首页 > 代码库 > LVM逻辑盘卷管理
LVM逻辑盘卷管理
LVM逻辑盘卷管理
LVM是逻辑盘卷管理的简称，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性。它的机制就是将多个块设备连接为一个整块的卷组（volumegroup），形成一个存储池。然后，在这个卷组上创建逻辑卷（logicalvolumes），并进一步在逻辑卷上创建文件系统。
当硬盘的空间不够使用的时候，可以继续将其它的硬盘的分区加入其中，这样可以实现磁盘空间的动态管理，相对于普通的磁盘分区有很大的灵活性。
物理卷（physicalvolume）：指磁盘分区或与磁盘分区有同样功能的设备（如RAID）。创建物理卷时磁盘类型需要是8e。如：/dev/hda1、/dev/sda等等，是存储系统最低层的存储单元。创建物理卷的时候不可以直接格式化！
卷组（volumegroup）：就是将多个物理卷组合起来，逻辑上成为一块硬盘。它的大小有物理卷大小和多少决定，且至少要有一个物理卷。
逻辑卷（logicalvolume）：在卷组上创建，可以在创建的逻辑卷上建立文件系统。类似与磁盘分区。不同的是逻辑卷的边界可以随意扩展或缩小。
PE（PhysicalExtents）：在创建卷组时底层指定的一个存储单位，借鉴Oracle的表述方式就叫做物理盘区（物理扩展），所以我们在划分一个逻辑卷时就是分配多少个PE来决定的，PE的大小是由卷组决定的，PE的大小也是可配置的（下面会阐述），默认为4MB。
LE（LogicalExtents）：当PE被分配到一个逻辑卷之后就被称作是LE，也就是说，把逻辑卷划分为被称为LE(Logical Extents) 的可被寻址的基本单位。在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，并且一一对应。
快照（Snapshot）：逻辑卷也支持快照，LVM快照通过把文件系统的改变记录到一个快照分区，而不是对这个分区做镜像（也就是保留过去某一刻的状态）。因此当你创建一个快照分区时，你不需要使用和你正创建快照的分区一样大小的分区，而是在做快照过程中需要改变的大小。这取决于有多少数据正在写入分区和你希望保留LVM快照多长时间。你保留的时间越长，在文件系统的的改变越多，更多的快照分区就会被填充改变的信息。在分区上的改变率越高，快照的平均生命期越短。如果一个LVM分区的改变量超过了快照的大小，那么快照就会被释放。简单说就是：快照中什么都没有它只是一个访问原文件的通路。（如图所示）有了快照之后我们对数据的备份就会非常的简单方便。
其创建过程是：先将物理设备做成物理卷，然后将物理卷组合起来形成卷组，最后在卷组上创建逻辑卷。而我们使用的就是逻辑卷。
硬盘分区类型
硬盘有4种分区形式，分别是主分区、扩展分区、逻辑分区和活动分区。下面分别对它们进行介绍。
主分区
主分区是用于安装操作系统的分区，其中包含操作系统启动时所必需的文件和数据，系统启动
时必须通过它才能启动。要在硬盘上安装操作系统，该硬盘上至少要有一个主分区，并且设为
活动分区来引导启动系统。一个硬盘最多只能划分4个主分区。
扩展分区
扩展分区是用户在创建4个以上的分区时使用的分区类型，扩展分区是不能直接用来存储数据
的，而只是用于划分逻辑分区。扩展分区下可以包含多个逻辑分区，可以为其逻辑分区进行高
级格式化，并为其分配驱动器号。例如，当用户想为硬盘创建5个分区时，如果都将其创建为主
分区，系统只能认出4个，这不能满足我们的需求。此时，就可以创建3个主分区，再创建一个
扩展分区，然后在扩展分区下创建2个逻辑分区。
逻辑分区
逻辑分区是从扩展分区划分出来的，主要用于存储数据。在扩展分区中最多可以创建23个逻辑
分区，各逻辑分区可以获得唯一的由D到Z的盘符。
活动分区
活动分区是用于加载系统启动信息的分区。主分区需要激活为活动分区后，才能正常地启动操
作系统。如果硬盘中没有一个主分区被设置为活动分区，则该硬盘将无法正常启动。
硬盘分区格式
硬盘分区格式也就是文件系统格式。文件系统格式是操作系统用于明确磁盘或分区上文件
的方法和数据结构，不同的分区格式采用不同的文件管理机制来存储和读取文件数据，而
不同的操作系统则需要不同的文件系统格式的支持。
目前常用的分区格式主要有3种，即FAT16格式、FAT32格式和NTFS格式，下面分别对
它们进行介绍。
FAT16格式
FAT16格式是MS-DOS和早期的Windows 95操作系统中使用的磁盘分区格式，它采用16位的文件分
配表，也称为FAT格式。FAT16对现在的操作系统已经不再适用。
FAT32格式
FAT32格式采用32位的文件分配表，对磁盘的管理能力较强，支持Windows XP和其之前的部分
Windows 操作系统。
NTFS格式
NTFS是一种特别为磁盘配额、文件加密和网络应用等管理安全特性而设计的硬盘分区格式。其
优点是安全性和稳定性方面非常好，在使用过程中不易产生文件碎片，并能对用户的操作进行
记录，通过对用户权限进行非常严格的限制，使每个用户只能按照系统赋予的权限进行操作，
充分保护了系统和数据的安全，如果要安装Windows 7或Windows 8必须采用NTFS格式。
简单的实现一个LVM逻辑卷实现过程：
1、创建分区
首先创建磁盘分区，这里使用SCSI硬盘，并且系统已经有了三个主分区，那么我们只能创建扩展分区，并在扩展分区上创建逻辑分区了。我使用fdisk工具进行分区。
#fdisk /dev/sda
注意的是分区类型必须是8e，否则无法支持LVM逻辑卷的使用。分区完最好输入p查看下创建好的分区以及类型，最后保存退出。这里我创建了/dev/sda5和/dev/sda6两个逻辑分区，大小分别是7G和3G。
2、创建物理卷
命令是pvcreate，我们可以将上面所创建的两个分区创建为物理卷，也可以先只将一个分区创建为物理卷。
#pvcreate /dev/sda5 /dev/sda6
3、创建卷组
命令是vgcreate，将上面创建的两个物理卷创建为一个卷组
#vgcreate myvg /dev/sda5 /dev/sda6
注意：
myvg是指定创建的卷组的逻辑名，可以随意的设定。后面就是将创建的物理卷添加到卷组中，这里我们也可以只将一个物理卷添加到卷组中，等想再添加另一个物理卷的时候再添加。需要注意PE（默认是4M）这个概念，它表示卷组上创建的所有逻辑卷都以4MB为增量单位来进行扩充或缩减。PE大小决定了逻辑卷的最大大小，4MB的PE决定了单个逻辑卷最大容量为256GB，若希望使用大于256G的逻辑卷则创建卷组时指定更大的PE。PE大小范围为8KB到512MB，并且必须总是2的倍数。如果想指定PE大小只需要添加-s选项，指定PE大小就行了，列：
#vgcreate -s 16M myvg /dev/sda5 /dev/sda6。这里指定PE大小为16M。
4、激活卷组
为了立即使用卷组而不用重启系统，可以使用vgchange命令来激活卷组
#vgchage -ay myvg
5、创建逻辑卷
创建逻辑卷的命令是lvcreate，我们在myvg卷组上创建一个6G大小的逻辑卷，
-L来指定逻辑卷的大小；-n指定逻辑卷的名称
#lvcreate -L 6G -n mylv myvg
6、格式化逻辑卷分区
这里我使用的是ext3格式的文件系统
#mke2fs -j /dev/myvg/mylv
创建挂载点来挂在创建好的逻辑卷分区
#mkdir /mylv
#mount /dev/myvg/mylv /mylv
扩展一下内容
1、为卷组添加新的物理卷
当我们又创建了新的物理卷的时候，想要添加到myvg卷组中时，需要使用vgextend这个命令了。
#vgextend -t myvg /dev/sda7 #先测试是否可以添加物理卷
#vgextend myvg /dev/sda7
这里/dev/sda7表示我们创建的新的物理卷
2、从卷组中删除物理卷
要从一个卷组中删除一个物理卷，首先要确认要删除的物理卷没有被任何逻辑卷使用，这时我们就要使用pvdisplay命令察看一个物理卷信息：
如果某个物理卷正在被逻辑卷所使用，就需要将该物理卷的数据备份到其他地方，然后再删除。删除物理卷的命令为vgreduce：
#vgreduce myvg /dev/sda7 这里为了简单说明，就将新添加的/dev/sda7从卷组中删除
附注：
如果我们创建的卷组包含两个物理卷，一个7G（/dev/sda5），一个3G(/dev/sda6)，而我们LV上面已经有6G的数据了，这样我们就不能将/dev/sda5给移除了，因为移除/dev/sda5必然会损坏数据。而且我们不能确定数据是不是都在/dev/sda5上面，也不能贸然移除/dev/sda6。如果需要移除/dev/sda6的话，应该先将/dev/sda6上面的数据移到同卷组的其他物理卷上，然后再移除/dev/sda6。这就需要使用pvmove这个命令了,步骤如下
#pvmove /dev/sda6 #不需要指定将数据移动到那儿个磁盘上，它会自动将数据移动到同组的物理卷上
#vgreduce myvg /dev/sda6 将物理卷6删除
3、删除逻辑卷
删除逻辑卷时，要先将其卸载，然后才能删除,这里我们为了简单说明就将上面新建的逻辑卷作为例子
#umount /dev/myvg/mylv
#lvremove /dev/myvg/mylv
Do you really want to remove active logical volume mydata? [y/n]:y
4、扩展逻辑卷大小
扩展逻辑卷大小的命令是lvextend，上面我们创建逻辑卷的时候还剩4G容量，那么我们就为其再添加2G容量的步骤如下
#lvextend –L 8G /dev/myvg/mylv
或者这样增加这1G容量
#lvextend –L +2G /dev/myvg/mylv
增加逻辑卷的容量以后，我们的物理边界扩展了，此时查看逻辑卷的大小并没有改变，因为逻辑边界没有扩展。所以我们就需要扩展逻辑卷的逻辑边界了，命令如下
#resize2fs /dev/myvg/mylv #这里不用跟调整的大小，会自动扩展到扩展的物理边界
5、减小逻辑卷的大小
需要先将文件系统卸载了。需要注意的是，在缩减的时候我们的数据文件可能会受到影响，所以一般不建议缩减逻辑卷大小。这里我们使用的大小是添加过1G后的逻辑卷的大小，我们将其缩减为5G的大小。步骤如下
#umount /dev/myvg/mylv
#e2fsck –f /dev/myvg/mylv #强行检测逻辑卷
#resize2fs /dev/myvg/mylv 5G #调整逻辑卷的大小
#lvreduce –L 5G /dev/myvg/mylv #缩减逻辑卷的大小
或者
(#lvreduce –L -2G /dev/myvg/mylv)
#mount /dev/myvg/mylv /mylv
#df –lh #查看各个磁盘的大小
说明：在我们缩减的时候需要先用e2fsck命令强行检测下逻辑卷，然后用resize2fs命令调整逻辑卷的大小，最后用lvreduce来减小逻辑卷大小。
常用命令的简单介绍：
1、物理卷相关命令
pvcreate #创建物理卷
pvremove #移除物理卷
pvmove #移动物理卷的数据
pvscan #扫描物理卷
pvdisplay #查看物理卷的信息
例如：
#pvdisply #查看所有的物理卷信息
#pvdisply /dev/sda5 #只查看特定的物理卷的信息
pvs #简单查看物理卷的信息
2、卷组相关命令
vgcreate #创建卷组
-s ：指定PE大小，默认PE大小是4M
vgdisplay #查看卷组的信息
vgextend #扩展卷组大小
-t ：检测制定物理卷是否可以添加进来
vgreduce #缩减卷组大小
-t ：检测指定物理卷是否可以移除出去
vgscan #扫描卷组
vgs #查看卷组的简单信息
3、逻辑卷相关命令
lvcreate #创建逻辑卷
-L ：指定创建逻辑卷的大小
-n ：指定逻辑卷的名称
lvdisplay #查看逻辑卷的信息
lvremove #移除逻辑卷
lvreduce #缩减逻辑卷大小
lvextend #扩展逻辑卷大小
lvs #简单查看逻辑卷的信息
二、创建学习篇
首先创建PV，然后将PV组合成VG，最后将VG划分为LV。
1、创建分区
使用分区工具（如：fdisk等）创建LVM分区，注意LVM的分区类型为8e。
使用fdisk创建分区，根据设备文件的绝对路径（/dev/sda）进入分区管理
注：一定要指定分区的格式为8e，这是LVM的分区格式
2、创建物理卷（PV）
格式：pvcreate 设备名称
查看结果：
格式：pvdisplay 设备名称
格式：pvs
3、创建卷组（VG）
格式：vgcreate VGNAME PV名称 …
vgcreate –s PE 可以指定PE大小
查看结果：
格式：vgdisplay 设备名称
格式：vgs
4、创建逻辑卷（LV）
格式：lvcreate –L SIZE –n LV_NAME VG_NAME
（说明：-L指定逻辑卷的大小，-n指定逻辑卷名称卷组名称 –l指定PE的个数）
查看结果：
格式：lvdisplay
格式：lvs
5、LV格式化及挂载
下一步需要对LV进行格式化（使用mke2fs进行格式化操作），然后LV才能存储资料
注：逻辑卷的设备文件路径：/dev/VG_NAME/LV_NAME
/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME
三、管理学习篇
1、扩展VG
首先准备好一个PV，然后使用vgextend命令即可完成扩展；
命令格式：vgextend VG_NAME /PATH/TO/PV
2、缩减VG
首先确定要移除的PV，然后将此PV上的数据转移至其他PV，最后从卷组中将此PV移除；
命令格式：
移动数据：pvmore 盘区到盘区
移除VG：vgreduce VG_NAME /PATH/TO/PV
注：在移除物理卷之前一定要把数据转移到其他盘区上。
3、删除PV
命令格式：pvremove
4、扩展逻辑卷
首先确定扩展多大？然后确定当前逻辑卷所在的卷组有足够的空间可用，最后进行扩展：方法：
一：扩展物理边界：lvextend-L [+]SIZE /path/to/lv
（注：“+”可省的，其中有“+”表示扩展了，无“+”表示扩展了）
二：扩展逻辑边界：resize2fs/path/to/device
5、缩减逻辑卷
由于逻辑卷的缩减有风险，所以第一步要确定缩减为多大？也就是说至少能容纳原有的数据，第二步进行缩减；缩减需要三步：
a)、卸载并强行检测文件系统
命令：e2fsck –f
b)、逻辑边界
命令：resize2fs/path/to/device SIZE
c)、物理边界
命令：lvextend -L [+/-]SIZE /path/to/lv
d)、查看结果
6、快照卷（只是做原件的通路，不能修改，不能写入）
lvcreate
-s ：指定快照卷；
-p r：限定快照卷为只读访问的；
格式： lvcreate -L SIZE-s -p r -n LV_NAME /path/to/lv
7、利用LV的快照功能还原系统
#lvcreate -L 50M -s -p r -n mylv-snap /dev/myvg/mylv【创建快照mylv-snap】
#mount -o ro /dev/myvg/mylv-snap /media【挂载快照】
#tar -jcv -f /backup/lvm.tar.bz2 /media/* 【备份快照数据】
#umount /media
#lvremove /dev/myvg/mylv-snap
对/dev/myvg/mylv里面的数据进行随意修改.......
还原：
#tar -jxv -f /backup/lvm.tar.bz2 -C /mnt【将快照备份的数据还原到lvm当中】
8、移除逻辑卷和快照卷
首先要确定已经卸载过了逻辑卷
格式：lvremove /path/to/lv
9、移除卷组
格式： vgremove/path/to/lv
总结：LVM逻辑卷是Linux里面一个很棒的空间使用机制，因为分区在没有格式化的情况下是没有办法加大或者放小的。通过LVM可以将你的磁盘空间做到灵活自如。
本文出自 “12690807” 博客，转载请与作者联系！
LVM逻辑盘卷管理