逻辑卷的基础应用

一、LVM简介

    LVM(Logical volume Manager)即逻辑卷管理。它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制。现在不仅仅是Linux系统上可以使用LVM这种磁盘管理机制，对于其它的类UNIX操作系统，以及windows操作系统都有类似与LVM这种磁盘管理软件。

    LVM是通过将底层的物理块设备，抽象组织起来，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。在传统的磁盘管理机制中，我们的上层应用是直接访问文件系统，从而对底层的物理硬盘进行读取，而在LVM中，其通过对底层的硬盘进行封装，当我们对底层的物理硬盘进行操作时，其不再是针对于分区进行操作，而是通过一个叫做逻辑卷的东西来对其进行底层的磁盘管理操作。

    LVM最大的特点就是可以对磁盘进行动态管理。因为逻辑卷的大小是可以动态调整的，而且不会丢失现有的数据。我们如果新增加了硬盘，其也不会改变现有上层的逻辑卷。作为一个动态磁盘管理机制，逻辑卷技术大大提高了磁盘管理的灵活性。

    理解LVM，必须要掌握4个基本的逻辑卷概念。

        PV　　 (Physical Volume)　　物理卷

        PE　　 (Physical Extend)　　  物理拓展

        VG　　(Volume Group)　　   卷组

        LV　　 (Logical Volume)　　  逻辑卷

二、LVM的基本用法

        首先要将物理块设备创建成物理卷（PV）,创建为PV后，其中就是一个个的PE(此时没有大小）,然后指定以哪些物理卷（PV）来创建哪个卷组（VG），此时PE有大小，之后可以在卷组（VG）这个边界内创建任意逻辑卷（LV）。

     LVM的设备文件

        /dev/VG_NAME/LV_NAME --> /dev/mapper/VG_NAME_LV_NAME--> /dev/dm-#

    LVM管理

        1、lvm的 管理工具

            #rpm -qa | grep lvm 可以通过软件包管理器，查看当前系统中已安装的软件

         2、lvm的基本管理命令

             备注：在实际的生产环境使用中，lvm一般都会建立在RAID之上，以保证数据的安全、可靠存储。

             创建物理卷PV

                  pvcreate

                      #pvcreate /dev/{sdb1,sdb2,sdb3}

                  pvs简要显示当前的物理卷（PV）

                      #pvs

                   pvdisplay详细显示当前的物理卷（PV）

                       #pvdisplay

                    pvscan简单显示及使用情况

                       #pvscan

                    创建VG

                         #vgcreate myvg  /dev/sdb1 /dev/sdb2

                             常用选项：-s #  指明PE大小，默认4M

                    简单显示卷组信息

                        #vgs（VG）

                    详细显示卷组信息

                       #vgdisplay（VG）

                          卷组信息说明：

                          VG Name　　VG的名称

                          VG Size　　VG的总大小

                          PE Size　　PE的大小，默认为4MB

                          Total PE　　PE的总数量，5114 x 4MB = 19.98GB

                          Free PE / Size　　剩余空间大小

                     创建逻辑卷（LV）

                          #lvcreate -L 1G -n mylv myvg在卷组myvg中创建一个大小为1G的逻辑卷

                          常用选项：

                         -L    指定创建的LV 的大小 

                         -l    指定创建的LV 的PE 数量 

                         -n    LV的名字 

                     #lvdisplay显示逻辑卷的详细信息

                         逻辑卷的信息说明：

                         LV Path       LV 的路径

                         LV Name    LV的名字

                         VG Name   所属的卷组（VG）

                         LV Size       LV的大小

                         此时卷组信息

                         #vgs

                    在创建的逻辑卷设备上创建文件系统

                       #mkfs.xfs /dev/myvg/mylv  (centos7.3)

                       之后即可，mount命令挂载使用；或是，编辑/etc/fstab

                       备注：centos中，对逻辑卷创建文件系统，最好是指定卷标，以更好的来挂载使用逻辑卷设备，当然也可使用其UUID挂载使用。通过设备文件来挂载，重启后的识别可能会有问题。

三、LVM的扩容操作

    LVM最大的好处就是可以对磁盘进行动态管理，而且不会丢失现有的数据。如生产环境中需要扩容，那我们该怎么做呢？

    逻辑卷mylv是在卷组myvg中创建的，此时我们的myvg卷组中还有剩余空间（如此时卷组myvg中没有可以空间，也可以通过添加其他磁盘块设备，创建为物理卷并添加到卷组myvg中），所以我们可以从myvg中划分出更多的空间给逻辑卷来使用。

    #vgcreate /dev/sdb3 准备一个新的物理卷设备

    #vgextend myvg /dev/sdb3向卷组myvg中添加物理卷，此时，扩展了物理卷的空间

    #vgdisplay myvg 此时，再次查看卷组myvg，已向卷组中添加/dev/sdb3,扩展了整个卷组的空间

    #lvextend -L +1.5G /dev/myvg/mylv逻辑卷mylv在原有1G的空间上，扩展1.5G空间（或扩展为2.5G空间）

#vgdisplay myvg此时，再次查看卷组的信息

    #lvdisplay /dev/myvg/mylv逻辑卷mylv已扩展了空间

    #df -lh /dev/myvg/mylv此时，逻辑卷的设备文件系统没有扩展

    #xfs_growfs /dev/myvg/mylv扩展文件系统大小至逻辑卷的可用空间大小

    #df -lh /dev/myvg/mylv再次查看逻辑卷mylv的文件系统空间大小，此时完成扩充。

四、逻辑卷的缩减

备注：和扩展逻辑卷相反，且需要先卸载（不支持在线缩减），并强制进行文件系统检查。但一般不建议在生产环境中不进行逻辑卷的缩减。

#umount /dev/myvg/mylv

# e2fsck -f /dev/myvg/mylv  检查文件系统一致性(centos6）

#resize2fs /dev/myvg/mylv 1.5G 缩减1.5G空间大小

#lvreduce -L 1.5G /dev/myvg/mylv  缩减逻辑卷

#pvmove /dev/sdb3 如果要移除某物理卷设备，需要先移动其上面的pe到卷组中其他物理卷

#vgreduce myvg /dev/sdb3 此时，移除指定物理卷

五、LVM快照（snapshot）

    一定理解，任何数据必须可以序列化，才能存储在磁盘中。在线数据经常会有读写操作，数据改变会比较频繁，为保证数据的可靠性、安全性，除了RAID冗余之外，我们通常还要制定备份计划任务，以防人为错误等操作。数据一般会比较大，在进行备份时，很可能数据也在进行写操作，无法保证备份数据的一致性。快照则可以实现某时间点的数据的一致性。

    快照就相当于一个监视器。监视着文件系统的元数据信息的变化情况。当我们某时刻需要对某逻辑卷建立快照时，其会将逻辑卷的元数据保存至快照卷中，这个时间很短就可以完成（保证此时没有写操作），这样，我们就有两个访问数据的路径，即通过逻辑卷本身访问和通过快照卷访问。同时，快照卷还监视着逻辑卷的数据变化，逻辑卷的数据修改发生变化，数据本身的元数据会先改变，快照卷发现逻辑卷上的某元数据改变，会复制这个数据的未修改之前的数据（原数据），至快照卷中保存。通过快照卷访问的数据是，建立快照那一时刻之前的原数据。这样我们即可通过快照卷，方便的实现完全备份数据。

    快照卷的大小，要有足够的空间来保证，在完全备份完成之前，逻辑卷中数据的变化的原数据的存储。完全数据备份完成后，逻辑卷就没有存在的意义了。

    #lvcreate -L 100M -p r -s -n mylvsnap /dev/myvg/mylv对mylv逻辑卷创建快照卷mylvsnap

    #lvremove /dev/myvg/mylv  备份完成后，可移除快照卷

本文出自 “12635258” 博客，请务必保留此出处http://12645258.blog.51cto.com/12635258/1915071

LVM基础应用、扩展及缩减