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【Linux】LVM逻辑卷管理和RAID

2019-04-11 09:50:22来源：博客园阅读 ()

LVM概述：

　　是对磁盘分区进行管理的一种机制

　　是一种将一个或多个硬盘的分区在逻辑上集合，相当于一个大硬盘来使用，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，这样可以实现一种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，使用普通的磁盘分区，当一个磁盘的分区空间不够使用的时候，可能就会带来很大的麻烦。使用LVM在一定程度上就可以解决普通磁盘分区带来的问题。

　　屏蔽了底层磁盘布局，便于动态调整磁盘容量

　　相对传统分区方式的有下列优点

　　　　·空间利用率高：硬盘的多个分区由LVM统一为卷组管理，可以方便的加入或移走分区以扩大或减小卷组的可用容量，充分利用硬盘空间

　　　　·可以在线扩展容量：文件系统建立在逻辑卷上，而逻辑卷可根据需要改变大小(在卷组容量范围内)以满足要求

　　　　·文件系统建立在LVM上，可以跨分区，方便使用

　　　　·可随意定义逻辑卷卷标

注：/boot分区用于存放引导文件，不能应用LVM机制

LVM机制的基本概念：

　　PV（Physical Volume，物理卷）

　　　　处于LVM最底层，可以是整个硬盘或使用fdisk等工具建立的普通分区，包括许多默认4MB大小的PE（Physical Extents，基本单元），PE是PV中可以用于分配的最小存储单元

　　VG（Volume Group，卷组）

　　　　是一个或多个物理卷组合而成的整体，是建立在PV之上的。同一VG中所有PV的PE大小应该相同，当VG被创建后，我们才能正常查看PE的数量。

　　LV（Logical Volume，逻辑卷）

　　　　从卷组中分割出的一块空间，它是建立在VG之上，相当于原来分区的概念。不过大小可以动态改变。其实LV就是由PE组成的，不过在LV里面这些PE叫做LE。

　　LE（Logical Extents）

　　　　LE是LV中可以用于分配的最小存储单元，与PE大小相同并一一对应

LVM管理命令：

建立命令的方法：

　　·pvcreate 设备名

　　·vgcreate 卷组名物理卷名1 物理卷名2

　　·lvcreate -L 大小 -n 逻辑卷名卷组名

LVM应用实例：

　　公司的邮件服务器由于用户数量众多，邮件存储需要大量的空间，考虑到动态扩容的需要，计划增加两块SCSI硬盘并构建LVM逻辑卷，挂载到“/mail”目录专门用于存放邮件数据

　　　　1. 转化物理卷

　　　　　　使用fdisk命令规划两个分区，类型设置为“8e”

　　　　　　　　/dev/sdb1、/dev/sdc1

　　　　　　使用pvcreate命令转换上述分区为物理卷

[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sdb /dev/sdc | grep "LVM"
/dev/sdb1 1 9660 77593918+ 8e Linux LVM
/dev/sdc1 1 9660 77593918+ 8e Linux LVM

　　　　　　↑正确分区结果

　　2. 创建卷组

　　　　使用vgcreate命令创建卷组mail_store

　　　　包括物理卷：/dec/sdb1、/dev/sdc1

[root@localhost ~]# vgcreate mail_store /dev/sdb1 /dev/sdc1
　　Volume group "mail_store" successfully created

　　3. 创建逻辑卷

　　　　使用lvcreate命令创建逻辑卷 mail

　　　　从卷组mail_store上划出60GB空间

　　　　使用mkfs命令创建ext4文件系统

[root@localhost ~]# lvcreate  -L  60G  -n  mail  mail_store
  /dev/cdrom: open failed: Read-only file system
  Logical volume "mail" created
[root@localhost ~]# mkfs -t ext3 /dev/mail_store/mail
……

推荐步骤：

　　PV→VG→LV→格式化，挂载使用文件系统

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb
  Physical volume "/dev/sdb" successfully created
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdc
  Physical volume "/dev/sdc" successfully created
[root@localhost ~]# pvdisplay
  "/dev/sdb" is a new physical volume of "100.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb
  VG Name               
  PV Size               100.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               mBETMZ-d9Nh-AEr0-OyXO-h6N7-Dw2y-UqKAq4
   
  "/dev/sdc" is a new physical volume of "200.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdc
  VG Name               
  PV Size               200.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               vvp3Kg-UcbH-imNJ-Mwjl-asAz-5FM1-q8hj98
   
[root@localhost ~]# pvs
  PV         VG   Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/sdb        lvm2 ---- 100.00g 100.00g
  /dev/sdc        lvm2 ---- 200.00g 200.00g
[root@localhost ~]# vgcreate mail_vg /dev/sdb
  Volume group "mail_vg" successfully created
[root@localhost ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               mail_vg
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        1
  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                1
  Act PV                1
  VG Size               100.00 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              25599
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       25599 / 100.00 GiB
  VG UUID               0HEnBL-7RV9-CkxU-dyD3-zAqB-ra0o-UkqxZF
   
[root@localhost ~]# lvcreate -L 150G -n mail_lv mail_vg
  Volume group "mail_vg" has insufficient free space (25599 extents): 38400 required.
[root@localhost ~]# lvcreate -L 50G -n mail_lv mail_vg
  Logical volume "mail_lv" created.
[root@localhost ~]# lvdisplay
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/mail_vg/mail_lv
  LV Name                mail_lv
  VG Name                mail_vg
  LV UUID                wgNvn6-WEJh-FfZA-TZAS-lfrC-gWed-nxMRzw
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2019-01-06 17:42:56 +0800
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                50.00 GiB
  Current LE             12800
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     256
  Block device           253:0
   
[root@localhost ~]# ll /dev/mail_vg/mail_lv 
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Jan  6 17:42 /dev/mail_vg/mail_lv -> ../dm-0
[root@localhost ~]# ll /dev/dm*
brw-rw----. 1 root disk 253, 0 Jan  6 17:42 /dev/dm-0
[root@localhost ~]# ll /dev/mapper/
total 0
crw-rw----. 1 root root 10, 58 Jan  6 17:35 control
lrwxrwxrwx. 1 root root      7 Jan  6 17:42 mail_vg-mail_lv -> ../dm-0
[root@localhost ~]# pvs
  PV         VG      Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/sdb   mail_vg lvm2 a--u 100.00g  50.00g
  /dev/sdc           lvm2 ---- 200.00g 200.00g
[root@localhost ~]# vgs
  VG      #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree 
  mail_vg   1   1   0 wz--n- 100.00g 50.00g
[root@localhost ~]# lvs
  LV      VG      Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  mail_lv mail_vg -wi-a----- 50.00g                                                    
[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/mapper/mail_vg-mail_lv 
mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
3276800 inodes, 13107200 blocks
655360 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=4294967296
400 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
	32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208, 
	4096000, 7962624, 11239424

Writing inode tables: done                            
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

This filesystem will be automatically checked every 29 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.
[root@localhost ~]# mkdir /mail
[root@localhost ~]# mount /dev/mail_vg/mail_lv /mail/
[root@localhost ~]# mount
/dev/sda3 on / type ext4 (rw)
proc on /proc type proc (rw)
sysfs on /sys type sysfs (rw)
devpts on /dev/pts type devpts (rw,gid=5,mode=620)
tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw,rootcontext="system_u:object_r:tmpfs_t:s0")
/dev/sda1 on /boot type ext4 (rw)
none on /proc/sys/fs/binfmt_misc type binfmt_misc (rw)
/dev/mapper/mail_vg-mail_lv on /mail type ext4 (rw)

　　设置开机实现自动挂载：

[root@localhost ~]# blkid /dev/mapper/mail_vg-mail_lv
/dev/mapper/mail_vg-mail_lv: UUID="8ab67eeb-0b5a-43e3-b940-bef0f14bf1b1" TYPE="ext4" 
[root@localhost ~]# vim /etc/fstab


#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Fri Nov  2 22:37:22 2018
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=c42ec363-df57-48b3-89a9-0685544602bd /                       ext4    defaults        1 1
UUID=27ab8d75-5b06-42e4-b0b4-0cb2376e9ea4 /boot                   ext4    defaults        1 2
UUID=b8bee5a5-ea40-476a-98c3-250707895638 swap                    swap    defaults        0 0
tmpfs                   /dev/shm                tmpfs   defaults        0 0
devpts                  /dev/pts                devpts  gid=5,mode=620  0 0
sysfs                   /sys                    sysfs   defaults        0 0
proc                    /proc                   proc    defaults        0 0
UUID=8ab67eeb-0b5a-43e3-b940-bef0f14bf1b1 /mail ext4  defaults 0 0
~

　　　　设置完成保存退出

调整LV大小：

　　调整逻辑卷大小命令

　　　　lvextend -L +大小 /dev/卷组名/逻辑卷名

　　　　lvresize -L +/-大小 /dev/卷组名/逻辑卷名

　　如果要增大逻辑卷，先用增大逻辑卷，再用resize2fs增大文件系统

　　可以在线增大逻辑卷

　　如果要缩小逻辑卷，先用resizefs缩小文件系统再缩小逻辑卷

　　必须先卸载文件系统

　　步骤：

　　　　1、查看文件系统已用空间

　　　　2、卸载文件系统