LVM的全称是Logical Volume Manager(逻辑卷管理)。是Linux下的一种磁盘分区管理机制,方便给分区(逻辑分区)扩容和压缩。最简单的可以理解成原始的磁盘分区管理是单纯的给每个独立的磁盘进行分区,然后对每个分区进行管理,这样的话每次扩容和压缩空间都会很麻烦。LVM就相当于把所有磁盘的分区都揉到一起,揉成一个大磁盘或者说是大分区,然后从大的中分出小的,这样的话扩容和压缩都会变得方便。

术语解释

PV 是Physical Volume 物理卷—也就是真实的磁盘分区
VG 是Volume Group 卷组—也就是好多PV组成的一个组
LV 是Logical Volume 逻辑卷—就是从VG中分出来的分区
PE 是Physical Extent 物理区域—是PV中最小的存储单元
LE 是Logical Extent 逻辑区域—是LV中做小的存储单元

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LVM使用分层结构图

首先是实际的物理磁盘及其划分的分区和其上的物理卷(PV)。一个或多个物理卷可以用来创建卷组(VG)。然后基于卷组可以创建逻辑卷(LV)。只要在卷组中有可用空间,就可以随心所欲的创建逻辑卷。文件系统就是在逻辑卷上创建的,然后可以在操作系统挂载和访问。

准备磁盘分区

通过使用fdisk,创建磁盘分区。我们需要创建3个1G分区,注意,并不要求分区的大小一致。同样,分区需要使用‘8e’类型来使他们可用于LVM。(一个分区也可以创lvm)

fdisk /dev/sdb
Command (m for help): n ## 新建
Command action
e   extended
p   primary partition (1-4)
p ## 主分区
 
Partition number (1-4): 1 ## 分区号
First cylinder (1-1044, default 1):  ## 回车用默认的1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-1044, default 1044): +1G ## 大小
 
Command (m for help): t ## 改变类型
Selected partition 1
Hex code (type L to list codes): 8e ## LVM 的分区代码
Changed system type of partition 1 to 8e (Linux LVM)

重复上面的操作来创建其他两个分区。分区创建完成后,我们应该有类似如下的输出:

fdisk -l
Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1               1         132     1060258+  8e  Linux LVM
/dev/sdb2             133         264     1060290   8e  Linux LVM
/dev/sdb3             265         396     1060290   8e  Linux LVM

准备物理卷(PV)

刚创建的分区是用来储存物理卷的。LVM可以使用不同大小的物理卷。

pvcreate /dev/sdb1
pvcreate /dev/sdb2
pvcreate /dev/sdb3

使用下列命令检查物理卷的创建情况。下面截取部分输出。"/dev/sdb2"是一个新的"1.01 GiB"物理卷。

pvdisplay
--- NEW Physical volume ---
PV Name               /dev/sdb2
VG Name
PV Size               1.01 GiB
Allocatable           NO
PE Size               0
Total PE              0
Free PE               0
Allocated PE          0
PV UUID               jszvzz-ENA2-g5Pd-irhV-T9wi-ZfA3-0xo092

使用pvremove命令可以删除物理卷
pvremove /dev/sdb1

准备卷组(VG)

下列命令用来创建名为'volume-group1'的卷组,使用/dev/sdb1, /dev/sdb2 和 /dev/sdb3创建。

vgcreate volume-group1 /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdb3

使用vgdisplay查看卷组

vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name               volume-group1
System ID
Format                lvm2
Metadata Areas        3
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                3
Act PV                3
VG Size               3.02 GiB
PE Size               4.00 MiB
Total PE              774
Alloc PE / Size       0 / 0
Free  PE / Size       774 / 3.02 GiB
VG UUID               bwd2pS-fkAz-lGVZ-qc7C-TaKv-fFUC-IzGNBK

从输出中,我们可以看见卷组的使用量/总量。物理卷给卷组提供空间。只要在这个卷组中还有可用空间,我们就可以随意创建逻辑卷。
使用vgremove VGName1命令删除卷组,如vgremove volume-group1即可删除volume-group1卷

创建逻辑卷(LV)

下列命令创建一个名为'1v1'、大小为100MB的逻辑卷。我们使用小分区减少执行时间。这个逻辑卷使用之前创建的卷组的空间。

lvcreate -L 100M -n lv1 volume-group1

使用lvdisplay命令查看逻辑卷:

lvdisplay
--- Logical volume ---
LV Name                /dev/volume-group1/lv1
VG Name                volume-group1
LV UUID                YNQ1aa-QVt1-hEj6-ArJX-I1Q4-y1h1-OFEtlW
LV Write Access        read/write
LV Status              available
# open                 0
LV Size                100.00 MiB
Current LE             25
Segments               1
Allocation             inherit
Read ahead sectors     auto
- currently set to     256
Block device           253:2

现在逻辑卷已经准备好了,我们可以格式化和挂载逻辑卷,和平常格式化一样

mkfs.ext4 /dev/volume-group1/lv1
mkdir /data
mount /dev/volume-group1/lv1 /data

现在就可以在上面读写操作了,可以写入到/etc/fstab里面,重启后还在,如:
UUID=2b968b4e-eb9b-4777-a58d-0ee1ebc218a6 /data ext4 defaults 0 0

lvremove我们可以删除逻辑卷
umount /data #取消挂载
lvremove /dev/volume-group1/lv1 #删除逻辑卷
删除前需确认文件已备份。

扩展LVM卷

调整逻辑卷大小的功能是LVM最有用的功能。这个部分会讨论我们怎么样扩展一个存在的逻辑卷。下面,我们将会扩展先前创建的逻辑卷‘lv1’扩大到200MB。
注意,调整逻辑卷大小之后,也需要对文件系统调整大小进行匹配。这个额外的步骤各不相同,取决于创建文件系统的类型。在本文中,我们使用'lv1'创建了ext4类型的文件系统,所以这里的操作是针对ext4文件系统的。(ext2/3文件系统也类同)。命令的执行顺序是很重要的。
首先,我们卸载掉lv1卷

umount /data

然后,设置卷的大小为200M

lvresize -L 200M /dev/volume-group1/lv1

接下来,检查磁盘错误

e2fsck -f /dev/volume-group1/lv1

扩展文件系统以后,ext4信息就更新了

resize2fs /dev/volume-group1/lv1 200M

现在,这个逻辑卷应该已经扩展到200MB了。我们检查LV的状态来验证。

lvdisplay
--- Logical volume ---
LV Name                /dev/volume-group1/lv1
VG Name                volume-group1
LV UUID                9RtmMY-0RIZ-Dq40-ySjU-vmrj-f1es-7rXBwa
LV Write Access        read/write
LV Status              available
# open                 0
LV Size                200.00 MiB
Current LE             50
Segments               1
Allocation             inherit
Read ahead sectors     auto
- currently set to     256
Block device           253:2

现在,这个逻辑卷可以再次挂载,同样这个方法也可用于其他分区。

mount /dev/volume-group1/lv1 /data

缩减一个LVM卷

命令的顺序同样重要。并且,下列命令对ext2/3/4文件系统同样有效。
注意减少逻辑卷的大小值若小于储存的数据大小,存储在后面的数据会丢失。
首先,卸载掉卷。

umount /dev/volume-group1/lv1

检测磁盘错误

e2fsck -f /dev/volume-group1/lv1

接下来缩小文件系统,更新ext4信息

resize2fs /dev/volume-group1/lv1 100M

完成以后,减少逻辑卷大小

lvresize -L 100M /dev/volume-group1/lv1
WARNING: Reducing active logical volume to 100.00 MiB THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.) Do you really want to reduce lv1? [y/n]: y Reducing logical volume lv1 to 100.00 MiB Logical volume lv1 successfully resized

最后,验证调整后的逻辑卷大小。

lvdisplay
--- Logical volume ---
LV Name                /dev/volume-group1/lv1
VG Name                volume-group1
LV UUID                9RtmMY-0RIZ-Dq40-ySjU-vmrj-f1es-7rXBwa
LV Write Access        read/write
LV Status              available
# open                 0
LV Size                100.00 MiB
Current LE             25
Segments               1
Allocation             inherit
Read ahead sectors     auto
- currently set to     256
Block device           253:2

最后挂载即可

mount /dev/volume-group1/lv1 /data

扩展一个卷组

本节将讨论扩展卷组的方法,将一个物理卷添加到卷组。让我们假设我们的卷组'volume-group1'已经满了,需要扩大。手上的硬盘(sdb)已经没有其他空闲分区,我们添加了另外一个硬盘(sdc)。我们将看到如何把sdc的分区添加到卷组以扩展。
检测现在卷组状态

vgdisplay volume-group1
--- Volume group ---
VG Name               volume-group1
System ID
Format                lvm2
Metadata Areas        3
Metadata Sequence No  8
VG Access             read/write
VG Status             resizable
MAX LV                0
Cur LV                1
Open LV               0
Max PV                0
Cur PV                3
Act PV                3
VG Size               3.02 GiB
PE Size               4.00 MiB
Total PE              774
Alloc PE / Size       25 / 100.00 MiB
Free  PE / Size       749 / 2.93 GiB
VG UUID               bwd2pS-fkAz-lGVZ-qc7C-TaKv-fFUC-IzGNBK

首先,我们创建一个2GB分区sdc1,类型为LVM(8e),如教程前所述。

fdisk /dev/sdc
Command (m for help): n
Command action
e   extended
p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-1044, default 1):
Using default value 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-1044, default 1044): +2G
 
Command (m for help): t
Selected partition 1
Hex code (type L to list codes): 8e
Changed system type of partition 1 to 8e (Linux LVM)
 
Command (m for help): w
The partition table has been altered!

然后,我们创建一个物理卷 /dev/sdc1
pvcreate /dev/sdc1
现在,物理卷已经准备好了,我们可以简单地将它增加到已存在的卷组'volume-group1'上。
vgextend volume-group1 /dev/sdc1
使用vgdisplay来验证(可以看到卷组大小已经增大)。

vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name               volume-group1
System ID
Format                lvm2
Metadata Areas        4
Metadata Sequence No  9
VG Access             read/write
VG Status             resizable
MAX LV                0
Cur LV                1
Open LV               0
Max PV                0
Cur PV                4
Act PV                4
VG Size               5.03 GiB
PE Size               4.00 MiB
Total PE              1287
Alloc PE / Size       25 / 100.00 MiB
Free  PE / Size       1262 / 4.93 GiB
VG UUID               bwd2pS-fkAz-lGVZ-qc7C-TaKv-fFUC-IzGNBK

注意,尽管我们使用一个单独的磁盘做示范,其实只要是‘8e’类型的磁盘分区都可以用来扩展卷组。
总结一下,LVM是一个非常给力的工具,用来创建和管理可变大小的分区。本文中,我们已经介绍了动态分区如何在LVM中创建和使用。我们也介绍了扩展/缩小逻辑卷和卷组的方法,和如何增加一个新的磁盘到LVM。
via: http://xmodulo.com/2014/05/use-lvm-linux.html

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