Linux LVM详解

• 一、简介
• 二、实验
• 1)分区（非必须，也可以不分区），这里我拿一块盘分区，一块盘不分区
• 2）使用pvcreate创建物理卷PV
• 3）创建卷组VG
• 4）创建逻辑卷LV
• 5）格式化与挂载
• 6）逻辑卷LV扩容（动态扩容）
• 7）卷组VG扩容
• 8）逻辑卷LV缩小
• 9）xfs文件系统的实验
• 10）卷组VG缩小
• 11）删除LVM
• 12）扩展

一、简介

LVM（Logical Volume Manager） 逻辑卷管理，是在硬盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层，为文件系统屏蔽下层硬盘分区布局，并提供一个抽象的盘卷，在盘卷上建立文件系统。管理员利用LVM可以在硬盘不用重新分区的情况下动态调整文件系统的大小，并且利用LVM管理的文件系统可以跨越物理硬盘。当服务器添加了新的硬盘后，管理员不必将原有的文件移动到新的硬盘上，而是通过LVM直接扩展文件系统来跨越物理硬盘。

LVM就是通过将底层的物理硬盘封装，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。当我们对底层的物理硬盘进行操作时，不再是针对分区进行操作，而是通过逻辑卷对底层硬盘进行管理操作。

基础术语

物理存储介质（The physical media）：LVM存储介质，可以是硬盘分区、整个硬盘、raid阵列或SAN硬盘。设备必须初始化为LVM物理卷，才能与LVM结合使用。

物理卷PV（physical volume）：物理卷就是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质比较却包含与LVM相关的管理参数，创建物理卷可以用硬盘分区，也可以用硬盘本身。

卷组VG（Volume Group）：LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘，一个卷组VG由一个或多个物理卷PV组成。可以在卷组VG上建立逻辑卷LV。

逻辑卷LV（logical volume）：类似于非LVM系统中的硬盘分区，逻辑卷LV建立在卷组VG之上。在逻辑卷LV之上建立文件系统。

物理块PE（physical Extent）：物理卷PV中可以分配的最小存储单元，PE的大小可以指定，默认为4MB

逻辑块LE（Logical Extent）：逻辑卷LV中可以分配的最小存储单元，在同一卷组VG中LE的大小和PE是相同的，并且一一相对。

创建LV逻辑卷流程图

LVM的优点

卷组VG可以使多个硬盘空间看起来像是一个大硬盘。

逻辑卷LV可以创建跨多个硬盘空间的分区。

在使用逻辑卷LV时，可以在空间不足时动态调整大小，不需要考虑逻辑卷LV在硬盘上的位置，不用担心没有可用的连续的空间。

可以在线对卷组VG、逻辑卷LV进行创建、删除、调整大小等操作。但LVM上的文件系统也需要重新调整大小。

LVM允许创建快照，用来保存文件系统的备份。

二、实验

1)分区（非必须，也可以不分区），这里我拿一块盘分区，一块盘不分区

不知道怎么分区的可以参考我之前的文章：Linux磁盘分区、格式化、挂载

2）使用pvcreate创建物理卷PV

$ pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdc
检查
$ pvs

/dev/sdb1之前用ext4格式化过，这里就会提示是否擦除它，选择[y]擦除就行
检查

文件类型已经是LVM2_member类型了

查看详情

$ pvdisplay /dev/sdb1

3）创建卷组VG

使用vgcreate创建卷组VG，并且此处可以-s选项指定PE（LE）的大小，（默认PE大小4M）

$ vgcreate vg /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdc

创建完成后查看一下

$ vgs
$ vgdisplay vg

[root@centos8-nat-168-182-152 ~]# vgdisplay vg
  --- Volume group ---
  VG Name               vg
  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

注意：PE大，读取速度快，但浪费空间。反之，读取速度慢，但节省空间。类似于socket

4）创建逻辑卷LV

使用lvcreate创建LV。lvcreate -n lvname -L lvsize(M，G) vgname

#创建三个LV
$ lvcreate -n lv1 -L 64M vg
$ lvcreate -n lv2 -L 128M vg
$ lvcreate -n lv3 -L 256M vg
#查看
$ lvs

此时我们再看下pv和vg的使用情况

$ pvdisplay /dev/sdb1
$ vgdisplay vg

5）格式化与挂载

注意：在格式化之前需要知道xfs文件系统只支持增大，不支持减小。ext2、ext3、ext4增大减小都支持。
所以这里我们先使用ext4的文件系统格式化

#将lv1格式化成ext4
$ mkfs.ext4 /dev/vg/lv1
#创建挂载目录
$ mkdir /opt/lv1
$ mount /dev/vg/lv1 /opt/lv1

这里的/dev/vg/lv1实际是一个软链接，实际地址如下

6）逻辑卷LV扩容（动态扩容）

首先需要确认是否有可用的扩容空间，逻辑卷LV是从卷组VG中创建的，所有在逻辑卷LV扩容前需要查看卷组VG的空间使用情况。

$ vgs
$ vgdisplay vg

在确认有多余空间的情况下，使用 lvextend命令的-L选项扩展逻辑卷LV的大小

#+100M是增加100M
$ lvextend -L +100M /dev/vg/lv1
#直接使用1024M是增加到1024M
$ lvextend -L 1024M /dev/vg/lv1
$ lvs

但是在我们使用df命令查看时，会发现我们文件系统并没有扩展

$ df -h /opt/lv1

但是通过lsblk看是已经扩容了

$ lsblk

这是因为文件系统也需要扩容。ext4文件系统扩容使用”resize2fs [逻辑卷名称]”，xfs文件系统扩容使用”xfs_growfs 挂载点”

#ext4文件系统扩容
$ resize2fs /dev/vg/lv1

当然来到CentOS7后，我们还可以使用 lvextend命令的-r选项来使文件系统 自动扩容，实例如下：

$ lvextend -L +1024M -r /dev/vg/lv1
$ df -h

7）卷组VG扩容

卷组的扩容相当简单，一般是LVM空间不够时，添加一块新硬盘时使用。

增加一块磁盘/dev/sdd

扩容

$ vgextend vg /dev/sdd
$ vgs
$ pvs

8）逻辑卷LV缩小

逻辑卷LV缩小命令lvreduce与扩容命令类似，缩减逻辑卷LV请谨慎操作，实例如下：

1、 lvreduce命令使用-L选项减少空间，-r选项减少文件系统空间，实现动态调整（这是ext4文件系统）

#缩容到100M
$ lvreduce -L 100M -r /dev/vg/lv1
$ df -h /opt/lv1

知识扩展

#扩展lv使用vg剩余的所有空间 将/data1使用vg1剩余的所有空间
$ lvextend -l +100%FREE /dev/vg/lv1   #注意这里是小写的l
#将vg剩余的所有空间创建为一个lv
$ lvcreate -l 100%FREE -n lv2 vg      #注意这里是小写的l

2、如果不使用-r选项，那么需要 卸载挂载点再使用 resize2fs调整

#卸载挂载
$ umount /opt/lv1
#运行e2fsck 检测文件系统
$ e2fsck -f /dev/vg/lv1
$ resize2fs /dev/vg/lv1 100M
$ lvreduce -L 100M /dev/vg/lv1
$ mount /dev/vg/lv1 /opt/lv1

注意：应该先缩小文件系统后再缩小逻辑卷，否则在进行lv逻辑卷缩小时产生文件系统大小与物理分区不匹配的错误
【问题】

-ext4 lvreduce报错Either the superblock or the partition table is likely to be corrupt!

【解决】

卸载
$ umount /opt/lv1
扩容至原来lv大小
$ lvresize -L 100M /dev/vg/lv1
检查ext4文件系统，并校正
$ e2fsck -f /dev/vg/lv1
lvreduce缩容
$ lvreduce -L 50M /dev/vg/lv1
$ mount /dev/vg/lv1 /opt/lv1

9）xfs文件系统的实验

1、格式化、挂载

$ mkfs.xfs /dev/vg/lv2
$ mkdir /opt/lv2
$ mount /dev/vg/lv2 /opt/lv2
$ df -h /opt/lv2

2、使用lvextend的-L选项和-r选项动态扩容

使用-r动态扩容
$ lvextend -L +20M -r /dev/vg/lv2
下面两句就是动态扩容
$ lvextend -L 200M /dev/vg1/lv2
$ xfs_growfs /opt/lv2

3、缩容
使用lvreduce的-r选项尝试减小空间， 缩容失败

$ lvreduce -L -20M -r /dev/vg/lv2

再试试lvreduce和xfs_growfs组合能不能动态减少空间。这里为什么说动态呢？因为 xfs_groefs必须是挂载情况下才能使用，后面跟的是挂载点。

$ df -h /opt/lv2
$ lvreduce -L 100M /dev/vg/lv2
$ xfs_growfs /opt/lv2

一样失败了

结论：xfs文件系统真的只能增大，不能减小。

10）卷组VG缩小

卷组VG的缩小，要查看物理卷PV是否被使用，因为无法缩减一个正在使用的物理卷PV。如下：

#拷贝一些数据
$ cp /etc/passwd /opt/lv1/
$ pvs
$ vgreduce vg /dev/sdd

场景多用于更换旧硬盘。

11）删除LVM

删除LVM步骤：umount卸载–>lvremove移除逻辑卷LV–>vgremove移除卷组VG–>pvremove移除物理卷PV

#卸载，一定要卸载，要不然移除不了
umount /opt/lv1
umount /opt/lv2
umount /opt/mail-lv
#移除lv
lvremove /dev/vg/lv1
lvremove /dev/vg/lv2
lvremove /dev/vg/lv3
lvremove /dev/mail/mail-lv
#移除vg
$ vgremove vg
$ vgremove mail
#移除pv
$ pvremove /dev/sdb1
$ pvremove /dev/sdb2
$ pvremove /dev/sdc
$ pvremove /dev/sdd
$ pvs

12）扩展

SSM工具：检查关于可用硬盘和LVM卷的信息。显示关于现有磁盘存储设备、存储池、LVM卷和存储快照的信息。

1、SSM的安装

$ yum -y install system-storage-manager

2、SSM工具常用命令
1）列出设备信息

$ ssm list dev

2）列出存储池信息

$ ssm list pool

3）列出卷信息

$ ssm list vol

4）SSM创建LVM

ssm create -s [lv大小] -n [lv名称] –fstype [lv文件系统类型] -p [卷组名] [设备] [挂载点]
自动把设备变成pv，创建pv、lv，格式化文件系统，挂载目录自动创建，自动挂载

$ ssm create -s 1G -n mail-lv --fstype xfs -p mail /dev/sd[c-d] /opt/mail-lv

Original: https://www.cnblogs.com/liugp/p/16421512.html
Author: 大数据老司机
Title: Linux LVM详解