LVM2简介及实现

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简要介绍LVM逻辑卷及简单运用

简介

LVM是逻辑卷管理（Logical Volume Manager）的简称，它是建立在物理存储设备之上的一个抽象层，允许你生成逻辑存储卷,与直接使用物理存储在管理上相比,提供了更好灵活性。LVM将存储虚拟化,使用逻辑卷,你不会受限于物理磁盘的大小，另外，与硬件相关的存储设置被其隐藏，可以不用停止应用或卸载文件系统来调整卷大小或数据迁移，可以动态的来扩展或缩小逻辑卷大小，同时逻辑卷支持快照功能
LVM示意图

说明

  • PV：physical volume 物理卷在逻辑卷管理系统最底层，可为整个物理硬盘或实际物理硬盘上的分区
  • VG：volume group 卷组建立在物理卷上，一卷组中至少要包括一物理卷，卷组建立后可动态的添加卷到卷组中，类似磁盘的扩展分区，本身不能创建文件系统，需再划分成LV来使用，一个逻辑卷管理系统工程中可有多个卷组
  • LV：logical volume 逻辑卷建立在卷组基础上，卷组中未分配空间可用于建立新的逻辑卷，逻辑卷建立后可以动态扩展和缩小空间
  • PE：physical extent 物理区域是物理卷中可用于分配的最小存储单元，物理区域大小在建立卷组时指定，一旦确定不能更改，同一卷组所有物理卷的物理区域大小需一致，新PV加入到VG后，PE大小自动更改为VG中定义的PE大小

管理工具

PV管理工具

  • pvs: 简要显示物理卷信息
  • pvdisplay: 显示物理卷详细信息
  • pvcreate: 创建物理卷
  • pvremove: 移除物理卷

VG管理工具

  • vgs: 简要显示卷组信息
  • vgdisplay: 显示卷组详细信息
  • vgcreate: 创建卷组
  • vgextend: 扩展卷组
  • vgreduce: 缩小卷组
  • vgremove：删除卷组

LV管理工具

  • lvs: 简要显示逻辑卷信息
  • lvdisplay: 显示逻辑卷详细信息
  • lvcreate: 创建逻辑卷
    -L: 大小[mMgGtT]
    -n: 指定创建卷名
    -s: 指定创建为快照
    -p: 权限[r|rw],默认rw
  • lvextend: 扩展逻辑卷
    -L: 指定大小
  • resize2fs: 调整文件系统
  • lvremove: 缩小逻辑卷

创建LVM

创建LVM前，使用fdisk将磁盘分区，并调整分区类型为8e(Linux LVM)
lvm分区类型

  1. 创建物理卷PV
    pvcreate /dev/sdc5 /dev/sdc6
    创建PV

  2. 创建卷组VG，并将PV加入卷组中
    vgcreate VG_name /dev/sdc5 /dev/sdc6
    创建VG

  3. 基于卷组创建逻辑卷LV
    lvcreate -n LV_name -L 2[mMgGtT] VG_name
    创建PV

  4. 为LV创建文件系统
    mkfs -t ext4 [-b 1024 -L MYLV] /dev/VG_name/LV_name
    创建文件系统

  5. 挂载使用
    mount /dev/VG_name/LV_name /mnt/LV
    挂载逻辑卷

  • 补充说明
    lvm设备映射关系

以上为简单的创建逻辑卷过程

移除操作

PV/VG的移除需确保在LV未使用的空间上进行，删除整个lvm需先移除LV，再删VG，最后删PV

  • PV/VG添加移除操作
  • lvm删除

扩展逻辑卷

在VG大小范围内可创建多个逻辑卷，每个卷可以扩展缩小，缩小有风险，扩展可以在线执行，无需卸载逻辑卷，如果卷组空间不够，则需PV来扩充VG空间再进行扩展LV(扩充见上图)

  1. lvextend -L [+]1G /dev/VG_name/LV_name : 扩展逻辑卷(+表示增加的量，不加表示增加至)
  2. resize2fs /dev/VG_name/LV_name: 调整文件系统(物理边界)
    逻辑卷扩展

缩小逻辑卷

缩小逻辑卷没有办法在线执行，如果在线执行缩小的操作，会导致数据丢失。如需缩小要先卸载再执行，但是此操作有风险，非必要情况尽量避免，同时确保空间足够容纳已有数据

  1. umount /dev/VG_name/LV_name
  2. e2fsck -f /dev/VG/LV
  3. resize2fs /dev/VG_name/LV_name [+]2[mMgGtT]
  4. lvreduce [+]2[mMgGtT] /dev/VG_name/LV_name
  5. mount /dev/VG_name/LV_name /mnt/mylv
    逻辑卷缩小

逻辑卷快照

快照卷(snapshot)为确保得到一个分区的完整某一时刻的备份创建，因为在备份过程中，一个分区的文件或者数据库可能发生改变，而导致备份出来的数据不完整，快照创建初期不占用实际空间，全部数据均指向源数据，同时监控数据变化，当数据发生变化时才将原数据保存到快照，所以快照的大小取决于原数据的变化量。

  1. lvcreate -L 2[mMgGtT] -p r -s -n snapshot_lv_name original_lv_name
  2. mount /dev/VG_NAME/snapshot_lv_name /mnt/snap
    lvm快照

LVM2就简单介绍到此