LVM逻辑卷创建管理

LVM逻辑卷创建管理

一、简介
LVM是逻辑盘卷管理（Logical Volume Manager）的简称，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性。
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。比如说我增加一个物理硬盘，这个时候上层的服务是感觉不到的，因为呈现给上层服务的是以逻辑卷的方式。
LVM最大的特点就是可以对磁盘进行动态管理。因为逻辑卷的大小是可以动态调整的，而且不会丢失现有的数据。如果我们新增加了硬盘，其也不会改变现有上层的逻辑卷。作为一个动态磁盘管理机制，逻辑卷技术大大提高了磁盘管理的灵活性。
基本的逻辑卷管理概念：
PV（Physical Volume）- 物理卷
物理卷在逻辑卷管理中处于最底层，它可以是实际物理硬盘上的分区，也可以是整个物理硬盘，也可以是raid设备。
VG（Volumne Group）- 卷组
卷组建立在物理卷之上，一个卷组中至少要包括一个物理卷，在卷组建立之后可动态添加物理卷到卷组中。一个逻辑卷管理系统工程中可以只有一个卷组，也可以拥有多个卷组。
LV（Logical Volume）- 逻辑卷
逻辑卷建立在卷组之上，卷组中的未分配空间可以用于建立新的逻辑卷，逻辑卷建立后可以动态地扩展和缩小空间。系统中的多个逻辑卷可以属于同一个卷组，也可以属于不同的多个卷组。

好的我们了解了这么多，那么我们就来玩下吧！

如何调整LVM 逻辑分区的大小？ 

LVM2详解 

Ubuntu 上使用 LVM 轻松调整分区并制作快照 

使用LVM创建弹性磁盘存储——第一部分 

在Linux中扩展/缩减LVM（第二部分） 

在 LVM中 录制逻辑卷快照并恢复（第三部分）

在LVM中设置精简资源调配卷（第四部分）

使用条块化I/O管理多个LVM磁盘（第五部分）

一、准备好我们的分区，然后更改好分区的格式
[root@bkjia ~]# fdisk -l 
Disk /dev/sdb: 128.8 GB, 128849018880 bytes, 251658240 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
#查看下有哪些空闲的磁盘，我这里使用/dev/sdb和块，部分信息省略。
 
 
[root@bkjia ~]# fdisk /dev/sdb
Command (m for help): t
Partition number (1-4, default 4): 
Hex code (type L to list all codes): 8e ##更改格式为8e
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux LVM'
 
Command (m for help): p
 
Disk /dev/sdb: 128.8 GB, 128849018880 bytes, 251658240 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x6428a1e6
 
  Device Boot      Start        End      Blocks  Id  System
/dev/sdb1            2048    62916607    31457280  8e  Linux LVM
/dev/sdb2        62916608  125831167    31457280  8e  Linux LVM
/dev/sdb3      125831168  188745727    31457280  8e  Linux LVM
/dev/sdb4      188745728  251658239    31456256  8e  Linux LVM
########################################看此时我们的格式都全部改为了8e lvm格式。
 
[root@bkjia ~]# ls /dev/sdb* #查看下有没有识别到我们分区
/dev/sdb  /dev/sdb1  /dev/sdb2  /dev/sdb3  /dev/sdb4
[root@bkjia ~]# partprobe /dev/sdb #如果分区没识别我们需要刷新下强制识别。

二、创建pv卷
PV 有关的命令：
pvcreate ：将实体 partition 创建成为 PV ；

pvscan ：扫描系统存在的pv，pvs简要显示

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@bkjia ~]# pvcreate /dev/sdb{1,2,3}
  Device /dev/sdb1. not found (or ignored by filtering).
  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created
  Physical volume "/dev/sdb3" successfully created
  ##我们一次创建了三个pv，分别为/dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdb3
 
[root@bkjia ~]# pvscan 
  PV /dev/sdb2        lvm2 [30.00 GiB]
  PV /dev/sdb3        lvm2 [30.00 GiB]
  PV /dev/sdb1        lvm2 [30.00 GiB]
  Total: 3 [90.00 GiB] / in use: 0 [0  ] / in no VG: 3 [90.00 GiB] 
  ## 显示pv的基本信息，总共pv大小，vg已经使用pv大小，剩余pv的大小
   
   
[root@bkjia ~]# pvdisplay ##显示pv的详细信息
  "/dev/sdb2" is a new physical volume of "30.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name              /dev/sdb2 ##pv的名称
  VG Name              ##没有被分配所以显示空白
  PV Size              30.00 GiB ##pv容量大小
  Allocatable          NO #是否被分配
  PE Size              0  #PE的大小 
  Total PE              0  已分配出去PE大小 
  Free PE              0 空闲PE大小
  Allocated PE          0 #剩下可用PE大小
  PV UUID              bmWNn0-7PND-2yVL-TGT7-U9mf-Du01-ERq7FY#pv的id号
  ##由于PE是在啊VG创建的时候才会指定各种的大小，所以此次大不分都显示0
   
  "/dev/sdb3" is a new physical volume of "30.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name              /dev/sdb3
  VG Name               
  PV Size              30.00 GiB
  Allocatable          NO
  PE Size              0 
  Total PE              0
  Free PE              0
  Allocated PE          0
  PV UUID              sRE2ko-dd80-RxF3-zTGi-OMFH-z1AD-KFN0cL
   
  "/dev/sdb1" is a new physical volume of "30.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name              /dev/sdb1
  VG Name               
  PV Size              30.00 GiB
  Allocatable          NO
  PE Size              0 
  Total PE              0
  Free PE              0
  Allocated PE          0
  PV UUID              67mTD7-OroO-n5iK-GWBQ-Mqow-BYzi-HXraKm

三、创建VG
创建 VG 相关的命令：
vgcreate -s  大小  VG名  pv名（创建的时候可以指定PE大小）
vgcreate ：就是主要创建 VG 的命令

vgscan ：搜寻系统上面是否有 VG ，vgs显示简要信息

vgdisplay ：显示目前系统上面的 VG 状态

vgextend ：扩展VG

vgreduce ：在 VG 内移除 PV

vgchange ：配置 VG 是否启动 (active)

vgremove ：删除一个 VG

[root@bkjia ~]# vgcreate vg0 /dev/sdb{1,2,3}
  Volume group "vg0" successfully created
   
[root@bkjia ~]# vgs
  VG  #PV #LV #SN Attr  VSize  VFree 
  vg0    3  0  0 wz--n- 89.99g 89.99g
   
[root@bkjia ~]# vgscan 
  Reading all physical volumes.  This may take a while...
  Found volume group "vg0" using metadata type lvm2
   
[root@bkjia ~]# vgdisplay 
  --- Volume group ---
  VG Name              vg0
  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              89.99 GiB##VG总共的大小90G(我pv每个大小30G)
  PE Size              4.00 MiB ##每个PE的大小为4MB
  Total PE              23037
  Alloc PE / Size      0 / 0 
  Free  PE / Size      23037 / 89.99 GiB
  VG UUID              p8dacU-UFYP-eazU-Jelp-vRAN-wEP3-hxzXfW

四、创建LVM
LVM创建相关命令：
lvcreate ：创建 LV

lvscan ：查询系统上面的

lvdisplay ：显示系统上面的 LV 状态啊

lvextend ：扩展容量

lvreduce ：减少容量

lvremove ：删除一个 LV

[root@bkjia ~]# lvcreate -L +50G -n lv0 vg0 ##创建LVM大小50G，名称lv0，从vg0中调容量
  Logical volume "lv0" created.##创建成功
   
[root@bkjia ~]# lvs
  LV  VG  Attr      LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv0  vg0  -wi-a----- 50.00g 
                                                     
[root@bkjia ~]# lvscan 
  ACTIVE            '/dev/vg0/lv0' [50.00 GiB] inherit
   
[root@bkjia ~]# lvdisplay 
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/vg0/lv0#lv全名称
  LV Name                lv0
  VG Name                vg0
  LV UUID                bCpncg-nTn7-V5vk-NWVq-NTT5-lmQx-Ayfcqd
  LV Write Access        read/write ##可读可写权限
  LV Creation host, time bkjia, 2016-06-04 15:16:40 +0800#创建时间和创建人
  LV Status              available
  # open                0
  LV Size                50.00 GiB
  Current LE            12800
  Segments              2
  Allocation            inherit
  Read ahead sectors    auto
  - currently set to    8192
  Block device          253:0

五、将创建好的lvm卷进行文件系统格式处理，然后挂载供我们使用
[root@bkjia ~]# mkfs.ext4 /dev/vg0/lv0 
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
3276800 inodes, 13107200 blocks
655360 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=2162163712
400 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
    32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208, 
    4096000, 7962624, 11239424
 
Allocating group tables: done                           
Writing inode tables: done                           
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
 
[root@bkjia ~]# mkdir /lvmtest/
[root@bkjia ~]# mount /dev/vg0/lv0 /lvmtest/
[root@bkjia ~]# mount 
 
/dev/sda5 on /testdir type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,noquota)
/dev/sda1 on /boot type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,noquota)
tmpfs on /run/user/42 type tmpfs (rw,nosuid,nodev,relatime,seclabel,size=100136k,mode=700,uid=42,gid=42)
tmpfs on /run/user/0 type tmpfs (rw,nosuid,nodev,relatime,seclabel,size=100136k,mode=700)
/dev/mapper/vg0-lv0 on /lvmtest type ext4 (rw,relatime,seclabel,data=ordered)
[root@bkjia ~]# cd /lvmtest/
[root@bkjia lvmtest]# ls
lost+found
[root@bkjia lvmtest]# mkdir lvmtest1
[root@bkjia lvmtest]# ls
lost+found  lvmtest1
创建了/lvmtest目录，然后挂载到此目录下，去写了点东西,测试OK没有问题！

当我们的vg和lv空间不够用了那么我们该怎么办呢？
六、vg的扩展，缩减，移除
扩展vg卷大小
    我之前还有一个/dev/sdb4分区没有，现在可以派上用场了。

[root@bkjia ~]# vgextend vg0 /dev/sdb4 
  Physical volume "/dev/sdb4" successfully created##将/dev/sdb4分区创建成了pv
  Volume group "vg0" successfully extended###/dev/sdb4这个pv成功的加入到了vg中来了
   
[root@bkjia ~]# pvscan 
  PV /dev/sdb1  VG vg0  lvm2 [30.00 GiB / 0    free]
  PV /dev/sdb2  VG vg0  lvm2 [30.00 GiB / 9.99 GiB free]
  PV /dev/sdb3  VG vg0  lvm2 [30.00 GiB / 30.00 GiB free]
  PV /dev/sdb4  VG vg0  lvm2 [30.00 GiB / 30.00 GiB free]##看此时相比前面多了一个pv
  Total: 4 [119.98 GiB] / in use: 4 [119.98 GiB] / in no VG: 0 [0  ]
[root@bkjia ~]# vgscan 
  Reading all physical volumes.  This may take a while...
  Found volume group "vg0" using metadata type lvm2
   
[root@bkjia ~]# vgdisplay 
  --- Volume group ---
  VG Name              vg0
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        4
  Metadata Sequence No  3
  VG Access            read/write
  VG Status            resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                1
  Open LV              1
  Max PV                0
  Cur PV                4
  Act PV                4
  VG Size              119.98 GiB###看大小发生了改变了
  PE Size              4.00 MiB
  Total PE              30716
  Alloc PE / Size      12800 / 50.00 GiB
  Free  PE / Size      17916 / 69.98 GiB
  VG UUID              p8dacU-UFYP-eazU-Jelp-vRAN-wEP3-hxzXfW

缩减vg大小
[root@bkjia ~]# pvscan 
  PV /dev/sdb1  VG vg0  lvm2 [30.00 GiB / 0    free]
  PV /dev/sdb2  VG vg0  lvm2 [30.00 GiB / 9.99 GiB free]
  PV /dev/sdb3  VG vg0  lvm2 [30.00 GiB / 30.00 GiB free]
  PV /dev/sdb4  VG vg0  lvm2 [30.00 GiB / 30.00 GiB free]
  Total: 4 [119.98 GiB] / in use: 4 [119.98 GiB] / in no VG: 0 [0  ]
  ##查看下pv有哪些是没有被使用的，由此我们可以看出/dev/sdb3 /dev/sdb4没用
   
  [root@bkjia ~]# vgreduce vg0 /dev/sdb4 
  Removed "/dev/sdb4" from volume group "vg0"
[root@bkjia ~]# pvscan 
  PV /dev/sdb1  VG vg0  lvm2 [30.00 GiB / 0    free]
  PV /dev/sdb2  VG vg0  lvm2 [30.00 GiB / 9.99 GiB free]
  PV /dev/sdb3  VG vg0  lvm2 [30.00 GiB / 30.00 GiB free]
  PV /dev/sdb4            lvm2 [30.00 GiB] 
  Total: 4 [119.99 GiB] / in use: 3 [89.99 GiB] / in no VG: 1 [30.00 GiB]
   
[root@bkjia ~]# vgdisplay 
  --- Volume group ---
  VG Name              vg0
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        3
  Metadata Sequence No  9
  VG Access            read/write
  VG Status            resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                1
  Open LV              1
  Max PV                0
  Cur PV                3
  Act PV                3
  VG Size              89.99 GiB
  PE Size              4.00 MiB
  Total PE              23037
  Alloc PE / Size      12800 / 50.00 GiB
  Free  PE / Size      10237 / 39.99 GiB
  VG UUID              p8dacU-UFYP-eazU-Jelp-vRAN-wEP3-hxzXfW

七、扩展、缩减LV

扩展逻辑卷：（支持在线扩展）
[root@bkjia ~]# lvextend -L +30G /dev/vg0/lv0 
  Size of logical volume vg0/lv0 changed from 80.00 GiB (20480 extents) to 110.00 GiB (28160 extents).
  Logical volume lv0 successfully resized.##o扩展成功 
   
[root@bkjia ~]# lvs
  LV  VG  Attr      LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv0  vg0  -wi-ao---- 110.00g     
   
 [root@bkjia ~]# df -h 
Filesystem          Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2            94G  3.2G  90G  4% /
devtmpfs            475M    0  475M  0% /dev
tmpfs                489M  84K  489M  1% /dev/shm
tmpfs                489M  7.1M  482M  2% /run
tmpfs                489M    0  489M  0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda5            19G  33M  19G  1% /testdir   
##lv已经扩展成功了，但是我们文件系统中的大小没加大，所以我么还需要处理下。
 
[root@bkjia ~]# resize2fs /dev/vg0/lv0 ##通过此命令让文件系统容量确实增大
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/vg0/lv0 is mounted on /lvmtest; on-line resizing required
old_desc_blocks = 7, new_desc_blocks = 14
The filesystem on /dev/vg0/lv0 is now 28835840 blocks long.
 
[root@bkjia ~]# df -h 
Filesystem          Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2            94G  3.2G  90G  4% /
devtmpfs            475M    0  475M  0% /dev
tmpfs                489M  84K  489M  1% /dev/shm
tmpfs                489M  7.1M  482M  2% /run
tmpfs                489M    0  489M  0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda5            19G  33M  19G  1% /testdir
/dev/sda1            473M  153M  321M  33% /boot
tmpfs                98M  16K  98M  1% /run/user/42
tmpfs                98M    0  98M  0% /run/user/0
/dev/mapper/vg0-lv0  109G  60M  104G  1% /lvmtest ### ok显示现在已经是110G

缩减逻辑卷：（不支持在线扩展，必须先卸载）
确保缩减后的空间可以存储原来所有数据。并且在缩减前先要进行强制检查，确保文件系统处于一致状态
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647 [root@bkjia ~]# umount /lvmtest/##卸载
[root@bkjia ~]# e2fsck -f /dev/vg0/lv0 ##强行检查文件系统
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/vg0/lv0: 12/7208960 files (0.0% non-contiguous), 500575/28835840 blocks
 
 
[root@bkjia ~]# resize2fs /dev/vg0/lv0 5G ##缩减逻辑空间到5G
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/vg0/lv0 to 1310720 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/vg0/lv0 is now 1310720 blocks long.
 
 
 
[root@bkjia ~]# lvreduce -L 5G /dev/vg0/lv0 ##缩减逻辑空间到5G
  WARNING: Reducing active logical volume to 5.00 GiB
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce lv0? [y/n]: y #输入y同意
  Size of logical volume vg0/lv0 changed from 110.00 GiB (28160 extents) to 5.00 GiB (1280 extents).
  Logical volume lv0 successfully resized.##缩减成功
   
   
[root@bkjia ~]# lvs
  LV  VG  Attr      LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv0  vg0  -wi-a----- 5.00g  ##查看lv已经变成5G大小了
   
                                                     
[root@bkjia ~]# mount /dev/vg0/lv0 /lvmtest/##重新挂载我么的文件系统
[root@bkjia ~]# df -h 
Filesystem          Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2            94G  3.2G  90G  4% /
devtmpfs            475M    0  475M  0% /dev
tmpfs                489M  84K  489M  1% /dev/shm
tmpfs                489M  7.1M  482M  2% /run
tmpfs                489M    0  489M  0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda5            19G  33M  19G  1% /testdir
/dev/sda1            473M  153M  321M  33% /boot
tmpfs                98M  16K  98M  1% /run/user/42
tmpfs                98M    0  98M  0% /run/user/0
/dev/mapper/vg0-lv0  4.8G  33M  4.6G  1% /lvmtest
[root@bkjia ~]# cd /lvmtest/
[root@bkjia lvmtest]# ls
lost+found  lvmtest1#####测试看ok没有问，数据没损坏。