1.LVM 逻辑卷概述

随着企业业务的增加，文件系统负载加大，很可能导致空间不足，用传统的分区方式管理磁盘，得把现有的分区删除，然后重新规划新的存储方案，因此我们需要一种管理机制，可以帮我们动态管理存储，而 LVM 就可以提供这种功能。
LVM（Logical Volume Manager）是基于内核的一种逻辑卷管理器，LVM 适合管理大存储设备，并允许用户动态调整文件系统的大小。此外，LVM 的快照功能可以帮助我们快速备份数据。
下面是关于 LVM的几个概念。

物理卷（PV）：物理卷是 LVM 的最底层概念，是 LVM 的逻辑存储块，物理卷与磁盘分区是逻辑的对应关系。多个逻辑卷可以组合或拆分，实现容量扩充或缩减。LVM 提供的命令可以将分区转化成物理卷，通过组合生成卷组。
卷组（VG）：卷组时 LVM 逻辑概念上的磁盘设备，通过单个或多个 PV 组合生成的。
物理长度（PE）：物理长度为 PV 合成 VG 后，所划分的最小存储单元，PE 默认为 4MB。
逻辑卷（LV）：逻辑卷是 LVM 逻辑意义分区，我们可以指定从卷组中分多少容量来创建逻辑卷，最后将此逻辑卷挂载使用。

下面是逻辑卷分区的一些命令解释：

pvcreate
描述：使用 LVM 对磁盘或分区进行初始化。
用法：pvcreate [选项] 物理卷 [物理卷…]
例：

pvcreate /dev/sdc2 /dev/sde
pvcreate /dev/sdb{1,2,3}

vgcreate
描述：创建卷组。
用法：vgcreate [选项] 卷组名物理设备路径 [物理设备路径…]
例：

vgcreate test_vg1 /dev/sdb1 /dev/sdb2
vgcreate test_vg2 -s 16M /dev/sdb3 /dev/sdb4
#-s表示指定 PE 大小为 16MB

lvcreate
描述：从卷组中提取存储空间，创建逻辑卷。
用法：lvcreate [选项] 卷组名或路径 [物理卷路径]
选项：
-l：指定使用多少个卷组中的 PE 创建逻辑卷，PE 容量在创建卷组时已定
-L：直接指定逻辑卷容量大小
-n：指定逻辑卷名
例：

lvcreate -L 2G -n test_lv1 test_vg1
#从卷组 test_vg1 中取 2G 创建名为 test_lv1 的逻辑卷

lvcreate -l 200 -n test_lv2 test_vg2
#使用 200 个 PE 创建名为 test_lv2 的逻辑卷

lvcreate -L 2G -n test_lv3 test_vg1 /dev/sdb2
#指定 test_lv3 这个逻辑卷使用 test_vg1 下的/dev/sdb2创建

2. 创建 LVM 分区实例

使用之前 sdb 这块磁盘创建两个分区，用这两个创建一个名为 test_vg 的卷组，最后从卷组中创建两个大小为 1G 的逻辑卷，名为 test_web、test_data。

使用 fdiask 创建分区

[root@localhost ~]# fdisk -l
...
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1               1         262     2104483+  83  Linux
/dev/sdb2             263        1305     8377897+   5  Extended
#这里已有一个主分区和一个扩展分区，下面将扩展分区创建一个逻辑分区，并修改分区标签LVM
Command (m for help): n
Command action
   l   logical (5 or over)
   p   primary partition (1-4)
l													#l 创建逻辑分区
First cylinder (263-1305, default 263): 
Using default value 263
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (263-1305, default 1305):+2G
#穿件 sdb5 逻辑分区大小为2G

Command (m for help): t								
Partition number (1-5): 5					        #指定分区编号sdb5
Hex code (type L to list codes): 8e					#改变分区 id 为 LVM
Changed system type of partition 5 to 8e (Linux LVM)

Command (m for help): p
Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1               1         262     2104483+  83  Linux
/dev/sdb2             263        1305     8377897+   5  Extended
/dev/sdb5             263         524     2104483+  8e  Linux LVM

Command (m for help): w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

partprobe /dev/sdb

用pvcreate创建物理卷并使用 pvdisplay查看结果

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb{1,5}
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created
  Physical volume "/dev/sdb5" successfully created
  
[root@localhost ~]# pvdisplay
  "/dev/sdb1" is a new physical volume of "2.01 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb1
  VG Name               
  PV Size               2.01 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               GVq0p6-LA0y-zsVA-NAK4-wyan-qB74-0ajhqM
   
  "/dev/sdb5" is a new physical volume of "2.01 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb5
  VG Name               
  PV Size               2.01 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               RU8NUI-1gkC-gaMW-ubHp-LDAz-8xS4-6nbO9J

使用 vgcreate创建卷组并使用vgdisplay查看结果

[root@localhost ~]# vgcreate test_vg /dev/sdb{1,5}
  Volume group "test_vg" successfully created
  
[root@localhost ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               test_vg
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  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                2
  Act PV                2
  VG Size               4.01 GiB				#卷组大小
  PE Size               4.00 MiB				#PE 大小
  Total PE              1026
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       1026 / 4.01 GiB
  VG UUID               vVhxaV-sX5z-52Sd-vj9N-8jre-CaXZ-gXeFM6

使用lvcreate创建逻辑卷，lvdisplay查看结果

[root@localhost ~]# lvcreate -n test_web -L 1G test_vg
  Logical volume "test_web" created
  
[root@localhost ~]# lvcreate -n test_data -L 1G test_vg
  Logical volume "test_data" created
  
  [root@localhost ~]# lvdisplay
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/test_vg/test_web
  LV Name                test_web
  VG Name                test_vg
  LV UUID                Y2B4Eh-fraF-1Szh-1gov-kyCc-vUMi-1ks8cz
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2019-06-13 07:28:27 -0700
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                1.00 GiB
  Current LE             256
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
 - currently set to     256
  Block device           253:0
   
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/test_vg/test_data
  LV Name                test_data
  VG Name                test_vg
  LV UUID                NIF17d-8Hy0-er6o-Eaus-efks-1xS7-XMlXkJ
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2019-06-13 07:28:41 -0700
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                1.00 GiB
  Current LE             256
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
 - currently set to     256
  Block device           253:1

格式化并挂载

[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/test_vg/test_web 
[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/test_vg/test_data
[root@localhost ~]# mkdir -p /test/{web,data}
[root@localhost ~]# cat >> /etc/fstab <<EOF
> /dev/test_vg/test_web /test/web/ ext4 defaults 0 0
> /dev/test_vg/test_data /test/data/ ext4 defaults 0 0
> EOF
[root@localhost test]# mount -a
[root@localhost test]# df -h				#查看挂载结果

3.修改 LVM 分区容量

下面使用lvextend命令调整逻辑卷大小。调整后使用ext4_growfs命令更新文件系统大小，方法如下：

[root@localhost test]# lvextend -L +1G /dev/test_vg/test_data 
  Extending logical volume test_data to 2.00 GiB
  Logical volume test_data successfully resized
  
[root@localhost test]# lvs
  LV        VG      Attr       LSize Pool Origin Data%  Move Log Cpy%Sync Convert
  test_data test_vg -wi-ao---- 2.00g                                             
  test_web  test_vg -wi-ao---- 1.00g     
                                          
[root@localhost test]# df -h
Filesystem                     Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2                       18G  2.9G   14G  18% /
tmpfs                          491M   80K  491M   1% /dev/shm
/dev/sda1                      291M   34M  242M  13% /boot
/dev/mapper/test_vg-test_web  1008M   34M  924M   4% /test/web
/dev/mapper/test_vg-test_data 1008M   34M  924M   4% /test/data
#这里系统文件大小还未变化

[root@localhost test]# resize2fs /dev/test_vg/test_data	
#调整文件系统大小，使之生效
resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem at /dev/test_vg/test_data is mounted on /test/data; on-line resizing required
old desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1
Performing an on-line resize of /dev/test_vg/test_data to 524288 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/test_vg/test_data is now 524288 blocks long.

[root@localhost test]# df -h							#查看结果
Filesystem                     Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2                       18G  2.9G   14G  18% /
tmpfs                          491M   80K  491M   1% /dev/shm
/dev/sda1                      291M   34M  242M  13% /boot
/dev/mapper/test_vg-test_web  1008M   34M  924M   4% /test/web
/dev/mapper/test_vg-test_data  2.0G   34M  1.9G   2% /test/data

此外当卷组没有足够空间时，可以再加磁盘然后fdisk分区，将新分区做成物理卷，然后通过vgextend将新的物理卷追加至现有的卷组中，最后lvextend调整逻辑卷大小，以下演示追加新的物理卷至已有卷组中。

fdisk /dev/sdb								#分新区
pvcreate /dev/sdb6							#将分区做成物理卷 PV
vgextend test_vg /dev/sdb6					#将新的 PV 加到 test_vg 卷中
vgdisplay test_vg							#查看结果
lvextend -L 2G /dev/test_vg/test_data		#将逻辑卷扩充2G
resize2fs /dev/test_vg/test_data			#调整文件大小，使之生效
df -h										#查看结果

4.删除 LVM 分区

删除 LVM 分区的顺序与创建时相反，即先卸载文件系统、删除逻辑卷、删卷组，删物理卷。下载文件系统时应更新/etc/fstab文件。
下面是删除 LVM 分区命令，步骤：

umount /dev/test_vg/test_web
umount /dev/test_vg/test_data
lvremove /dev/test_vg/test_web
lvremove /dev/test_vg/test_data
vgremove /dev/test_vg
pvremove /dev/sdb{1,5,6}

Linux运维养成记-磁盘管理LVM 逻辑卷

目录

1.LVM 逻辑卷概述

2. 创建 LVM 分区实例

3.修改 LVM 分区容量

4.删除 LVM 分区

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