Linux系统LVM逻辑卷

传统分区的问题：

如果分区空间用满了，只能重新分区。

解决方案：加一个逻辑（软件）中间层。

以下有三个解决方案（逻辑层）：

LVM，老牌的，很成熟，可以实现在线动态扩展（不能实现高可用）。

stratis，使用精简文件系统来解决空间浪费问题。

3、vdo

一、LVM

fs （file system文件系统）

lv （logical volume 逻辑卷）：每个卷组中可以定义一个或多个逻辑卷，逻辑卷是位于物理分区上的信息集合。

vg （volume group 卷组）:卷组是可用物理硬盘的集合，可以逻辑地看成一块大硬盘，一个卷组由一个或多个物理卷组成。

pv （physical volume物理卷）：物理卷是底层真正提供容量，一个物理卷可以是整个磁盘、或磁盘上的分区。

PE  (Physical Extend),我们的LVM磁盘管理中PE的默认大小是4M大小（可以指定大小），其实PE就是我们逻辑卷管理的最基本单位（一旦确定将不能改变）。比如说我有一个400M的硬盘，那么在将其格式化成PV的时候，其实际就是将这块物理硬盘划分成了100个的PE，因为PE默认的大小就是4M。

    dm: device mapper，将一个或多个底层块设备组织成一个逻辑设备的模块；

       /dev/dm-#

1.1、安装lvm工具

# yum install lvm2

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

1.2、创建逻辑卷：

1.2.1、环境准备

使用一块硬盘的两个分区 /dev/sdb2 /dev/sdb3

或者两个硬盘/dev/sdb 、 /dev/sdc

1.2.2、创建pv（Physical volume物理卷）

在分区或磁盘内写入一段元数据（标识当前分区或磁盘是一个pv）

# pvcreate /dev/sdb2 /dev/sdb3

如果报错：

Device /dev/sdb excluded by a filter.

Device /dev/sdc excluded by a filter.

可能是因为此硬盘已经分区，存在分区表

查看创建的pv

我使用的是3A服务器使用ssh连接的，平时做实验挺方便的

1、# pvs

 2、# pvdisplay

1.2.3、创建VG（Volume group 卷组）

将指定的PV，逻辑上进行组合成一个大的存储池

-s 参数，可指定PE大小，默认为4MB

把两块硬盘设备加入到fantest 卷组中，然后查看卷组的状态

# vgcreate fantest /dev/sdb2 /dev/sdb3

查看创建的VG

1、# vgs

 2、# vgdisplay

1.2.4、创建LV（Logical volume逻辑卷）

切割出一个约为 150MB 的逻辑卷设备，这里需要注意切割单位的问题。在对逻辑卷进行切割时有两种计量单位。

-L参数：第一种是以容量为单位，所使用的参数为-L。例如，使用-L 150M 生成一个大小为 150MB 的逻辑卷。

 -l参数：另外一种是以基本单元的个数为单位，所使用的参数为-l。每个基本单元的大小默认为 4MB。例如，使用-l 37 可以生成一个大小为 37×4MB=148MB 的逻辑卷。

-l参数：另外一种是以基本单元的个数为单位，所使用的参数为-l。每个基本单元的大小默认为 4MB。例如，使用-l 37 可以生成一个大小为 37×4MB=148MB 的逻辑卷。

 使用所有空闲空间：lvcreate -n opt -l 100%FREE centos

 查看LV:

1、# lvs

 2、# lvdisplay

1.2.5、格式化LV，创建文件系统

把生成好的逻辑卷进行格式化，创建文件系统

# mkfs -t xfs /dev/fantest/lv01

或者

# mkfs.ext4 /dev/fantest/lv01

1.2.6、挂载lv

创建一个目录，用于挂载lv：

# mkdir /home/lv01

# mount /dev/fantest/lv01 /home/lv01

把挂载信息写入到配置文件，使其永久生效

# echo "/dev/fantest/lv01 /home/lv01 xfs defaults 0 0" >> /etc/fstab

1.3、扩容逻辑卷

1.3.1、假如VG还有足够空间可分配时，直接分配即可

只要卷组（VG）中有足够的资源，就可以一直为逻辑卷（LV）扩容。

1.3.1.1、查看VG的资源情况

 

1.3.1.2、逻辑卷扩容

1.3.1.2.1、-l参数：另外一种是以基本单元的个数为单位，所使用的参数为-l。每个基本单元的大小默认为 4MB。例如，使用-l 37 可以生成一个大小为 37×4MB=148MB 的逻辑卷

具体操作与-L参数相似，参考下方办法即可

1.3.1.2.2、-L参数：是以容量为单位，所使用的参数为-L。例如，使用-L 150M 生成一个大小为 150MB 的逻辑卷。

>> 先查看未扩容前，逻辑卷资源占用情况

执行以下命令，扩容逻辑卷（LV）：

# lvextend -L +100M /dev/fantest/lv01

执行以下命令，扩容xfs文件系统 或者在lvextend 命令中加入-r 参数

# xfs_growfs /home/lv01

1.3.2、如果VG没有足够空间可分配，则先创建PV，扩容卷组（VG）后再扩容逻辑卷（LV）

扩展前查看资源情况

先创建pv

# pvcreate /dev/sdb4

扩容VG

# vgextend fantest /dev/sdb4

1.4、缩小逻辑卷

相较于扩容逻辑卷，在对逻辑卷进行缩容操作时，其丢失数据的风险更大。所以在生产

环境中执行相应操作时，一定要提前备份好数据。另外 Linux 系统规定，在对 LVM 逻辑卷进行缩容操作之前，要先检查文件系统的完整性（当然这也是为了保证我们的数据安全）。在执行缩容操作前记得先把文件系统卸载掉。

tips：缩小逻辑卷时，剩余的空间大小必须为一个PV的大小以上

1.4.1、迁移数据

这里拿/home 测试，先将/home下内容备份删除，并卸载/home

 注意：如果出现以下情况，可用此命令查看目录占用情况fuser -mv /home

1.4.2、缩小逻辑卷

1.4.2.1、ext文件系统

将逻辑卷大小调整为10G

# resize2fs /dev/centos/home 10G

resize2fs命令是用来增大或者收缩未加载的“ext2/ext3/ext4”文件系统的大小

1.4.2.2、xfs文件系统

缩小home 逻辑卷的大小为3G

# lvreduce -L 3G /dev/centos/home

把生成好的逻辑卷进行格式化，创建文件系统

# mkfs.xfs -f  /dev/centos/home

1.5、删除逻辑卷

当生产环境中想要重新部署 LVM 或者不再需要使用 LVM 时，则需要执行 LVM 的删除

操作。为此，需要提前备份好重要的数据信息，然后依次删除逻辑卷、卷组、物理卷设备，这个顺序不可颠倒。

1.5.1、取消逻辑卷与目录的挂载关联，删除配置文件中永久生效的设备参数。

# umount /home/lv01

 # vi /etc/fstab

1.5.2、删除逻辑卷设备

# lvremove /dev/fantest/lv01

1.5.3、删除卷组，此处只写卷组名称即可，不需要设备的绝对路径

# vgremove fantest

1.5.4、删除物理卷设备

# pvremove /dev/sdb3 /dev/sdb

1.6、逻辑卷快照

LVM 的快照卷功能有两个特点：

➢ 快照卷的容量必须等同于逻辑卷的容量；

➢ 快照卷仅一次有效，一旦执行还原操作后则会被立即自动删除。

1.6.1、使用-s 参数生成一个快照卷，使用-L 参数指定切割的大小。另外，还需要在命令后面写上是针对哪个逻辑卷执行的快照操作

# lvcreate -L 100M -s -n kuaizhao /dev/fantest/fan

1.6.2、在逻辑卷所挂载的目录中创建一个 100MB 的垃圾文件，然后再查看快照卷的状态。可以发现存储空间占的用量上升了

#dd if=/dev/zero of=/home/lvm_test/test.txt count=1 bs=100M

1.6.3、为了校验 kuaizhao 快照卷的效果，需要对逻辑卷进行快照还原操作。在此之前记得先卸载掉逻辑卷设备与目录的挂载

#umount /home/lvm_test

如果报错：

umount: /home/lvm_test: target is busy.

        (In some cases useful info about processes that use

         the device is found by lsof(8) or fuser(1))

可能是有用户正在占用目录

#lvconvert --merge /dev/fantest/kuaizhao

1.6.4、快照卷会被自动删除掉，并且刚刚在逻辑卷设备被执行快照操作后再创建出来的 100MB 的垃圾文件也被清除了。

#mount  /dev/fantest/fan /home/lvm_test