LVM(动态逻辑卷管理)

Lvm

众所周知、硬盘是用于存储数据、信息的。硬盘也是最常用的存储设备之一。我们从市面上买回来的一块一块的这些硬盘叫做基本磁盘。它们都是有容量的、当容量达到最大存储量时则不能再往里面写入数据。正因为每块硬盘这个固定的容量限制了我们无法存储单个比较大的文件、或者说不能扩容。比如说：有三个100G容量的硬盘、但是要存储一个150G的文件、显然是没法存放的。那么是否有办法让这些单个硬盘“连接”起来形成一个更大容量的存储设备呢，而且只要有硬盘、就可以不断的把更多的硬盘“连接”起来从而实现更多更大的容量。。是否有这么一种方法的存在呢？

答：是有的。那就lvm (动态逻辑卷管理)、刚才上面说的为什么叫基本磁盘呢、是因为它是有固定的容量的，容量大小是定死了的。而这个lvm？为什么说是动态磁盘的呢？因为通过lvm这个技术、我们可以把许许多多个硬盘“连接”起来组成一个更大容量逻辑存储设备（这里指卷组，当然真正能存储数据的是在卷组中创建的lv而不是卷组，卷组并不能直接拿来存储）而且、只要有硬盘、我们就可以组成更大的逻辑存储设备。因此、假如我们的操作系统跑在这种动态磁盘(lv)上面、那么根本就不会出现存储空间不足的问题、因为既然操作系统是跑在动态逻辑磁盘上面、那么只要存储空间不足、我们就可以用lvm技术把新的一块硬盘加进来、让逻辑存储设备的容量更大。那么这样的话、就可以直线无限的扩容了。这就是lvm技术。。

先理解上面这张图：

1、最下面的表示存储块设备、如硬盘、（这个在虚拟机实验中、我们一般会用一个分区来模拟一个块设备）块设备必须初始化成物理卷，只有初始化成了物理卷才具备组成vg(卷组)的功能。否则，一个块设备是无法直接跳跃、组成vg(卷组)的。。

初始化命令：pvcreate

Ege: pvcreate /dev/sda6

2、pv （物理卷）

一个块设备初始化之后对应一个物理卷。

3、vg (卷组)

卷组是由一个或者多个pv组成的。

创建vg ：

Vgcreate vg01 /dev/sda{7,8,9,10}

命令解释：

Vg01 ：卷组的名字，这个可以名字可以是任意。

/dev/sdsa{7,8,9,10} ：表示拿这四个设备来组成vg01。

注：卷组可以理解为是一个逻辑的存储设备、它的容量大小是组成该卷组的所有pv（物理卷）容量的总和。但是需要注意的是，vg(卷组)并不能直接拿来做数据、信息的存储、它并不能拿来直接的使用。需要在vg上面再创建逻辑卷（lv）、lv才是直接拿来用作存储的逻辑存储设备。在一个卷组里面可以创建一个或者多个lv。只要卷组的空间足够、就可以不断的增加lv的大小。当然卷组空间如果不够了、可以再添加新的硬盘过来、初始化成pv(物理卷)，然后有了pv、就又可以扩大卷组的大小。从而实现无限扩容的目的。

4、Lv（逻辑卷）

Lv 是直接用来存储数据的一种逻辑卷。Lv 的大小根据需求可以增也可以减。扩增lv大小可以在线做就ok。但是如果要减小lv大小、就必须离线状态下操作。

创建lv ：

①lvcreate -L 200M -n game vg01 (/dev/vg01)

-n ：给lv起名字,名字可以是任意

vg01：表示在vg01中创建名为game的这个lv

②lvcreate -l 50 -n game vg01 （/dev/vg01）

小写字母l ：表示以PE size 个数计数。（如：50个PE Size 就是200M）

默认情况下，PE Size大小为4M。

实验一：创建lv、

1、首先要进行分区（在试验中由于没有现实环境中的条件、所以我们用分区代替硬盘来做lvm实验。）

①姑且先创建两分区来做实验。。。（n 表示创建分区）

②p 参数查看下创建的这两500M大小的分区：

③修改分区标识，使这两个分区的分区标识为LVM,因为我们要做LVM.（t 参数：修改分区标识）

如果、不太清楚分区标识的代号是什么，可以按下小字母l 去查看。。如上图。

修改完分区标识之后、我们再用p 参数去查看一下、会发现这两个分区的分球标识已经改

为了LVM。

做完之后、按下w 保存当前的分区操作。。

做完fdisk 分区操作之后、还要记得reboot重启一下系统、我们刚刚创建的分区才会真正的写入磁盘。（真正写入磁盘之后、可以在/proc/partitions中看到），红帽5版本的系统中、我们可以不用重启、只需敲下如下partprobe命令即可代替重启。但是在红帽6版本的系统中、我们必须重启、要不然创建的分区不生效。

重启过后、我们再来验证一下、刚刚创建的分区及修改分区标识的操作是否已经成功写入磁盘了？

2、创建pv （pv初始化,只有把分区初始化成pv、它才具备组成vg的功能。）

Pvcreate /dev/sda8

Pvcreate /dev/sda9

或者pvcreate /dev/sda8 /dev/sda9 (可以多个同时初始化)

初始化：

初始化后：

查看pv : pvdisplay（详细信息）或者pvscan（简要信息）

上图中的lvm2是指lvm的第2版本。

/dev/sda5,6 这两个是用于挂载/home分区的LVM。上面提到过、要区分开不要与这次的实验混淆了。

3、创建vg（逻辑卷）【将PV转换为VG】

----查看VG -- vgdisplay

----转换：如：vgcreate /dev/vg01 /dev/sda{5,6,7}

注：①/dev/vg01 为给该vg的创建的名字，该名字是可以任意的。它实质上就是一个设备、所以会在/dev/目录下创建该设备。

②/dev/sda{5,6,7} 这一部分表示拿哪些设备来创建vg_game这个逻辑卷。

创建vg的时候、在实验中都会一般习惯vg01，vg02……来命名创建的vg。但是、需要先看

看系统中是否已存在这些名字。

比如、如下、vg01已经存在、

所以我们就不能再使用这个名字来命名其他的vg了、所以我取个其他的名字、：vg_game 刚刚我们创建了两个LVM分区（/dev/sda{8,9}），就拿这两个创建vg_game吧：

创建完成之后、我们可以用vgdisplay 命令查看一下（或者vgscan 命令）

4、在VG里面划分N个LV

---查看lv ---lvdisplay

---划分：lvcreate -L 500M -n lv01 vg01 （直接以大小来级数）

lvcreate -l 100 -n lv01 vg01 (以PE个数来计数的)

（注：使用vgcreate创建vg的时候还可以用-s 参数来在指定该vg的PE size大小,ege: Vgcreate vg01 -s 16M /dev/sda1, /dev/sda2

该命令表示的含义为：创建vg01的时候就指定该vg的PE size为16M，如果不指定，PE size默认就是大小为4M。）

创建lv 有两种命令参数途径、如要在vg_game逻辑卷中创建一个400M大小的lv。

①大写字母L 参数，该参数是直接以给定的数字来创建相应数值大小的lv :

命令解释：在vg_game这个逻辑卷中创建一个400M大小的名为lv_CFgame的lv （-n 表示命名，可以省略该参数直接接上lv的名字）

②小写字母l 参数，表示以PE个数来计数被创建的lv大小。

比如要在vg_game这个逻辑卷中创建一个400M大小的lv，则先要查看下该vg(逻辑卷)的PE大小为多少，然后计算一下需要多少个PE，那么小写字母l 参数后面就接多少。。

PE 大小为4M，要创建400M大小的lv , 那么需要100个PE 。

5、格式化lv & 写入/etc/fstab

lv创建完成之后、还不能用、一定要记得格式化

格式化：mkfs.ext4 /dev/vg01/game

格式化后写进/etc/fstab (认证考试判卷是重启后判卷的)

刚才我们在vg_game这个逻辑卷中创建2个lv (lv_CFgame & lv_DNFgame)，在这里为实验方便、我就挑一个好了：

最后一小步：vim /etc/fstab 让其随开机加载。

形式来挂载：

通过blkid命令把其uuid值导入/etc/fstab文件、按相应格式书写的就ok了。

如果要让其立刻加载生效、那么就使用如下命令中的一个

但是需要注意两个命令有区别：

mount -a

让新加载的立刻生效。不会加载原有的，只会加载新生成的。

mount -o remount

把之前的都换掉、所有的东西都重新加载一次。

在实际企业环境中有时候需要考虑这两个命令使用哪一个。因为需要考虑到是否有用户正在使用它、如果有用户在使用它，那么使用mount -o remount 将会把正在访问的用户踢下线。

至此lv的创建实验就over了、、！！

实验二：lv的在线增大与离线减小

1、lv 的在线扩增

当lv 空间不足时、可以实现在线状态的扩增、只要vg有足够空间，增多少都没问题。

在线加载逻辑卷

lvextend 扩大逻辑卷分区大小

resize2fs 将逻辑卷拉伸到文件系统上面

例如：lv空间不够了怎么办？(lv的扩增，先增lv大小、再同步文件系统大小) 现400M →增至500M

lvextend -L 500M /dev/vg_game/lv_CFgame

lvextend -l 125 /dev/vg_game/lv_CFgame (以PE个数计数，500M为125个PE)

lvextend -L +100M /dev/vg_game/lv_CFgame

---①，修改lv的大小：

lvextend -L 500M /dev/vg_game/lv_CFgame

但是并没有完全成功，我们增加了lv的大小后、其实就相当于在硬件上面对其做了扩增、但是文件系统（文件系统是属于操场系统层面的）并不知道我们在硬件层面扩增了它的大小，如何让文件系统知道我们的硬件扩增了呢？那就需要使用到一个命令、同步其大小。

---②,文件系统的大小：

resize2fs /dev/vg_game/lv_CFgame 500M

Ok、lv在线的扩增就此完成。

2、离线减小逻辑卷（lv的离线减小）

Lv的减小必须离线状态下操作（lv的减小尽量不要做在实际环境中）。

Lv 离线减小的步骤：

umount 减小必须离线（在生产过程中尽量不要使用）

e2fsck -f 必须扫描（把空的数据补齐，类似于微软中的磁盘碎片整理操作）resize2fs 减小文件系统ege：resize2fs /dev/vg01/lv01 1000M

lvreduce 减小逻辑卷ege：lvreduce -L 1000M /dev/vg01/lv01

在此以/dev/vg_game/lv_CFgame 减小到300M为例做实验：

①umount 离线

/dev/vg_game/lv_CFgame现已处离线状态。

②e2fsck -f 扫描

③resize2fs 减小文件系统（先减文件系统，后减lv ）

④lvreduce 减小逻辑卷（后减逻辑卷）

以上步骤顺序不能颠倒。

验证一下：

Ok、两边都成了、那就over了。

三、删除逻辑卷

在创建lv的时候、我们是从pv开始创建的、然后vg ,最后才创建lv. 那么删除的时候、刚好相反、先删除lv，然后删vg,，然后去除pv，最后就还原为普通分区了。就好比建房子、建设时是从地基开始从下往上、而拆房子的时候、肯定是从房顶、上往下拆。

lvremove 删除lv逻辑卷

vgremove vg01 删除vg逻辑卷

vgreduce vg01 /dev/sda8 减小vg的大小（把/dev/sda8从vg01中去除）

pvremove 去除pv初始化，还原为普通分区。

四、逻辑卷快照

在实际企业环境中我经常利用逻辑卷快照这个技术来做冗余、容错。

比如/dev/vg_game/lv_CFgame 大小为300M，我可以给它创建一个逻辑卷快照，给这个快照10M的大小、甚至1M也ok。

创建逻辑卷快照：

（-s 表示创建逻辑卷快照，-n 名字，可以是任意）

Lv_CFgame这个逻辑卷是在/dev/vg_game中的、所以给一个逻辑卷创建逻辑卷快照后、默认它会在该逻辑卷所在的vg上面创建该逻辑卷的快照。其实、逻辑卷快照、本质上也就是一个lv逻辑卷。

当我们把这个逻辑卷快照挂载起来后、发现它和我们的/dev/vg_game/lv_CFgame（300M）中的内容完全一样、而这个逻辑卷快照却只有大约10M左右，这就是说、相当于我们拿10M 大小备份了300M大小的数据，，这可能么？

这就是逻辑卷快照技术、企业中经常拿来做冗余、容错、备份。一般我们把被做逻辑卷快照的区域（如这里的/dev/vg_game/lv_CFgame）叫做原始区，而把逻辑卷快照叫做快照区（如这里的/dev/vg_game/lv_CFgame-snap）。

假如我们的原始区出现了问题、我们完全可以把它相对应的逻辑卷快照拿出来挂起来、做恢复，数据和原始区完全一样、而且还可以往快照区写数据。但是、有一点、非常重要：当我们拿一个逻辑卷快照来恢复该逻辑卷后、依然可以往快照区写东西。但是写入数据的大小不能超过该逻辑卷快照本身的大小,不然该逻辑卷快照就毁了（其实快照毁了、也不要紧、可以再创建、只要原始区还在）。

为什么会有这样的限制呢？

原因是原始区破坏后，拿逻辑卷快照来恢复原始区、数据毫无疑问是完整的。但是这时候如果再往里面写入数据，数据其实就是往快照区（如这里的/dev/vg_game/lv_CFgame-snap）写入了、而不是写入到了原始区（如这里的/dev/vg_game/lv_CFgame），而在创建快照区的时候，我们给定了它一个固定的大下、比如是10M啊、20M，等等、所以如果超过它本身的大小、自然就蹦了。

创建永不死快照：上面说到快照容易崩、因为我们往往是拿一个比较小空间的快照区给一个比较大的原始区做镜像。我们还可以不掉创建会崩溃毁的快照、俗称永不死快照。永不死快照原理：给一个逻辑卷创建逻辑卷快照的时候、我们给定快照区的大小，等于或者超过原始区的大小、那么快照区就永远不可能会崩的。

逻辑卷快照的特点：

可往快照区写东西

快照区是留给原始区做镜像用的。。