磁盤管理系列
linux磁盤管理系列一:磁盤配額管理   http://www.cnblogs.com/zhaojiedi1992/p/zhaojiedi_linux_040_quota.html
linux磁盤管理系列二:軟RAID的實(shí)現(xiàn)  http://www.cnblogs.com/zhaojiedi1992/p/zhaojiedi_linux_041_raid.html
linux磁盤管理系列三:LVM的使用        http://www.cnblogs.com/zhaojiedi1992/p/zhaojiedi_linux_042_lvm.html
LVM是什么
LVM是Linux操作系統(tǒng)的邏輯卷管理器。 現(xiàn)在有兩個(gè)Linux版本的LVM,分別是 LVM1,LVM2。LVM1是一種已經(jīng)被認(rèn)為穩(wěn)定了幾年的成熟產(chǎn)品,LVM2 是最新最好的LVM版本。 LVM2幾乎完全向后兼容使用LVM1創(chuàng)建的卷。此例外是快照(在升級到LVM 2之前,必須刪除快照卷)。
LVM簡介
邏輯卷管理提供了比傳統(tǒng)的磁盤和分區(qū)視圖更高級別的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上磁盤存儲的視圖。 這使得系統(tǒng)管理員可以更靈活地將存儲分配給應(yīng)用程序和用戶。
在邏輯卷管理器的控制下創(chuàng)建的存儲卷可以隨意調(diào)整大小和移動(dòng),盡管這可能需要對文件系統(tǒng)工具進(jìn)行一些升級。
邏輯卷管理器還允許管理用戶定義組中的存儲卷,允許系統(tǒng)管理員處理明顯命名的卷組(如“development”和“sales”),而不是物理磁盤名稱,例如“sda”和“sdb”
LVM基本術(shù)語
volume group (VG) 
卷組是LVM中使用的最高級別的抽象。 它將邏輯卷和物理卷集合在一起成為一個(gè)管理單元。
physical volume (PV)
一個(gè)物理卷通常是一個(gè)硬盤,雖然它可能只是一個(gè)看起來像一個(gè)硬盤(如軟件RAID設(shè)備)的設(shè)備。
logical volume (LV)
相當(dāng)于非LVM系統(tǒng)中的磁盤分區(qū)。 LV作為標(biāo)準(zhǔn)塊設(shè)備可見 因此LV可以包含文件系統(tǒng)(例如/ home)。
physical extent (PE) 
每個(gè)物理卷都被劃分為數(shù)據(jù)塊(稱為物理擴(kuò)展盤區(qū)),這些擴(kuò)展盤區(qū)與卷組的邏輯盤區(qū)具有相同的大小。
logical extent (LE)
每個(gè)邏輯卷都被分割成數(shù)據(jù)塊,稱為邏輯盤區(qū)。 卷組中的所有邏輯卷的區(qū)段大小都是相同的。
幾個(gè)概念的關(guān)系
一個(gè)具體的例子將有助于:
假設(shè)我們有一個(gè)名為VG1的卷組,這個(gè)卷組的物理盤區(qū)大小為4MB。 在這個(gè)卷組中,我們引入了2個(gè)硬盤分區(qū)/dev/hda1和/dev/hdb1。 
這些分區(qū)將成為物理卷PV1和PV2(管理員可以自行決定是否提供更有意義的名稱)。
PV被分成4MB塊,因?yàn)檫@是卷組的大小。磁盤大小不同,我們在PV1中獲得99個(gè)擴(kuò)展盤區(qū),在PV2中獲得248個(gè)擴(kuò)展盤區(qū)。 
我們現(xiàn)在可以創(chuàng)建自己的邏輯卷,它可以是1到347(248 + 99)范圍之間的任何大小。 
當(dāng)創(chuàng)建邏輯卷時(shí),在邏輯盤區(qū)和物理盤區(qū)之間定義映射,例如, 邏輯盤區(qū)1可以映射到PV1的物理盤區(qū)51上,寫入邏輯盤的第一個(gè)4MB的數(shù)據(jù)實(shí)際上被寫入到PV1的第51盤區(qū)。
映射模式
線性映射 : 將分配一定范圍的PE到LV的一個(gè)區(qū)域,例如LE 1 - 99映射到PV1,LE 100 - 347映射到PV2。
分條映射 : 將跨多個(gè)物理卷交織邏輯盤區(qū)的塊,這個(gè)方式一定程度上提高了性能,具體如下
1st chunk of LE[1] -> PV1[1], #第一個(gè)邏輯塊在PV1設(shè)備上, 第二個(gè)在PV2設(shè)備上,等等。
2nd chunk of LE[1] -> PV2[1],
3rd chunk of LE[1] -> PV3[1],
4th chunk of LE[1] -> PV1[2],
Snapshots(快照):
這是LVM提供的一個(gè)非常棒的功能就是快照了,他允許管理員創(chuàng)建一個(gè)新的塊設(shè)備來呈現(xiàn)一個(gè)邏輯卷的的精確副本,在某個(gè)時(shí)間凍結(jié),管理員可以及時(shí)備份指定一致狀態(tài)下的數(shù)據(jù),備份完畢就可以刪除設(shè)備了。
快照最初包含有關(guān)快照的一些元數(shù)據(jù),但沒有來自源邏輯卷的實(shí)際數(shù)據(jù)。快照使用寫時(shí)復(fù)制(copy on write)技術(shù)來檢測數(shù)據(jù)在原始數(shù)據(jù)塊中何時(shí)更改。它將拍攝快照時(shí)保存的值復(fù)制到快照卷中的塊中,然后允許將新數(shù)據(jù)存儲在源塊中。
隨著更多塊從源邏輯卷上的原始值發(fā)生更改,快照大小也會增加。如果快照卷變滿,它將被丟棄,所以分配足夠的空間是非常重要的,具體取決于你數(shù)據(jù)的變換情況,如果快照大小和原始數(shù)據(jù)一樣大,它將永遠(yuǎn)不會溢出的。
安裝LVM
[root@centos7 ~]$ rpm -q lvm2 # 查看lvm2是否安裝了, 我使用的centos7,這是安裝的了 lvm2-2.02.171-8.el7.x86_64 [root@centos7 ~]$ # yum -y install lvm2 # 沒有安裝的話使用yum安裝
常用命令簡介
[root@centos7 ~]$ pv # 使用tab按鍵獲取pv相關(guān)命令 pvchange pvck pvcreate pvdisplay pvmove pvremove pvresize pvs pvscan [root@centos7 ~]$ vg # 使用tabl按鍵獲取vg相關(guān)的命令 vgcfgbackup vgck vgdisplay vgimport vgmknodes vgrename vgsplit vgcfgrestore vgconvert vgexport vgimportclone vgreduce vgs vgchange vgcreate vgextend vgmerge vgremove vgscan [root@centos7 ~]$ lv # 使用tabl按鍵獲取lv先關(guān)的命令 lvchange lvdisplay lvmconf lvmdump lvmsadc lvremove lvs lvconvert lvextend lvmconfig lvmetad lvmsar lvrename lvscan lvcreate lvm lvmdiskscan lvmpolld lvreduce lvresize
上面的命令比較多,簡單介紹幾個(gè)常用的命令。
- pv打頭的:代表pv相關(guān)的命令
- vg帶頭的:代表vg相關(guān)的命令
- lv帶頭的: 代表lv相關(guān)的命令
- create:創(chuàng)建相關(guān)
- remove:移除相關(guān)
- display:顯示相關(guān)
- import:導(dǎo)入 相關(guān)
- export:導(dǎo)出相關(guān)
- rename:重命名
- vgchange:改變狀態(tài)相關(guān)
- extend:擴(kuò)展相關(guān)
- reduce:縮進(jìn)相關(guān)
使用LVM
pv創(chuàng)建
pv作用:初始化磁盤和磁盤分區(qū)
在將磁盤或者磁盤分區(qū)用作物理卷(PV)之前,你需要對其進(jìn)行初始化工作。
[root@centos7 ~]$ pvcreate /dev/sdb1
注意:
- 不建議對整個(gè)磁盤做PV初始化工作。因?yàn)槠渌僮飨到y(tǒng)不能識別LVM元數(shù)據(jù),導(dǎo)致我們認(rèn)為磁盤是空閑的,重新設(shè)置分區(qū)覆蓋原有數(shù)據(jù)
-  如果是分區(qū)需要調(diào)整分區(qū)的類型為LVM(代碼為8e)
分區(qū)并設(shè)置分區(qū)類型
[root@centos7 ~]$ fdisk -l Disk /dev/sda: 214.7 GB, 214748364800 bytes, 419430400 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk label type: dos Disk identifier: 0x000b0b8a Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sda1 * 2048 2099199 1048576 83 Linux /dev/sda2 2099200 270534655 134217728 83 Linux /dev/sda3 270534656 372934655 51200000 83 Linux /dev/sda4 372934656 419430399 23247872 5 Extended /dev/sda5 372938752 413898751 20480000 83 Linux Disk /dev/sdb: 107.4 GB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk label type: dos Disk identifier: 0x93d380cf Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sdb1 2048 2099199 1048576 8e Linux LVM /dev/sdb2 2099200 4196351 1048576 8e Linux LVM Disk /dev/sde: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk label type: dos Disk identifier: 0x73afb36f Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sde1 2048 2099199 1048576 8e Linux LVM /dev/sde2 2099200 6293503 2097152 8e Linux LVM Disk /dev/sdd: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk label type: dos Disk identifier: 0x7e0900d8 Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sdd1 2048 2099199 1048576 8e Linux LVM /dev/sdd2 2099200 12584959 5242880 8e Linux LVM Disk /dev/sdc: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk label type: dos Disk identifier: 0xc56b90d8 Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sdc1 2048 2099199 1048576 8e Linux LVM /dev/sdc2 2099200 4196351 1048576 8e Linux LVM Disk /dev/sdf: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes [root@centos7 ~]$ partprobe Warning: Unable to open /dev/sr0 read-write (Read-only file system). /dev/sr0 has been opened read-only. [root@centos7 ~]$ lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 200G 0 disk ├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot ├─sda2 8:2 0 128G 0 part ├─sda3 8:3 0 48.8G 0 part / ├─sda4 8:4 0 512B 0 part └─sda5 8:5 0 19.5G 0 part /app sdb 8:16 0 100G 0 disk ├─sdb1 8:17 0 1G 0 part └─sdb2 8:18 0 1G 0 part sdc 8:32 0 20G 0 disk ├─sdc1 8:33 0 1G 0 part └─sdc2 8:34 0 1G 0 part sdd 8:48 0 20G 0 disk ├─sdd1 8:49 0 1G 0 part └─sdd2 8:50 0 5G 0 part sde 8:64 0 20G 0 disk ├─sde1 8:65 0 1G 0 part └─sde2 8:66 0 2G 0 part sdf 8:80 0 20G 0 disk sr0 11:0 1 8.1G 0 rom /run/media/root/CentOS 7 x86_64
上面我們在/dev/sd{b,c,d,e}這4個(gè)盤每個(gè)都有2個(gè)類型為lvm的盤。接下來使用pvcreat初始化為物理卷
[root@centos7 ~]$ pvcreate /dev/sd{b1,b2,c1,c2,d1,d2,e1,e2} -y # 這里加入了-y選項(xiàng),之前的盤有文件系統(tǒng)的。 我這里強(qiáng)制創(chuàng)建了 Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2. Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2. Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2. Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2. Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2. Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2. Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2. Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2. Physical volume "/dev/sdb1" successfully created. Physical volume "/dev/sdb2" successfully created. Physical volume "/dev/sdc1" successfully created. Physical volume "/dev/sdc2" successfully created. Physical volume "/dev/sdd1" successfully created. Physical volume "/dev/sdd2" successfully created. Physical volume "/dev/sde1" successfully created. Physical volume "/dev/sde2" successfully created.
pv信息查看
[root@centos7 ~]$ pvs # 詳細(xì)信息可以使用pvdisplay查看 PV VG Fmt Attr PSize PFree /dev/sdb1 vg_test_01 lvm2 a 1020.00m 1020.00m /dev/sdb2 lvm2 - 1.00g 1.00g /dev/sdc1 vg_test_01 lvm2 a 1020.00m 1020.00m /dev/sdc2 lvm2 - 1.00g 1.00g /dev/sdd1 vg_test_01 lvm2 a 1020.00m 1020.00m /dev/sdd2 lvm2 - 5.00g 5.00g /dev/sde1 vg_test_01 lvm2 a 1020.00m 1020.00m /dev/sde2 lvm2 - 2.00g 2.00g
vg創(chuàng)建
vg的創(chuàng)建是比較簡單的。
[root@centos7 ~]$ vgcreate vg_test_01 /dev/sd{b1,c1,d1,e1} # 上面我們創(chuàng)建了8個(gè)pv,這里我們使用4個(gè)1的設(shè)備去創(chuàng)建vg,創(chuàng)建后默認(rèn)vg是激活狀態(tài)的 Volume group "vg_test_01" successfully created
vg信息的查看
[root@centos7 ~]$ vgs # 查看簡短的信息 VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree vg_test_01 4 0 0 wzn- 3.98g 3.98g [root@centos7 ~]$ vgdisplay # 查看詳細(xì)的信息 - Volume group - VG Name vg_test_01 # vg的名字 System ID Format lvm2 # lvm格式, 這里是lvm2的 Metadata Areas 4 Metadata Sequence No 1 VG Access read/write VG Status resizable MAX LV 0 Cur LV 0 Open LV 0 Max PV 0 Cur PV 4 Act PV 4 VG Size 3.98 GiB # 這是我們4個(gè)pv的總大小 PE Size 4.00 MiB # pe的大小 Total PE 1020 Alloc PE / Size 0 / 0 # 分配的大小,這里我們還沒有創(chuàng)建lv,所以為0 Free PE / Size 1020 / 3.98 GiB # 分配后剩余的空間,第一個(gè)數(shù)是剩余的個(gè)數(shù),第二個(gè)數(shù)是剩余的空間大小,2個(gè)都是剩余的只是單位表示不一樣而已 VG UUID Y5NjjP-e3Aq-3u6E-gw6P-fLyy-Y5pN-ryyN9R # vg設(shè)備的uuid
vg的激活
[root@centos7 ~]$ vgchange -a y vg_test_01 # 我們上面就是激活狀態(tài)的,如果我們重啟系統(tǒng),或者vgchange -y n命令關(guān)閉了,就需要這個(gè)命令啟動(dòng)下 0 logical volume(s) in volume group "vg_test_01" now active
vg的移除
[root@centos7 ~]$ vgchange -a n vg_test_01 # 要想移除vg,需要先關(guān)閉vg才能移除,這里先關(guān)閉 0 logical volume(s) in volume group "vg_test_01" now active [root@centos7 ~]$ vgremove vg_test_01 # 移除vg,
vg的添加成員
[root@centos7 ~]$ vgcreate vg_test_01 /dev/sd{b1,c1,d1,e1} # 上面我把vg刪了,這里重新添加進(jìn)來 Volume group "vg_test_01" successfully created [root@centos7 ~]$ vgextend vg_test_01 /dev/sdb2 # 添加一個(gè)pv2到vg中來 Volume group "vg_test_01" successfully extended
vg的刪除成員
這個(gè)操作需要使用vgdisplay查看vg的使用情況和刪除的pv上沒有數(shù)據(jù)。如果有使用pvmove遷移完畢數(shù)據(jù)才能移除。
[root@centos7 ~]$ vgreduce vg_test_01 /dev/sdb2 Removed "/dev/sdb2" from volume group "vg_test_01"
lv的創(chuàng)建
[root@centos7 ~]$ vgdisplay # lv邏輯卷創(chuàng)建之前, 需要查看下vg信息 - Volume group - VG Name vg_test_01 System ID Format lvm2 Metadata Areas 4 Metadata Sequence No 3 VG Access read/write VG Status resizable MAX LV 0 Cur LV 0 Open LV 0 Max PV 0 Cur PV 4 Act PV 4 VG Size 3.98 GiB PE Size 4.00 MiB Total PE 1020 Alloc PE / Size 0 / 0 Free PE / Size 1020 / 3.98 GiB VG UUID sZwHea-LabA-SJaV-Wz40-qFp3-Um2w-pvmJAY [root@centos7 ~]$ lvcreate -L 2G -n lv_test_01 vg_test_01 # 我們的vg是近4G的,我這里創(chuàng)建一個(gè)2G的lv,之前磁盤使用了文件系統(tǒng)慈愛有如下警告。輸入y即可。 WARNING: linux_raid_member signature detected on /dev/vg_test_01/lv_test_01 at offset 4096. Wipe it? [y/n]: y Wiping linux_raid_member signature on /dev/vg_test_01/lv_test_01. WARNING: ext4 signature detected on /dev/vg_test_01/lv_test_01 at offset 1080. Wipe it? [y/n]: y Wiping ext4 signature on /dev/vg_test_01/lv_test_01. Logical volume "lv_test_01" created.
lv的移除
[root@centos7 ~]$ lvremove /dev/vg_test_01/lv_test_01
# 這個(gè)移除我們上面創(chuàng)建lv_test_01這個(gè)邏輯卷, 下面提示這個(gè)是活動(dòng)的邏輯卷,輸入y就可以了 Do you really want to remove active logical volume vg_test_01/lv_test_01? [y/n]: y Logical volume "lv_test_01" successfully removed
注意: 如果這個(gè)lv被掛載了。 請先umount
掛載文件系統(tǒng)
[root@centos7 ~]$ lvcreate -L 2G -n lv_test_01 vg_test_01 # 上面我們刪除了lv,這里需要?jiǎng)?chuàng)建出來 Logical volume "lv_test_01" created. [root@centos7 ~]$ mkfs.ext4 /dev/vg_test_01/lv_test_01 # 這里我使用ext4 文件系統(tǒng)了。centos7默認(rèn)使用的文件系統(tǒng)是xfs,但是xfs不支持縮減的 [root@centos7 ~]$ mkdir /mnt/test_01 # 創(chuàng)建掛載點(diǎn)目錄 [root@centos7 ~]$ mount /dev/vg_test_01/lv_test_01 /mnt/test_01/ # 掛載邏輯卷