初入Linux——LVM逻辑卷

时间:2020-9-4 作者:admin


LVM逻辑卷

对于普通的分区,扩展度不高,一旦分区格式化完成,很难灵活的再增加或者减少分区大小。为了解决这个问题,可以使用LVM(逻辑卷)。基本过程是把物理磁盘或者分区初始化称为物理卷(PV),然后把PV加入VG(卷组),最后在VG上划分逻辑的分区(LVM),LVM可以当做普通的分区进行格式化和挂载。

LVM: 可以动态调整分区大小。
PV:(physical volume)物理卷
VG:(volume Group)卷组
LV:(logical volume)逻辑卷

实验:

环境准备:

1、使用4个分区,每个分区容量均为1GB,且system ID 为8e.
2、全部的分区整合成为一个 VG,VG 名称设置为 vgbdqn;且 PE 的大小为 16MB;
3、创建一个名为 lvyjs 的 LV,容量大约 2G;
4、最终这个 LV 格式化为 xfs 的文件系统,且挂载在 /bdqn/yjs 中。

开始实验:

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
Device Boot Start End Blocks Id
System
/dev/sdb1 2048 4196351 2097152 83
Linux
/dev/sdb2 4196352 41943039 18873344 5
Extended
/dev/sdb5 4198400 6295551 1048576 8e
Linux LVM
/dev/sdb6 6297600 8394751 1048576 8e
Linux LVM
/dev/sdb7 8396800 10493951 1048576 8e
Linux LVM
/dev/sdb8 10496000 12593151 1048576 8e
Linux LVM
/dev/sdb9 12595200 14692351 1048576 8e
Linux LVM
[root@localhost ~]# partprobe
[root@localhost ~]# partprobe /dev/sdb

1、创建PV

pvcreate :将实体 partition 创建成为 PV ;
pvscan :搜寻目前系统里面任何具有 PV 的磁盘;
pvdisplay :显示出目前系统上面的 PV 状态;
pvremove :将 PV 属性移除,让该 partition 不具有 PV 属性

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb{5…8}
Physical volume “/dev/sdb5” successfully created.
Physical volume “/dev/sdb6” successfully created.
Physical volume “/dev/sdb7” successfully created.
Physical volume “/dev/sdb8” successfully created.

//直接就是pvcreate就可以将分区转化成PV,注意这条指令的大括号和用途。

[root@localhost ~]# pvscan
PV /dev/sda2 VG cl lvm2 [19.00 GiB / 0
free]
PV /dev/sdb7 lvm2 [1.00 GiB]
PV /dev/sdb5 lvm2 [1.00 GiB]
PV /dev/sdb8 lvm2 [1.00 GiB]
PV /dev/sdb6 lvm2 [1.00 GiB]
Total: 5 [23.00 GiB] / in use: 1 [19.00 GiB] / in no VG:
4 [4.00 GiB]

这就分别显示每个 PV 的信息与系统所有 PV 的信息。尤其最后一行,显示的是:

整体PV的量/已经被使用到VG的PV量/剩余的PV量

[root@localhost ~]# pvdisplay /dev/sdb5
“/dev/sdb5” is a new physical volume of “1.00 GiB”
— NEW Physical volume —
PV Name /dev/sdb5 ##实际的 partition
设备名称
VG Name ##所在VG组,这还没有
分配
PV Size 1.00 GiB ###容量大小
Allocatable NO ##是否被分配
PE Size 0 ##PE大小
Total PE 0 ##PE数量
Free PE 0 ##没被LV用到的PE
Allocated PE 0 ##尚可分配出去的PE
PV UUID 7tG5Mp-eK7X-GANz-Q9cF-Pjsd-rARz-
YuPy50

2、创建VG

vgcreate :创建 VG 的
vgscan :搜寻系统上面是否有 VG 存在?
vgdisplay :显示目前系统上面的 VG 状态;
vgextend :在 VG 内增加额外的 PV ;
vgreduce :在 VG 内移除 PV;
vgchange :设置 VG 是否启动 (active);
vgremove :删除一个 VG

//VG创建格式

vgcreate [-s N[mgt]] VG名称 PV名称
选项与参数:
-s :后面接 PE 的大小 (size) ,单位可以是 m, g, t (大小写均可);
与 PV 不同的是, VG 的名称是自订的!我们知道 PV 的名称其实就是partition 的设备文件名, 但是这个 VG 名称则可以随便你自己取

//将刚创建的4个PV中3个PV创建成一个VG,并且指定PE为16MB

[root@localhost ~]# vgcreate -s 16M vgbdqn /dev/sdb{5…7}
Volume group “vgbdqn” successfully created
[root@localhost ~]# vgscan
Reading volume groups from cache.
Found volume group “vgbdqn” using metadata type lvm2
Found volume group “cl” using metadata type lvm2
[root@localhost ~]# pvscan
PV /dev/sdb5 VG vgbdqn lvm2 [1008.00 MiB /
1008.00 MiB free]
PV /dev/sdb6 VG vgbdqn lvm2 [1008.00 MiB /
1008.00 MiB free]
PV /dev/sdb7 VG vgbdqn lvm2 [1008.00 MiB /
1008.00 MiB free]
PV /dev/sda2 VG cl lvm2 [19.00 GiB / 0
free]
PV /dev/sdb8 lvm2 [1.00 GiB]

//这里可以看到刚刚创建的PV /dev/sdb8还没有被使用。

[root@localhost ~]# vgdisplay vgbdqn
— Volume group —
VG Name vgbdqn
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 2.95 GiB ###整个VG容量
PE Size 16.00 MiB ###内部每个PE大

Total PE 189 ###总共PE数量
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 189 / 2.95 GiB ###可配置给LV的PE数
量/总容量
VG UUID tWk6OC-Y1Xs-LmkX-SepL-9SdV-pLLugqwiys

//刚才我们说过,我们要做4个PV创建,所以这里我们再把刚才没有用到的/dev/sdb8添加进去。

[root@localhost ~]# vgextend vgbdqn /dev/sdb8
Volume group “vgbdqn” successfully extended

3、创建LV

lvcreate :创建 LV
lvscan :查询系统上面的 LV
lvdisplay :显示系统上面的 LV 状态
lvextend :在 LV 里面增加容量
lvreduce :在 LV 里面减少容量
lvremove :删除一个 LV
lvresize :对 LV 进行容量大小的调整

//创建LV格式

lvcreate [-L N[mgt]] [-n LV名称] VG名称
lvcreate [-l N] [-n LV名称] VG名称
选项与参数:
-L :后面接容量,容量的单位可以是 M,G,T 等,要注意的是,最
小单位为 PE,
因此这个数量必须要是 PE 的倍数,若不相符,系统会自行计算最
相近的容量。
-l :后面可以接 PE 的“个数”,而不是数量。若要这么做,得要自
行计算 PE 数。
-n :后面接的就是 LV 的名称

[root@localhost ~]# lvcreate -L 2G -n lvbdqn vgbdqn
Logical volume “lvbdqn” created.

//由于本实验中每个PE为16M ,如果要用PE的数量来处理的话,那使用下面的指令也可以!

[root@localhost ~]# lvscan
ACTIVE ‘/dev/vgbdqn/lvbdqn’ [2.00 GiB]
inherit
ACTIVE ‘/dev/cl/swap’ [2.00 GiB] inherit
ACTIVE ‘/dev/cl/root’ [17.00 GiB] inherit
[root@localhost ~]# lvdisplay

4、格式化

//格式化LV,这里注意一点,LV的平成必须使用全名。如/dev/vg/lv

[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/vgbdqn/lvbdqn
meta-data=/dev/vgbdqn/lvbdqn isize=512 agcount=4,
agsize=131072 blks
= sectsz=512 attr=2,
projid32bit=1
= crc=1 finobt=0,
sparse=0
data = bsize=4096
blocks=524288, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0
blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0
ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=2560,
version=2
= sectsz=512 sunit=0
blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0,
rtextents=0

5、挂载

[root@localhost ~]# mkdir /bdqn/yjs -p
[root@localhost ~]# mount /dev/vgbdqn/lvbdqn /bdqn/yjs
[root@localhost ~]# df -Th /bdqn/yjs
Filesystem Type Size Used Avail Use%
Mounted on
/dev/mapper/vgbdqn-lvbdqn xfs 2.0G 33M 2.0G 2%
/bdqn/yjs
[root@localhost ~]# vim /etc/fstab
/dev/vgbdqn/lvbdqn /bdqn/yjs xfs defaults 0
0
[root@localhost ~]# mount -a

LVM扩展

XFS格式的扩容

LVM最大的特点就是弹性调整磁盘容量大小,那么我们就来先分析一下,如果我们要扩展LV的容量的话,需要怎么做。

首先,如果VG空间还足够的话,直接LVextend就可以了,我们暂且不说,我们要考虑的是,如果VG空间不够的话,我们应该怎么做。我们都知道,VG那是用物理卷来组成的,也就是说,想要扩展你的VG容量,前提就是有足够的物理卷,物理卷我们这里是虚拟机,直接添加,那么到公司以后就是购买了,当物理磁盘添加成功之后,就是转化成PV,然后那,用VGextend把创建好的PV加进来。

那么VG空间足够,想要扩展LV,直接就是LVextend,然后lvresize直接添加还有一种那是关于文件系统的增大与缩小,比如说ext2,3,4这个家族,还有xfs,那么这里不是重点,而且一般也不会去改,大家就是知道一下就行了。
那么接上面的实验,我们想要把刚才的LV/dev/vgbdqn/lvbdqn 挂载目录是 /bdqn/yjs空间增加500M,应该怎么做呢?

//首先我们要考虑VG空间是否够用。

[root@localhost ~]# vgdisplay vgbdqn
— Volume group —
VG Name vgbdqn

Alloc PE / Size 128 / 2.00 GiB
Free PE / Size 124 / 1.94 GiB
VG UUID tWk6OC-Y1Xs-LmkX-SepL-9SdV-pLLugqwiys

//确定了VG空间够用,那么我们直接来扩展。

[root@localhost ~]# lvresize -L +500M /dev/vgbdqn/lvbdqn
Rounding size to boundary between physical extents:
512.00 MiB.
Size of logical volume vgbdqn/lvbdqn changed from 2.00
GiB (128 extents) to 2.50 GiB (160 extents).
Logical volume vgbdqn/lvbdqn successfully resized.

//注意的是大写的L后面直接跟容量大小,也可以用小l后面跟PE的倍数。

[root@localhost ~]# lvscan
ACTIVE ‘/dev/vgbdqn/lvbdqn’ [2.50 GiB]
inherit
[root@localhost ~]# df -hT /bdqn/yjs
Filesystem Type Size Used Avail Use%
Mounted on
/dev/mapper/vgbdqn-lvbdqn xfs 2.0G 33M 2.0G 2%
/bdqn/yjs

//LV是扩大了,但我们再看,挂载目录下文件系统的容量并没有增加,那么我们需要一条命令,让系统重新加载一下文件系统的大小。

[root@localhost ~]# xfs_info /bdqn/yjs
meta-data=/dev/mapper/vgbdqn-lvbdqn isize=512
agcount=4, agsize=131072 blks
= sectsz=512 attr=2,
projid32bit=1
= crc=1 finobt=0
spinodes=0
data = bsize=4096
blocks=524288, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0
blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0
ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=2560,
version=2
= sectsz=512 sunit=0
blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0,
rtextents=0
[root@localhost ~]# xfs_growfs /bdqn/yjsmeta-data=/dev/mapper/vgbdqn-lvbdqn isize=512
agcount=4, agsize=131072 blks
= sectsz=512 attr=2,
projid32bit=1
= crc=1 finobt=0
spinodes=0
data = bsize=4096
blocks=524288, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0
blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0
ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=2560,
version=2
= sectsz=512 sunit=0
blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0,
rtextents=0
data blocks changed from 524288 to 655360
[root@localhost ~]# xfs_info /bdqn/yjs
meta-data=/dev/mapper/vgbdqn-lvbdqn isize=512
agcount=5, agsize=131072 blks
= sectsz=512 attr=2,
projid32bit=1
= crc=1 finobt=0
spinodes=0
data = bsize=4096
blocks=655360, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0
blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0
ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=2560,
version=2
= sectsz=512 sunit=0
blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0,
rtextents=0
[root@localhost ~]# df -hT /bdqn/yjs
Filesystem Type Size Used Avail Use%
Mounted on
/dev/mapper/vgbdqn-lvbdqn xfs 2.5G 33M 2.5G 2%
/bdqn/yjs

在上表中,注意看两次 xfs_info 的结果,你会发现到 1)整个 block group(agcount) 的数量增加一个!那个 blockgroup 就是纪录新的设备容量之文件系统所在! 而你也会 2)发现整体的 block 数量增加了!这样整个文件系统就给他放大了!同时,使用 df 去查阅时,就真的看到增加的量了!
最后,请注意!目前的 XFS 文件系统中,并没有缩小文件系统容量的设计!也就是说,文件系统只能放大不能缩小喔!如果你想要保有放大、缩小的本事, 那还请回去使用 EXT 家族最新的 EXT4 文件系统啰!XFS 目前是办不到的!

先做一个练习,文件系统格式先用xfs的,然后练习一下扩容,做一个PV,一个VG,然后做成LV

[root@localhost ~]# partprobe /dev/sdb
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb9
[root@localhost ~]# vgcreate testvg /dev/sdb9
[root@localhost ~]# lvcreate -L 500M -n testlv testvg
[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/testvg/testlv
[root@localhost ~]# mkdir /TestLvm
[root@localhost ~]# mount /dev/testvg/testlv /TestLvm
[root@localhost ~]# lvextend -L +200M /dev/testlv/testvg
[root@localhost ~]# lvscan
[root@localhost ~]# df -hT /TestLvm
[root@localhost ~]# xfs_growfs /TestLvm
[root@localhost ~]# df -hT /TestLvm

ext4格式的扩容

[root@base ~]# mkfs.ext4 /dev/testvg/testlv
[root@base ~]# mount /dev/testvg/testlv /mnt/lvtest/
[root@base ~]# df -h /mnt/lvtest/ -T
Filesystem Type Size Used Avail Use%
Mounted on
/dev/mapper/testvg-testlv ext4 8.3G 37M 7.8G 1%
/mnt/lvtest
[root@base ~]# lvresize -L +500M /dev/testvg/testlv
Rounding size to boundary between physical extents:
512.00 MiB.
Size of logical volume testvg/testlv changed from 8.50
GiB (544 extents) to 9.00 GiB (576 extents).
Logical volume testvg/testlv successfully resized.
[root@base ~]# df -h /mnt/lvtest/ -T
Filesystem Type Size Used Avail Use%
Mounted on
/dev/mapper/testvg-testlv ext4 8.3G 37M 7.8G 1%
/mnt/lvtest

PS: 从上边步骤中发现,ext4格式和xfs格式一样,如果LV扩容之后,挂载的目录仍没办法直接识别到新的空间大小,在ext4格式扩容之后,磁盘中源存储的文件不受影响。

[root@base ~]# lvresize -L +200M /dev/testvg/testlv
//执行之前需要umount
[root@base ~]# umount /mnt/lvtest
[root@base ~]# e2fsck -f /dev/testvg/testlv
[root@base ~]# resize2fs /dev/testvg/testlv
[root@base ~]# mount /dev/testvg/testlv /mnt/lvtest/
[root@base ~]# df -hT /mnt/lvtest/
Filesystem Type Size Used Avail Use%
Mounted on
/dev/mapper/testvg-testlv ext4 9.0G 37M 8.5G 1%
/mnt/lvtest

ext4格式缩容

(必须先缩减逻辑卷的逻辑边界,再缩减物理边界)
注意:
1、不能在线缩减,得先卸载;
2、确保缩减后的空间大小依然能存储原有的所有数据;
3、在缩减之前应该先强行检查文件,以确保文件系统处于一致性状态。

[root@base ~]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data%
Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
bdqnlv bdqnvg -wi-a—– 9.00g

现在,将上述LV空间缩容至8G

[root@base ~]# umount /mnt/bdqn/

//对lv强制执行文件系统检测

[root@base ~]# e2fsck -f /dev/vgbdqn/lvbdqn
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
Pass 2: Checking directory structure
Pass 3: Checking directory connectivity
Pass 4: Checking reference counts
Pass 5: Checking group summary information
/dev/vgbdqn/lvbdqn: 11/557056 files (0.0% non-contiguous),
76969/2228224 blocks

//使用resize2fs对lv逻辑卷的逻辑边界空间大小调整为缩减后的大小

[root@base ~]# resize2fs /dev/vgbdqn/lvbdqn 7G
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/vgbdqn/lvbdqn to 1835008
(4k) blocks.
The filesystem on /dev/vgbdqn/lvbdqn is now 1835008 blocks
long.

//使用lvreduce对lv逻辑卷的物理边界进行缩减

[root@base ~]# lvreduce -L 7G /dev/vgbdqn/lvbdqn
WARNING: Reducing active logical volume to 7.00 GiB.
THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce vgbdqn/lvbdqn? [y/n]: y
Size of logical volume vgbdqn/lvbdqn changed from 8.50
GiB (544 extents) to 7.00 GiB (448 extents).
Logical volume vgbdqn/lvbdqn successfully resized.

//然后继续对lv进行挂载操作

[root@base ~]# mount /dev/vgbdqn/lvbdqn /mnt/LVM2/
[root@base ~]# df -hT /mnt/LVM2/
Filesystem Type Size Used Avail Use%
Mounted on
/dev/mapper/vgbdqn-lvbdqn ext4 6.8G 37M 6.4G 1%
/mnt/LVM2

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