21. LVM逻辑卷管理器——PV,VG,LV

发布于:2023-02-01 ⋅ 阅读:(780) ⋅ 点赞:(0)

LVM是Linux环境中对磁盘分区进行管理的一种机制,是建立在硬盘和分区之上,文件系统之下的一个逻辑层,可提高磁盘分区管理的灵活性。

注意:/boot分区不能基于LVM创建,必须独立出来。

1.        基本的LVM术语:

(1)PE        每一个物理卷被划分为称为PE的基本单元,具有唯一编号的PE是可以被LVM寻址的最小单元。PE的大小是可以配置的,默认为4MB

(2)PV        物理卷就是指硬盘分区或从逻辑上与磁盘分区具有相同功能的设备(如RAID),是LVM的基本储存逻辑块,但和基本的物理储存介质(如分区,磁盘等)比较,却包含有与LVM相关的管理参数。(pvs查看)

(3)VG        LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘,其由物理卷组成。可以在卷组上创建一个或者多个“LVM分区”(逻辑卷),LVM卷组由一个或者多个物理卷组成。

(4)LV        LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区,在逻辑卷之上可以创建文件系统(比如/home 或/usr等)

(5)LE        逻辑卷也被划分为可被寻址的基本单位。在同一个卷组中,LE的大小和PE是相同的,并且一一对应。

                 

简单的来说:PV:是物理的磁盘分区

                      VG:LVM中的物理的磁盘分区,也就是PV必须加入VG,可以将VG理解为一个仓库                                 或者是几个大的硬盘   

                       LV:也就是从VG中划分的逻辑分区   

2.        LVM的创建:

先在虚拟机中添加3G的硬盘,重启后即可使用。

 (1)通过 fdisk ,创建磁盘分区。注意:分区需要使用 '8e' 类型来使它们可用于LVM。

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

Device does not contain a recognized partition table
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0xfc38a9f1.

Command (m for help): n
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p): p
Partition number (1-4, default 1): 1
First sector (2048-6291455, default 2048):
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-6291455, default 6291455): +1G
Partition 1 of type Linux and of size 1 GiB is set

Command (m for help): t
Selected partition 1
Hex code (type L to list all codes): 8e
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux LVM'

Command (m for help): p

Disk /dev/sdb: 3221 MB, 3221225472 bytes, 6291456 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: 0xfc38a9f1

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     2099199     1048576   8e  Linux LVM

Command (m for help): w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

(2)创建完成后,使用fdisk -l 命令查看结果:

[root@localhost ~]# fdisk -l

Disk /dev/sdb: 3221 MB, 3221225472 bytes, 6291456 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: 0xfc38a9f1

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     2099199     1048576   8e  Linux LVM

(3)创建物理卷(PV)

刚刚创建的分区是用来储存物理卷的。LVM可以使用不同大小的物理卷。

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
[root@localhost ~]# pvs
  PV         VG            Fmt  Attr PSize    PFree
  /dev/sda2  centos        lvm2 a--    19.53g    8.00m
  /dev/sdb1  volume-group1 lvm2 a--  1020.00m 1020.00m

补充:pvs 查看物理卷大小        pvscan 扫描物理卷        pvdisplay 查看详细信息

注意:删除物理卷 pvremove  /dev/sdb1

(4)创建组卷(VG)

创建组卷:vgcreate volume-group1 /dev/sdb1

[root@localhost ~]# vgcreate volume-group1 /dev/sdb1
  Volume group "volume-group1" successfully created
[root@localhost ~]# vgs
  VG            #PV #LV #SN Attr   VSize    VFree
  centos          1   3   0 wz--n-   19.53g    8.00m
  volume-group1   1   0   0 wz--n- 1020.00m 1020.00m

注意:删除卷组:vgremove lolume-group1

(5)创建逻辑卷(LV)

创建一个名为 'lv1' 大小为100MB的逻辑卷。这个逻辑卷使用之前创建的卷组的空间。

[root@localhost ~]# lvcreate -L 100M -n lv1 volume-group1
  Logical volume "lv1" created.
[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG            Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  home centos        -wi-ao---- 476.00m                                         
  root centos        -wi-ao---- <17.06g                                         
  swap centos        -wi-ao----   2.00g                                         
  lv1  volume-group1 -wi-a----- 100.00m                           

 (6)格式化和挂载逻辑卷:

格式化lv1:mkfs.xfs /dev/volume-group1/lv1

创建新文件(以便于后面挂载):mkdir /lvm

挂载:mount /dev/volume-group1/lv1 /lvm/

[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/volume-group1/lv1
meta-data=/dev/volume-group1/lv1 isize=512    agcount=4, agsize=6400 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=25600, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=855, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
[root@localhost ~]# mkdir /lvm
[root@localhost ~]# mount /dev/volume-group1/lv1 /lvm/

注意:lvremove 删除逻辑卷

先卸载挂载:umount /lvm/

再删除逻辑卷:lvremove /dev/volume-group1/lv1

[root@localhost ~]# umount /lvm/
[root@localhost ~]# lvremove /dev/volume-group1/lv1
Do you really want to remove active logical volume volume-group1/lv1? [y/n]: y
  Logical volume "lv1" successfully removed
[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG     Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Con                                                                                      vert
  home centos -wi-ao---- 476.00m                                                                                                                                      
  root centos -wi-ao---- <17.06g                                                                                                                                      
  swap centos -wi-ao----   2.00g                                           

3.        扩展一个LVM卷

将先前创建的逻辑卷'lv1'扩大到200MB

(1)设置卷的大小为200MB

lvextend -L 200M /dev/volume-group1/lv1

或者:lvresize -L 200M /dev/volume-group1/lv1

(前提是:vg里面有足够的空间给予lv)

(2)检查磁盘错误

(3)运行一下命令扩展文件系统以后,xfs信息就更新了

(4)检查LV的状态来验证

--- Logical volume ---
  LV Path                /dev/volume-group1/lv1
  LV Name                lv1
  VG Name                volume-group1
  LV UUID                KcjYmQ-2JWH-hN0O-v42I-BRWa-5njj-IQNrJl
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2022-08-02 21:38:30 +0800
  LV Status              available
  # open                 1
  LV Size                200.00 MiB
  Current LE             50
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:3

4.        缩减一个LVM卷

(1)卸载逻辑卷(缩减需要离线卸载后操作,不卸载直接删除会有隐患)

umount /dev/volume-group1/lv1

(2)检查磁盘是否有错误

(3)减小逻辑卷大小

lvreduce -L 100M /dev/volume-group1/lv1

(4)验证调整后逻辑卷的大小

lvdisplay

5.        下面我们就对整个LVM的工作原理进行个总结:

(1)物理磁盘被格式化为PV,空间被划分为一个个的PE

(2)不同的PV加入到同一个VG中,不同PVPE全部进入到了VGPE池内

(3)LV基于PE创建,大小为PE的整数倍,组成LVPE可能来自不同的物理磁盘

(4)LV现在就直接可以格式化后挂载使用了

(5)LV的扩充缩减实际上就是增加或减少组成该LVPE数量,如果操作正确其过程不会丢失原              始数据

PS:我们实际生产操作中很少用到逻辑卷的缩减,因为缩减很容易就会造成数据损坏,这是得不偿失的,所以我们不推荐对逻辑卷进行缩减。