Centos 中的LVM详解

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大纲

一、简介

二、版本

三、LVM 模块

四、具体操作

  • 对添加的硬盘进行分区(fdisk /dev/[hs]d[a-z])

  • 对创建的分区创建物理卷(pvcreate)

  • 给逻辑卷创建逻辑容器(卷组）

  • 在卷组创建大小不同的逻辑卷(lvcreate)

  • 给以存在的卷组扩大容量

  • 实现在线扩大LVM容量

  • 实现缩减LVM容量(不支持在线缩减)

  • 减小卷组容量

  • 利用给LVM创建快照，并完成备份并还原数据

一、简介

LVM是 Logical Volume Manager（逻辑卷管理）的简写，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，它由Heinz Mauelshagen在Linux 2.4内核上实现，于1998年发布到Linux社区中，它允许你在Linux系统上用简单的命令行管理一个完整的逻辑卷管理环境。

二、版本

LVM1  最初的LVM与1998年发布，只在Linux内核2.4版本上可用，它提供最基本的逻辑卷管理。

LVM2  LVM-1的更新版本，在Linux内核2.6中才可用，它在标准的LVM-1功能外还提供了额外的功能。

查看：（测试机CentOS 5.5 X86_64）

1234567[root@localhost ~]# uname -a Linux localhost.localdomain 2.6.18-194.el5 #1 SMP Fri Apr 2 14:58:14 EDT 2010 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux  [root@localhost ~]# uname -r  2.6.18-194.el5  [root@localhost ~]# rpm -qa | grep lvm  lvm2-2.02.56-8.el5  [root@localhost ~]#

三、LVM 模块

Physical volume (PV)、Volume group (VG)、Logical volume(LV)、 Physical extent (PE)，下面我们用一个简单的图来说明下物理卷、卷组、逻辑卷他们之间的关系(此图只是个人理解，仅供参考)

LVM 详解

简而言之：  
逻辑卷的创建，就是将多块硬盘创建物理卷，而将这些物理卷以逻辑的形式总成一个容器，然后从这个容器里面创建大小不同的分区文件，而这个容器就是所谓的逻辑卷，而从这个容器里创建大小不同的分区文件，这个分区文件就叫做逻辑卷。嘿嘿，你懂了吗？ ^_^ ……

四、具体操作

1. 分区

1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738[root@localhost ~]# fdisk –l #查看已存在的分区与硬盘Disk /dev/sda: 21.4 GB, 21474836480 bytes   255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders    Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytesDevice Boot      Start         End      Blocks   Id  System   /dev/sda1*           1          33      265041   83  Linux    /dev/sda234        1308    10241437+  83  Linux    /dev/sda31309        1945     5116702+  83  Linux    /dev/sda41946        2610     5341612+   5  Extended    /dev/sda51946        2072     1020096   82  Linux swap / SolarisDisk /dev/sdb: 21.4 GB, 21474836480 bytes   255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders    Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytesDisk /dev/sdbdoesn't contain a valid partition tableDisk /dev/sdc: 21.4 GB, 21474836480 bytes   255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders    Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytesDisk /dev/sdcdoesn't contain a valid partition table[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb #给/sdb分区,效果如下Command (m forhelp): pDisk /dev/sdb: 21.4 GB, 21474836480 bytes   255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders    Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytesDevice Boot      Start         End      Blocks   Id  System   /dev/sdb11         244     1959898+  8e  Linux LVM #注意修改分区类型为8e    /dev/sdb2245         488     1959930   8e  Linux LVM    /dev/sdb3489         732     1959930   8e  Linux LVMCommand (m forhelp):[root@localhost ~]# partprobe #让内核重新读取一下硬盘[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sdbDisk /dev/sdb: 21.4 GB, 21474836480 bytes   255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders    Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytesDevice Boot      Start         End      Blocks   Id  System   /dev/sdb11         244     1959898+  8e  Linux LVM    /dev/sdb2245         488     1959930   8e  Linux LVM    /dev/sdb3489         732     1959930   8e  Linux LVM    [root@localhost ~]#

2. 将物理分区与硬盘创建为物理卷(pvcreate)

12345678910111213[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb[1-3] #将分区创建为物理卷   Physical volume "/dev/sdb1"successfully created    Physical volume "/dev/sdb2"successfully created    Physical volume "/dev/sdb3"successfully created    [root@localhost ~]#[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdc  #将硬盘创建为物理卷   Physical volume "/dev/sdc"successfully created[root@localhost ~]# pvs #查看创建的物理卷   PV         VG   Fmt  Attr PSize  PFree     /dev/sdb1myvg lvm2 a-    1.87G  1.87G    /dev/sdb2myvg lvm2 a-    1.87G  1.87G    /dev/sdb3myvg lvm2 a-    1.87G  1.87G    /dev/sdcmyvg lvm2 a-   20.00G 20.00G

3. 将物理卷(pv)创建为卷组(vgcreate)，名为myvg

12345678910111213141516171819202122232425262728[root@localhost ~]# vgcreate myvg /dev/sdb[1-3] /dev/sdcVolume group "myvg"successfully created   [root@localhost ~]# vgs    VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree     myvg   4   0   0 wz--n- 25.60G 25.60G    [root@localhost ~]#[root@localhost ~]# vgdisplay   --- Volume group ---    VG Name               myvg #卷组名    System ID           Format                lvm2    Metadata Areas        4    Metadata Sequence No  1    VG Access             read/writeVG Status             resizable    MAX LV                0    Cur LV                0    Open LV               0    Max PV                0    Cur PV                4    Act PV                4    VG Size               25.60 GB    PE Size               4.00 MB #物理盘的基本单位：默认4MB    Total PE              6553    Alloc PE / Size       0 / 0 Free  PE / Size       6553 / 25.60 GB    VG UUID               wuNBgb-tP95-pVoX-ehHw-cMfN-hyem-PNMqwe    [root@localhost ~]#

4. 在卷组里创建逻辑卷并格式化、挂载使用

1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950[root@localhost ~]# lvcreate -L 2G -n mylv1 myvg #创建逻辑卷   Logical volume "mylv1"created    [root@localhost ~]# lvs #查看逻辑卷    LV    VG   Attr   LSize Origin Snap%  Move Log Copy%  Convert    mylv1 myvg -wi-a- 2.00G                                    [root@localhost ~]# mke2fs -j /dev/myvg/mylv1 #格式化逻辑卷    mke2fs 1.39 (29-May-2006)    Filesystem label=    OS type: Linux    Block size=4096 (log=2)    Fragment size=4096 (log=2)    262144 inodes, 524288 blocks    26214 blocks (5.00%) reserved forthe super user    First data block=0    Maximum filesystem blocks=536870912    16 block groups32768 blocks per group, 32768 fragments per group    16384 inodes per group    Superblock backups stored on blocks:     32768, 98304, 163840, 229376, 294912Writing inode tables: doneCreating journal (16384 blocks): doneWriting superblocks and filesystem accounting information: doneThis filesystem will be automatically checked every 26 mounts or   180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.    [root@localhost ~]# mkdir /mydata #创建挂载目录    [root@localhost ~]# mount /dev/myvg/mylv1 /mydata/ #挂载[root@localhost ~]# mount #查看是否挂载成功   /dev/sda2on / typeext3 (rw)    proc on /proctypeproc (rw)    sysfs on /systypesysfs (rw)    devpts on /dev/ptstypedevpts (rw,gid=5,mode=620)    /dev/sda3on /datatypeext3 (rw)    /dev/sda1on /boottypeext3 (rw)    tmpfs on /dev/shmtypetmpfs (rw)    none on /proc/sys/fs/binfmt_misctypebinfmt_misc (rw)    sunrpc on /var/lib/nfs/rpc_pipefstyperpc_pipefs (rw)    /dev/mapper/myvg-mylv1on /mydatatypeext3 (rw)    [root@localhost ~]#[root@localhost ~]# ls /mydata/ #查看   lost+found    [root@localhost ~]# df –h #查看硬盘    Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on    /dev/sda29.5G  1.8G  7.2G  20% /    /dev/sda34.8G  138M  4.4G   4% /data/dev/sda1251M   17M  222M   7% /boottmpfs                  60M     0   60M   0% /dev/shm/dev/mapper/myvg-mylv12.0G   68M  1.9G   4% /mydata[root@localhost ~]#

5. 发现卷组空间不够，我们扩大卷组空间    

1234567891011121314151617[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdd #将新硬盘/sdd加入物理卷中    Physical volume "/dev/sdd"successfully created[root@localhost ~]# pvs #查看物理卷   /dev/cdrom: openfailed: No medium found    PV         VG   Fmt  Attr PSize  PFree     /dev/sdb1myvg lvm2 a-    1.87G  1.87G    /dev/sdb2myvg lvm2 a-    1.87G  1.87G    /dev/sdb3myvg lvm2 a-    1.87G  1.87G    /dev/sdcmyvg lvm2 a-   20.00G 18.00G    /dev/sddmyvg lvm2 a-   20.00G 20.00G    [root@localhost ~]#[root@localhost ~]# vgextend myvg /dev/sdd #扩展卷组   Volume group "myvg"successfully extended    [root@localhost ~]# vgs #查看新增加的卷组    VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree     myvg   5   1   0 wz--n- 45.59G 43.59G    [root@localhost ~]#

6. 扩展逻辑卷 (支持在线扩展)

123456789101112131415161718192021222324252627282930313233将/dev/myvg/mylv1扩展到4G，并且要求数据可以正常访问[root@localhost ~]# cd /mydata/   [root@localhost mydata]# touch index.html    [root@localhost mydata]# echo "test" > index.html     [root@localhost mydata]# cat index.html     test[root@localhost mydata]# vgs   /dev/cdrom: openfailed: No medium found    VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree     myvg   5   1   0 wz--n- 45.59G 43.59G    [root@localhost mydata]# lvextend -L +2G /dev/myvg/mylv1Extending logical volume mylv1 to 4.00 GB    Logical volume mylv1 successfully resized[root@localhost mydata]# resize2fs -p /dev/myvg/mylv1 #通过 resize2fs 将文件系统的容量确实添加resize2fs 1.39 (29-May-2006)    Filesystem at /dev/myvg/mylv1is mounted on /mydata; on-line resizing required    Performing an on-line resize of /dev/myvg/mylv1to 1048576 (4k) blocks.    The filesystem on /dev/myvg/mylv1is now 1048576 blocks long.[root@localhost mydata]# lvs   LV    VG   Attr   LSize Origin Snap%  Move Log Copy%  Convert    mylv1 myvg -wi-ao 4.00G                                    [root@localhost mydata]#[root@localhost mydata]# cat index.html    test[root@localhost mydata]# df -h    Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on    /dev/sda29.5G  1.8G  7.2G  20% /    /dev/sda34.8G  138M  4.4G   4% /data/dev/sda1251M   17M  222M   7% /boottmpfs                  60M     0   60M   0% /dev/shm/dev/mapper/myvg-mylv14.0G   69M  3.7G   2% /mydata#成功增加了2G    [root@localhost mydata]#

7. 缩减逻辑卷

  • 查看逻辑卷使用空间状况

  • 不能在线缩减，得先卸载

  • 确保缩减后的空间大小依然能存储原有的所有数据

  • 在缩减之前应该先强行检查文件，以确保文件系统处于一至性状态


12345678910111213141516将/dev/myvg/mylv1缩减到1G，并且要求数据可以正常访问 (所以我们就按上面的提示在操作）[root@localhost ~]#df –lh #查看已用空间大小[root@localhost ~]# umount /dev/myvg/mylv1 #卸载分区[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/myvg/mylv1 #强制检查文件系统[root@localhost ~]# resize2fs /dev/myvg/mylv1 1G #缩减逻辑大小    [root@localhost ~]# lvreduce -L 1G /dev/myvg/mylv1 #缩减物理边界大小[root@localhost ~]# lvs #查看逻辑卷   /dev/cdrom: openfailed: No medium found    LV    VG   Attr   LSize Origin Snap%  Move Log Copy%  Convert    mylv1 myvg -wi-ao 1.00G                                    [root@localhost ~]# mount /dev/myvg/mylv1 /mydata[root@localhost ~]# ls /mydata/   index.html  lost+found    [root@localhost ~]# cat /mydata/index.html     test[root@localhost ~]#

8. 缩减磁盘空间

发现物理磁盘空间使用不足，将其中一块硬盘或分区拿掉

  • pvmove /dev/sdb1 #将/dev/sdb1上存储的数据移到其它物理卷中

  • vgreduce myvg /dev/sdb1 #将/dev/sdb1从myvg卷组中移除

  • pvremove /dev/sdb1 #将/dev/sdb1从物理卷上移除

1234567891011121314151617181920212223[root@localhost ~]# pvs   /dev/cdrom: openfailed: No medium found    PV         VG   Fmt  Attr PSize  PFree     /dev/sdb1myvg lvm2 a-    1.87G  1.87G    /dev/sdb2myvg lvm2 a-    1.87G  1.87G    /dev/sdb3myvg lvm2 a-    1.87G  1.87G    /dev/sdcmyvg lvm2 a-   20.00G 19.00G    /dev/sddmyvg lvm2 a-   20.00G 20.00G    [root@localhost ~]#[root@localhost ~]# pvmove /dev/sdb1    No data to move formyvg[root@localhost ~]# vgreduce myvg /dev/sdb1   Removed "/dev/sdb1"from volume group "myvg"root@localhost ~]# pvremove /dev/sdb1   Labels on physical volume "/dev/sdb1"successfully wiped    [root@localhost ~]# pvs    /dev/cdrom: openfailed: No medium found    PV         VG   Fmt  Attr PSize  PFree     /dev/sdb2myvg lvm2 a-    1.87G  1.87G    /dev/sdb3myvg lvm2 a-    1.87G  1.87G    /dev/sdcmyvg lvm2 a-   20.00G 19.00G    /dev/sddmyvg lvm2 a-   20.00G 20.00G    [root@localhost ~]#

9. 实现快照，进行备份还原

在/mnt/lvm目录上，我们将原始的目录文件进行快照，然后将/mydata目录中的内容清空，并进行还原

1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950[root@localhost ~]# cd /mydata/   [root@localhost mydata]# ls    index.html  lost+found    [root@localhost mydata]# cat index.html     test[root@localhost mydata]# lvcreate -L 30M -n backup -s -p r /dev/myvg/mylv1 #-L 快照大小 –n:快照名称 –p 权限只读 –s 创建快照    Rounding up size to full physical extent 32.00 MB    Logical volume "backup"created    [root@localhost mydata]# ll    total 20    -rw-r--r-- 1 root root     5 Jun 28 01:04 index.html    drwx------ 2 root root 16384 Jun 28 00:47 lost+found    [root@localhost mydata]# mkdir /tmp/backup #创建挂载目录    [root@localhost mydata]# mount /dev/myvg/backup /tmp/backup/ #挂载mount: block device /dev/myvg/backupis write-protected, mounting read-only   [root@localhost mydata]# cd /tmp/backup/    [root@localhost backup]# ls    index.html  lost+found    [root@localhost backup]# mkdir /tmp/lvmbackup #创建备份目录    [root@localhost backup]# tar jcf /tmp/lvmbackup/sandy.tar.bz2 index.html  #打包并压缩文件    [root@localhost backup]# cd ..    [root@localhost tmp]# cd lvmbackup/    [root@localhost lvmbackup]# ls #查看备份    sandy.tar.bz2    [root@localhost lvmbackup]# cd /mydata/    [root@localhost mydata]# ll    total 20    -rw-r--r-- 1 root root     5 Jun 28 01:04 index.html    drwx------ 2 root root 16384 Jun 28 00:47 lost+found    [root@localhost mydata]# rm -rf * #删除所有文件    [root@localhost mydata]#     [root@localhost mydata]# ll    total 0    [root@localhost mydata]# tar xf /tmp/lvmbackup/sandy.tar.bz2 #还原备份数据    [root@localhost mydata]# ll    total 4    -rw-r--r-- 1 root root 5 Jun 28 01:04 index.html    [root@localhost mydata]# cat index.html     test[root@localhost mydata]# df -h    Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on    /dev/sda29.5G  1.8G  7.2G  21% /    /dev/sda34.8G  138M  4.4G   4% /data/dev/sda1251M   17M  222M   7% /boottmpfs                  60M     0   60M   0% /dev/shm/dev/mapper/myvg-mylv11008M   67M  901M   7% /mydata/dev/mapper/myvg-mylv11008M   67M  901M   7% /tmp/backup[root@localhost mydata]#

了解以上步骤操作的含义，我相信大家应该对LVM有更深的认识，嘿嘿 ^_^……


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