LVM邏輯卷

練習：關閉虛擬機器，新增一場80G 的硬碟，劃分3個主分割槽，1個擴充套件分割槽，3個邏輯分割槽，每個分割槽10G 

傳統分割槽的侷限性：1）分割槽容量調整不方便

                  2）單個分割槽的總大小有限

LVM邏輯卷（Logical Volume Manager）：

1）整合分散的空間,化零為整，把很多小分割槽/磁碟合併成一個大磁碟（虛擬磁碟，卷組)

2）動態伸縮，從卷組裡劃分邏輯定義的儲存空間（虛擬分割槽，邏輯卷）

工作中千萬不要進行空間縮減，可能會造成檔案損壞。

識別硬碟 --> 分割槽 --> LVM管理…--> 格式化 --> 掛載

新建邏輯卷

LVM工作方式：在“分割槽--->格式化”中間增加的一個邏輯層

多個空閒儲存（物理卷PV）--->整合的虛擬磁碟（卷組VG）--->虛擬的分割槽（邏輯卷LV）

麵粉---------->大面團-------->小麵糰-------->蒸------->饅頭

磚------------>樓層--------->劃分空間--------->裝修----->入住

        ** 邏輯分割槽的大小可以根據需要擴大、縮減

        ** /boot 用來存放引導檔案，不能使用LVM邏輯卷（啟動時會找不到核心）

Ø 物理卷（Physical Volume）：零散的空閒儲存

由PE（Physical Extent，基本單元）組成 【PE預設4MB】

Ø 卷組(Volume Group)：由一個或多個物理卷整合而成的虛擬磁碟

Ø 邏輯卷(Logical Volume)：由卷組分出來的一塊邏輯儲存空間（虛擬分割槽）

經過格式化可以建立檔案系統

將多個PV（物理卷）組成VG（卷組），再從卷組中劃分出LV（邏輯卷）

邏輯卷裝置的路徑：/dev/卷組名/邏輯卷名

LVM管理工具集

功能	物理卷管理(PV)	卷組管理(VG)	邏輯卷管理(LV)
Scan掃描	pvscan	vgscan	lvscan
Create建立	pvcreate	vgcreate	lvcreate
Display顯示	pvdisplay	vgdisplay	lvdisplay
Remove刪除	pvremove	vgremove	lvremove
Extend擴充套件	／	vgextend	lvextend
reduce	vgreduce	lvreduce

 圖形化管理工具： system-config-lvm

LVM快速部署及使用

 基本思路：準備至少一個空閒分割槽（/dev/vdc[1-2]）

 1）建立物理卷

fdisk 分割槽 ...  【型別 8e】

partprobe  磁碟裝置 【更新分割槽表】

pvcreate  裝置名

2）建立卷組：vgcreate 卷組名 空閒分割槽...

或  vgcreate -s pe大小 卷組名  空閒分割槽...

[[email protected] ~]# vgcreate stuvg /dev/vdc[1-2]

3）建立邏輯卷：lvcreate -L 大小 -n 邏輯卷名 卷組名 

          或   lvcreate   -l PE個數  -n  邏輯卷名  卷組名

** -L 磁碟容量（MB、GB、TB）

** 建好的邏輯卷裝置位於：/dev/卷組名/邏輯卷名

[[email protected] ~]# lvcreate -L 16G -n mylv stuvg

[[email protected] ~]# lvs                 //確認結果

4）mkfs 格式化 --> mount 掛載邏輯卷的裝置檔案

[[email protected] ~]# ll /dev/stuvg/mylv           //為快捷方式

lrwxrwxrwx. 1 root root 7 8月  22 15:01 /dev/stuvg/mylv -> ../dm-0

[[email protected] ~]# mkfs.ext4 /dev/stuvg/mylv    //格式化邏輯卷

[[email protected] ~]# mkdir /mylvm

[[email protected] ~]# vim /etc/fstab

/dev/stuvg/mylv /mylvm ext4 defaults 0 0

[[email protected] ~]# df -h |grep mylvm            //無顯示

[[email protected] ~]# mount -a                     //檢測，無報錯

[[email protected] ~]# df -h |grep mylvm

/dev/mapper/stuvg-mylv   16G   45M   15G    1% /mylvm

[[email protected] ~]# ll /dev/mapper/stuvg-mylv//為快捷方式

lrwxrwxrwx. 1 root root 7 8月  22 15:02 /dev/mapper/stuvg-mylv -> ../dm-0

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案例2：新建一個邏輯卷

使用分割槽 /dev/vdb1 ：新建一個名為 systemvg 的卷組；    在此卷組中建立一個名為 vo 的邏輯卷，大小為180MiB；    將邏輯卷 vo 格式化為 EXT4 檔案系統；    將邏輯卷 vo 掛載到 /vo 目錄，並在此目錄下建立一個測試檔案 votest.txt，內容為“I AM KING.”

步驟一：建立卷組

1）新建名為systemvg的卷組

    [[email protected] ~]# vgcreate  systemvg  /dev/vdb1

      Physical volume "/dev/vdb1" successfully created

      Volume group "systemvg" successfully created

2）確認結果

    [[email protected] ~]# vgscan           //也可以用vgs命令確認結果

      Reading all physical volumes.  This may take a while...

      Found volume group "systemvg" using metadata type lvm2

步驟二：建立邏輯卷

1）新建名為vo的邏輯卷

    [[email protected] ~]# lvcreate  -L  180MiB  -n  vo  systemvg 

      Logical volume "vo" created

2）確認結果

    [[email protected] ~]# lvscan

      ACTIVE            '/dev/systemvg/vo' [180.00 MiB] inherit

步驟三：格式化及掛載使用

1）格式化邏輯卷/dev/systemvg/vo

    [[email protected] ~]# mkfs.ext4  /dev/systemvg/vo

2）完成開機自動掛載邏輯卷/dev/systemvg/vo

    [[email protected] ~]# vim /etc/fstab

         /dev/systemvg/vo  /lvm ext4  defaults 0 0     再思考一下，是否有誤

    [[email protected] ~]# mkdir  /vo                              //建立掛載點

[[email protected] ~]# mount  /dev/systemvg/vo  /vo             //掛載

             也可用命令mount -a

    [[email protected] ~]# df  -hT  /vo/                         //檢查結果

    Filesystem              Type  Size  Used Avail Use% Mounted on

    /dev/mapper/systemvg-vo ext4  171M  1.6M  157M   1% /vo

3）訪問邏輯卷/dev/systemvg/vo

    [[email protected] ~]# cat  /vo/votest.txt

I AM KING.

步驟四：掛載

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LVM卷組的PE大小

PE，Physical Extent，物理擴充套件單元，卷組劃分空間的單位 4M

Ø 建立卷組的時候設定PE大小

格式：vgcreate  -s  PE大小  卷組名  空閒分割槽…

例：vgcreate  -s  16M  datastore  /dev/vdb6

Ø 建立邏輯卷的時候指定PE個數 

格式：lvcreate  -l  指定PE的個數  -n  邏輯卷名  卷組名

例：lvcreate  -l  50  -n  database  datastore

[[email protected] ~]# vgchange  -s  2M  systemvg   #修改PE的大小

[[email protected] ~]# vgdisplay systemvg         #顯示卷組的詳細資訊

[[email protected] ~]# lvcreate -l 50 -n test02 systemvg

[[email protected] ~]# lvs

使用lvscan命令檢查邏輯卷的大小，卷組名 lvscan  |  grep  邏輯卷名

建立卷組時，可以通過-s選項指定PE的大小。

在給新建的邏輯卷分配空間時，空間大小隻能是PE大小的倍數。

報錯：Insufficient free space —— 剩餘空間不足

resize2fs時提示：先執行 e2fsck  -f  /dev/systemvg/vo ...

原因：當檔案系統未正常關閉、快取未全部寫入檔案系統，需要filesystem  check

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案例3：調整現有磁碟的分割槽

應用需求

硬碟/dev/vdb剩餘空間的分割槽調整

MBR分割槽模式，已有三個主分割槽/dev/vdb[1-3]

需要新增三個分割槽/dev/vdb[5-7],分割槽大小依次為：500MiB、2000MiB、512MiB

分別用於後續的邏輯卷擴充套件、新邏輯卷、交換分割槽

調整現有磁碟分割槽

需要注意的事項：分割槽數量3+3>4，需要建擴充套件分割槽

                 將所有的剩餘空間分配給新建的擴充套件分割槽

                 從擴充套件分割槽中再新建3個邏輯分割槽

                 不要動原有分割槽、儲存更改後reboot以重新整理分割槽表

然後再基於剛建立的 2000MiB 分割槽構建新的 LVM 儲存：

    新的邏輯卷命名為 database，大小為50個物理擴充套件單元（Physical Extent），屬於 datastore 卷組；   在 datastore 卷組中的所有邏輯卷，其物理擴充套件單元（Physical Extent）的大小為16MiB；   使用 EXT3 檔案系統對邏輯卷 database 格式化，此邏輯卷應該在開機時自動掛載到 /mnt/database 目錄

步驟一：調整現有磁碟分割槽

1）新建擴充套件分割槽（使用剩餘可用空間）

  p 確認原有分割槽表--->n新建分割槽--->e型別指定為e（擴充套件分割槽）,只一個可用編號，自動選取--->起始位置預設回車--->結束位置預設回車--->p確認現有分割槽表   

2）在擴充套件分割槽中新建3個邏輯分割槽

建立第1個邏輯卷（由於主分割槽編號已用完，分割槽型別自動選l邏輯分割槽）：

n ，分割槽編號5--->起始位置預設--->+500M ，結束位置預設

n，分割槽編號6--->起始位置預設--->+2000M ，結束位置預設

n，分割槽編號6--->起始位置預設--->+512M ，結束位置預設 

根據預計的用途調整分割槽型別（可選）：

t，修改，--->5，第5個分割槽 --->8e，型別為8e（LVM）

t，修改，--->6，第6個分割槽 --->8e，型別為8e（LVM）

t，修改，--->7，第7個分割槽 --->82，型別為82（交換分割槽）

 確認分割槽結果並儲存：

  p--->w儲存退出--->提示重啟

3）重新整理分割槽表

    [[email protected] ~]# partprobe  /dev/vdb

    [[email protected] ~]# reboot

步驟二：新建卷組、邏輯卷

1）新建卷組datastore，指定PE大小為16MiB

[[email protected] ~]# vgcreate  -s 16MiB  datastore  /dev/vdb6

  Physical volume "/dev/vdb6" successfully created

      Volume group "datastore" successfully created

    [[email protected] ~]# vgscan                                  //確認新建的卷組

      Reading all physical volumes.  This may take a while...

       Found volume group "datastore" using metadata type lvm2

2）新建邏輯卷database，大小設定為50個PE

    [[email protected] ~]# lvcreate  -l 50  -n  database  datastore

      Logical volume "database" created

    [[email protected] ~]# lvscan                                  //確認新建的邏輯卷

      ACTIVE            '/dev/datastore/database' [800.00 MiB] inherit

步驟三：格式化及使用邏輯卷

1）格式化邏輯卷/dev/datastore/database

    [[email protected] ~]# mkfs.ext3  /dev/datastore/database

    .. ..

    Writing superblocks and filesystem accounting information: done

2）配置開機掛載

    [[email protected] ~]# mkdir  /mnt/database                     //建立掛載點

    [[email protected] ~]# vim  /etc/fstab

    .. ..

    /dev/datastore/database     /mnt/database   ext3    defaults    0 0

3）驗證掛載配置

    [[email protected] ~]# mount  -a

    [[email protected] ~]# df  -hT  /mnt/database/                 //確認掛載點裝置

    Filesystem                     Type  Size  Used Avail Use% Mounted on

    /dev/mapper/datastore-database ext3  772M  828K  715M   1% /mnt/database

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擴充套件邏輯卷大小

檢查現有邏輯卷大小

Ø 使用lvscan命令，找到邏輯卷的大小、卷組名

     #lvscan | grep mylv

Ø 檢查所在卷組的剩餘空間，看是否滿足擴充套件的需要 

     vgdisplay  卷組名  |  grep  Free

擴展卷組：當卷組的剩餘空間不足時，需要先擴展卷組 

        vgextend  現有卷組名  要新增的空閒分割槽…

擴充套件邏輯卷：當卷組的剩餘空間充足時，可直接擴充套件邏輯卷 

lvextend  -L  擴充套件後的空間新大小  /dev/卷組名/邏輯卷名

或者    lvextend  -L  +大小  /dev/卷組名/邏輯卷名

或者 lvextend  -l  +PE個數  /dev/卷組名/邏輯卷名 

例：lvextend  -L  300M  /dev/systemvg/vo

識別調整後的邏輯卷容量：

對於已經格式化好的邏輯卷，在擴充套件大小以後，必須通知核心新大小。

否則，使用df工具時看到的仍然是舊大小

需要重新整理檔案系統容量： EXT3/4格式的裝置：resize2fs  /dev/卷組名/邏輯卷名

XFS格式的裝置：xfs_growfs  /dev/卷組名/邏輯卷名

df  -hT  掛載點

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一、卷組有足夠的剩餘空間

1.直接擴充套件邏輯卷空間

[[email protected] ~]# vgs

[[email protected] ~]# lvs

[[email protected] ~]# lvextend -L 18G /dev/stuvg/mylv 

  Extending logical volume mylv to 18.00 GiB

  Logical volume mylv successfully resized

[[email protected] ~]# lvs

[[email protected] ~]# vgs

2.檔案系統的擴充套件，重新整理裝置檔案系統

[[email protected] ~]# df -h | grep mylvm

/dev/mapper/stuvg-mylv   16G   45M   15G    1% /mylvm

[[email protected] ~]# resize2fs /dev/stuvg/mylv 

resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)

Filesystem at /dev/stuvg/mylv is mounted on /mylvm; on-line resizing required

old_desc_blocks = 2, new_desc_blocks = 3

The filesystem on /dev/stuvg/mylv is now 4718592 blocks long.

[[email protected] ~]# df -h | grep mylvm

/dev/mapper/stuvg-mylv   18G   44M   17G    1% /mylvm

二、卷組沒有足夠的剩餘空間

1.首先擴展卷組

[[email protected] ~]# vgs

[[email protected] ~]# vgextend stuvg /dev/vdc3

  Physical volume "/dev/vdc3" successfully created

  Volume group "stuvg" successfully extended

[[email protected] ~]# vgs

2.擴充套件邏輯卷空間

[[email protected] ~]# vgs

[[email protected] ~]# lvs

[[email protected] ~]# lvextend -L 25G /dev/stuvg/mylv 

  Extending logical volume mylv to 25.00 GiB

  Logical volume mylv successfully resized

[[email protected] ~]# lvs

[[email protected] ~]# vgs

3.重新整理擴充套件檔案系統

[[email protected] ~]#  df -h | grep mylvm

[[email protected] ~]# resize2fs /dev/stuvg/mylv 

Filesystem at /dev/stuvg/mylv is mounted on /mylvm; on-line resizing required

old_desc_blocks = 3, new_desc_blocks = 4

The filesystem on /dev/stuvg/mylv is now 6553600 blocks long.

[[email protected] ~]#  df -h | grep mylvm

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案例4：擴充套件邏輯卷的大小

將邏輯卷 vo 的大小調整為 300MiB，要求如下：

    原檔案系統中的內容必須保持完整

    必要時可使用之前準備的分割槽 /dev/vdb5 來補充空間

    注意：分割槽大小很少能完全符合要求的大小，所以大小在270MiB和300MiB之間都是可以接受的

步驟一：確認邏輯卷vo的資訊

1）找出邏輯卷所在卷組

    [[email protected] ~]# lvscan

      ACTIVE            '/dev/systemvg/vo' [180.00 MiB] inherit

      ACTIVE            '/dev/datastore/database' [800.00 MiB] inherit

2）檢視該卷組的剩餘空間是否可滿足擴充套件需要

    [[email protected] ~]# vgdisplay  systemvg

     ……

      VG Size               196.00 MiB                          //卷組總大小

      PE Size               4.00 MiB

      Total PE              49

      Alloc PE / Size       45 / 180.00 MiB

      Free  PE / Size       4 / 16.00 MiB                      //剩餘空間大小

      VG UUID               czp8IJ-jihS-Ddoh-ny38-j521-5X8J-gqQfUN

此例中卷組systemvg的總大小都不夠300MiB、剩餘空間才16MiB，因此必須先擴展卷組。只有剩餘空間足夠，才可以直接擴充套件邏輯卷大小。

步驟二：擴展卷組

1）將提前準備的分割槽/dev/vdb5新增到卷組systemvg

    [[email protected] ~]# vgextend  systemvg  /dev/vdb5

      Physical volume "/dev/vdb5" successfully created

      Volume group "systemvg" successfully extended

2）確認卷組新的大小

    [[email protected] ~]# vgdisplay  systemvg

         ……

      VG Size               692.00 MiB                 //總大小已變大

      PE Size               4.00 MiB

      Total PE              173

      Alloc PE / Size       45 / 180.00 MiB

      Free  PE / Size       128 / 512.00 MiB        //剩餘空間已達512MiB

      VG UUID               czp8IJ-jihS-Ddoh-ny38-j521-5X8J-gqQfUN

步驟三：擴充套件邏輯卷大小

1）將邏輯卷/dev/systemvg/vo的大小調整為300MiB

    [[email protected] ~]# lvextend  -L 300MiB  /dev/systemvg/vo 

      Extending logical volume vo to 300.00 MiB

      Logical volume vo successfully resized

2）確認調整結果

    [[email protected] ~]# lvscan

      ACTIVE            '/dev/systemvg/vo' [300.00 MiB] inherit

      ACTIVE            '/dev/datastore/database' [800.00 MiB] inherit

3）重新整理檔案系統大小

確認邏輯卷vo上的檔案系統型別：

    [[email protected] ~]# blkid  /dev/systemvg/vo

    /dev/systemvg/vo: UUID="d4038749-74c3-4963-a267-94675082a48a" TYPE="ext4"

選擇合適的工具重新整理大小：

    [[email protected] ~]# resize2fs  /dev/systemvg/vo    #通知核心新容量

    resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)

    Resizing the filesystem on /dev/systemvg/vo to 307200 (1k) blocks.

    The filesystem on /dev/systemvg/vo is now 307200 blocks long.

確認新大小（約等於300MiB）：

    [[email protected] ~]# mount  /dev/systemvg/vo  /vo/

    [[email protected] ~]# df  -hT  /vo

    Filesystem              Type  Size  Used Avail Use% Mounted on

    /dev/mapper/systemvg-vo ext4  287M  2.1M  266M   1%   /vo

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