已經創建好了,大小是兩個pv的大大小也就是5G+5G,大概是10G的樣子,這里顯示9.99G

3、基於卷組(VG)創建邏輯卷(LV) 通過lvcreate命令
lvcreate -n app -L 2G vg (基於vg創建邏輯卷lv,名字為app,大小為2G)

用lvdisplay或lvs命令查看創建好的邏輯卷。可以看到名字為app的邏輯卷lv已經創建好了,它是基於vg創建的,大小為2G

到這里,lv就創建好了,但是要用起來,還得格式化並掛載到我們的文件系統。

 

二、格式化並使用邏輯卷
1、格式化
mkfs -t ext4 /dev/vg/app 用ext4的格式格式化/dev/vg/app

2、掛載
創建掛載點 
mkdir /app
將/dev/vg/app 掛載到/app
mount /dev/vg/app /app 
然后df -h 可以看到已經掛載到/app下了 ,大小為lv 的大小2G

cd /app 
touch test.txt 在/app下創建一個測試文件test.txt,可以看到該掛載點是可以用了。

設置開機加載
echo "/dev/vg/app /app ext4 defaults 0 0" >>/etc/fstab

 

三、擴容邏輯卷
這里擴容分兩種情況,一種情況是vg還有足夠的空間,那么就可以直接擴lv就可以了。另外一種情況是要擴的空間已經超過了vg的大小,那么就可以通過加物理磁盤擴充到vg里,然后再擴lv。
第一種情況,擴的空間大小在vg的容量范圍之內

現在vg的大小為10G,現在/app是2G,計划擴到8G,沒有超過vg的大小那么可以直接擴lv就可以了。
第一步:首先卸載設備和掛載點的關聯
umount /app
第二步:將邏輯卷/dev/vg/app 擴展到8G
lvextend -L 8G /dev/vg/app 可以清楚的看到vg/app從2G擴容到了8G

第三步:檢查硬盤(lv)完整性,並重置硬盤(lv)容量
e2fsck -f /dev/vg/app 檢查硬盤完整性

resize2fs /dev/vg/app 重置硬盤(lv)容量,這一步必需要做,否則即使擴了容量,但看到的還是擴容之前的容量。

第四步:重新掛載硬盤並查看
mount -a
df -h 可以看到/app已經成功擴容到8G了

ls 查看/app里面的文件還在,說明擴容對文件數據沒有啥影響。

如果擴容的大小超過了vg的大小怎么辦呢?可以通過擴硬件的方式,加塊硬盤到vg然后再擴lv。
第二種情況,擴容的大小超過了vg的大小
現在vg的大小為10G,現在/app是8G,計划擴到11G,已經沒有超過vg的10G大小那么就需要先加硬盤,然后擴vg,再擴lv。
第一步:添加硬盤

通過fdisk -l命令查看添加

第二步:擴容vg 將新的硬盤擴到vg卷組里
卸載/app
umount /app
vgextend vg /dev/sdd 將新添加的硬盤/dev/sdd添加到vg卷組里

第三步:擴容lv 將邏輯卷/dev/vg/app 擴展到11G
lvextend -L 11G /dev/vg/app 可以看到vg/app從原來的8G擴到了11G

第四步:同樣檢查硬盤(lv)完整性,並重置硬盤(lv)容量
e2fsck -f /dev/vg/app 檢查硬盤完整性
resize2fs /dev/vg/app 重置硬盤(lv)容量

第五步:重新掛載硬盤並查看
mount -a
df -h 可以看到/app已經成功擴容到11G了


四、縮小邏輯卷
相對於邏輯卷擴容,縮小邏輯卷,數據丟失的風險更大。所以在生產環境中操作一定要注意提前備份好數據。在對LVM邏輯卷進行縮小操作之前,先把要縮小的文件系統卸載並檢查文件系統的完整性。
現在我們將/app由現在的11G縮到10G
第一步:卸載/app並檢查文件系統完整性

第二步:把邏輯卷縮容到10G
resize2fs /dev/vg/app 10G
lvreduce -L 10G /dev/vg/app

第三步:重新掛載並查看狀態


通過LVM的管理,創建、擴容、縮容,可以看到通過LVM技術可以實現系統存儲空間的動態的調整。

基本原理是將多個物理硬盤創建成pv(物理卷),這些物理卷是動態調整的物理基礎,通過vg將pv管理起來形成一個整體的資源池。在vg中划分lv來動態調整邏輯卷的大小。


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