Linux运维--详解LVM

小灰灰 2023-06-12 11:16 66阅读 0赞

# 一、LVM的意义及名词的解释 #

**1 LVM**

**LVM(Logical Volume Manager)** 逻辑卷管理是在Linux2.4内核以上实现的磁盘管理技术。它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制。

LVM的工作原理其实很简单，它就是通过将底层的物理硬盘抽象的封装起来，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。在传统的磁盘管理机制中，我们的上层应用是直接访问文件系统，从而对底层的物理硬盘进行读取，而在LVM中，其通过对底层的硬盘进行封装，当我们对底层的物理硬盘进行操作时，其不再是针对于分区进行操作，而是通过一个叫做逻辑卷的东西来对其进行底层的磁盘管理操作

**2 LVM优缺点**

**优点：**

①可以在系统运行的状态下动态的扩展文件系统的大小  
②文件系统可以跨多个磁盘，因此文件系统大小不会受物理磁盘的限制  
③可以增加新的磁盘到LVM的存储池中  
④可以以镜像的方式冗余重要的数据到多个物理磁盘  
⑤可以方便的导出整个卷组到另外一台机器

**缺点：**

①在从卷组中移除一个磁盘的时候必须使用reducevg命令（这个命令要求root权限，并且不允许在快照卷组中使用）  
②当卷组中的一个磁盘损坏时，整个卷组都会受到影响  
③因为加入了额外的操作，存贮性能受到影响

**3 名词解释**

**PV(Physical Volume)：** 物理卷，处于LVM最底层，可以是物理硬盘或者分区  
**PE(Physical Extend)：** 物理区域，PV中可以用于分配的最小存储单元，可以在创建PV的时候制定（默认为4MB），如1M, 2M, 4M, 8M, 32M, 64M…组成同一VG中所有PV的PE大小应该相同  
**VG(Volume Group)：** 卷组，建立在PV之上，可以含有一个到多个PV

几者的关系如下图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70]

# 二、LVM的建立 #

**1 查看LVM信息**

pvs		#查看pv的信息
     vgs		#查看vg的信息
     lvs		#查看lvm的信息

**2 建立物理分区**

建立一个物理分区并指定ID为`8e`：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

**3 建立PV**

以/dev/vdb1建立pv

pvcreate /dev/vdb1			#建立pv

![在这里插入图片描述][20191112202307273.jpg]  
**4 建立VG**

以/dev/vdb1建立名为vg0的vg：

vgcreate vg0 /dev/vdb1			#以/dev/vdb1建立名为vg0的vg

![在这里插入图片描述][20191112202621620.jpg]

**5 建立lvm**

在vg0中建立一个大小为100M名称为lv0的lvm

lvcreate -L 100M -n lv0 vg0

![在这里插入图片描述][20191112203146677.jpg]  
**6 对lvm进行格式化**

mkfs.xfs /dev/vg0/lv0

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
**7 挂载lvm**

mount /dev/vg0/lv0 /weixindata/		#将lv0挂载到/weixindata/中

![在这里插入图片描述][20191112204031233.jpg]

# 三、LVM设备的拉伸与缩减 #

## （1）LVM设备的拉伸（xfs文件系统） ##

**1 拉伸lv**

将lv0的大小拉伸到300M

lvextend -L 300M /dev/vg0/lv0			#加参数 -l 20M 表示拉伸了20M，-L表示拉伸到300M

![在这里插入图片描述][20191112210738160.jpg]  
拉伸文件系统：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
![在这里插入图片描述][20191112211038320.jpg]  
**2 拉伸vg**

当拉伸 lvm 的大小大于 vg 的大小时，需要先对 vg 进行拉伸，首先需要建立物理分区（/dev/vdb2，ID为8e），之后进行如下操作：

pvcreate /dev/vdb2
     vgextend vg0 /dev/vdb2
     lvextend -L 800M /dev/vg0/lv0 
     xfs_growfs /dev/vg0/lv0

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

## （2）LVM设备的拉伸（ext4） ##

建立ext4文件系统的lvm（即将/dev/vdb1格式化为），ext4文件系统的拉伸步骤为：

lvextend -L 900M /dev/vg0/lv0 			#拉伸lvm
     resize2fs /dev/vg0/lv0 				#拉伸文件系统

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

## （3）LVM设备的缩减（ext4） ##

xfs文件系统不支持缩减，需要先把lvm设备格式化为ext4文件系统在进行缩减：

e2fsck -f /dev/vg0/lv0 				#对设备内的文件进行扫描
     resize2fs /dev/vg0/lv0 300M			#缩减文件系统到300M
     lvreduce -L 300M /dev/vg0/lv0 			#缩减lv0到300M
     mount /dev/vg0/lv0 /weixindata/		#挂载设备
     pvmove /dev/vdb1 /dev/vdb2				#将vdb1的数据移动到vdb2
     vgreduce vg0 /dev/vdb1					#将vg0从vdb1中移除
     pvremove /dev/vdb1						#删除pv

示例：

对设备内的文件进行扫描：  
![在这里插入图片描述][20191112215921706.png]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

# 四、LVM快照 #

**1 创建快照**

`-L`后为快照大小，`-n`后为快照名称，`-s`后为需要创建快照的设备：

lvcreate -L 20M -n lv0backup -s /dev/vg0/lv0

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
之后挂载设备：

mount /dev/vg0/lv0backup /weixindata/

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
快照的删除与lvm的删除相同：

lvremove /dev/vg0/lv0backup

**2 快照的生命周期**

**当改变的数据的大小大于快照的总容量时，快照的生命周期将结束**

查看lvm的状态：

lvdisplay

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]

截取50M的文件到设备：

dd if=/dev/zero of=/weixindata/file bs=1M count=50

之后再查看设备状态：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]

# 五、LVM的删除 #

**1 卸载设备**

umount /weixindata/

**2 删除lvm**

lvremove /dev/vg0/lv0

**3 解决未知设备的vg**

当使用`fdisk`命令删除含有vg的分区后，将会出现位置设备的vg：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]  
可以使用以下命令删除这个vg设备：

vgreduce --removemissing vg0

![在这里插入图片描述][20191112224946938.png]  
**4 正常情况删除vg**

vgremove vg0

![在这里插入图片描述][20191112225455125.png]  
**5 删除pv**

pvremove /dev/vdb2
     pvremove /dev/vdb2 --force
     pvremove /dev/vdb2 --force --force

![在这里插入图片描述][20191112225429283.png]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191112200714904.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191112201811292.jpg?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1ODg3NTQ2,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20191112202307273.jpg]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191112202307273.jpg
[20191112202621620.jpg]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191112202621620.jpg
[20191112203146677.jpg]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191112203146677.jpg
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[20191112204031233.jpg]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191112204031233.jpg
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[20191112211038320.jpg]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191112211038320.jpg
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[20191112215921706.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191112215921706.png
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