LVM详解

一、概述

    LVM全称为Logical Volume Manager，即逻辑卷管理器。LVM可以弹性的调整文件系统的容量，可以将多个物理分区整合在一起，并且根据需要划分空间或动态的修改文件系统空间。

    LVM有两个版本： lvm,lvm2

二、LVM的相关概念

    1、物理卷(PV)

        物理卷是LVM的最底层的元素，组成LVM的物理分区就是PV。

    2、卷组（VG）

        将各个独立的PV组合起来，所形成的一个存储空间称为VG；VG的大小就是整个LVM的空间大小。

    3、逻辑卷（LV）

        最终可以被用户格式化、挂载、存储数据的操作对象就是LV；LV与分区相类似，只不过LV可以理加灵活的调整容量。

    4、物理扩展块（PE）

        PE类似与分区中block的概念，也就是LVM的最小存储单位，默认大小为4M；可以通过调整PE块的数量来定义LV的容量。

    5、快照（snapshot）

        快照用于保存原卷上有变化的数据。快照刚刚被创建时其内容与原卷是一模一样的，只有在原卷中的数据发生变化时，快照才会将被改动的数据的原数据保存起来。

三、LVM实际操作

    1、创建PV

        首先创建分区，分区的类型要更改为8e。

        上图中将4个分区创建为4个PV；可以使用以下命令来进行PV的查看：

    2、创建VG

        上图中使用了两个PV来创建了一个VG，其中"testvg"为VG的名称；下面来查看一下VG的详细信息

        在创建VG时，也可以指定PE的大小，如下图所示：

    3、创建LV

        查看可用VG信息：

         由上图可以看出，刚刚创建了个两个VG，容量分别为5G和2G，下面我们就在两个VG上分别创建lv；

        参数说明：

            -L：指定逻辑卷的容量；

            -n：指定逻辑卷的名称；

            -l：指定逻辑卷占用的PE数量；

        创建一个LV，使用PE的数量定义LV的容量：

         由于在创建VG时定义了每个PE的容量为16M，所以创建的LV的容量为16M*40=640M。

    4、挂载LV

        在对LV进行格式化、挂载之前先说明一下lv的访问路径问题。

        可以使用两种路径来访问lv：

            a、/dev/VG_NAME/LV_NAME

                如：/dev/testvg/tlv

            b、/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME

                如：/dev/mapper/testvg_tlv

            以上两路径均为符号链接，指向的文件为/dev/dm-#，如下图所示：

    5、扩展逻辑卷

        步骤：

            1）先确定扩展的目标大小，并确保对应的卷组中有足够的空间；

            2）扩展物理边界，使用lvextend命令；

            3）扩展逻辑边界，使用resize2fs命令。

        演示：

            将逻辑卷tlv扩展到1G：

            参数说明：

                -L [+] #：指定扩展的容量；如果带+号，表示扩展的容量是在原来的基础上加上#的容量；不带+号，表示扩展容量到#。

                -l [+] #：指定扩展的容量；如果带+号，表示扩展的容量是在原来的基础上加上#个PE的容量；不带+号，表示扩展到#个PE的容量。

            扩展文件系统的容量到1G：

        上面的实例中是在VG中还有剩余空间的情况进行的LV扩展，那么如果VG空间已经全部用完，这时再想增加扩展逻辑卷应该将新的PV加入到VG中以获得更多的空间。

        上图中如果testvg已经没有剩余空间了，这时可以使用vgextend命令来扩展VG。

        这样就可以对LV进行扩展了。                  

    6、缩减逻辑卷：

        步骤：

            1）先确定缩减后的目标大小，并确保目标逻辑卷中有足够的空间可用；

            2）卸载逻辑卷，并要执行强制检测，使用e2fsck -f命令；

            3）缩减逻辑边界，使用resize2fs命令；

            4）缩减物理边界，使用lvreduce命令。

        演示：

            将逻辑卷tlv空间缩减到1G。

    注意：在扩展、缩减逻辑卷时除了使用上面用到的lvextend和lvreduce外，还可以使用lvresize命令，这几个命令的用法类似，就不再进行演示了，更多的使用方法可自行查看man手册。

    7、卷的移除

        1）移除逻辑卷

        2）移除卷组

        3）移除物理卷

        上面的实例中我们将拥有3个PV的VG整个移除，如果我们只想移除VG中的个别PV可以进行如下操作：

        再来看一种情况，如下图，卷组test1vg中拥有一个逻辑卷t1lv,现在要求在不对t1lv进行任何操作的情况下移动物理卷/dev/sdd1。

        我们先来直接移除/dev/sdd1：

        结果提示此PV正在使用，来看一下PV的信息：

        由于/dev/sdd1有被占用的PE，如果想要移除此PV，需要先将PE块的移动到其它的PV上：

        再来移除/dev/sdd1：

    命令总结：

        PV：

            pvcreate,pvs,pvdisplay,pvremove,pvmove,pvscan

        VG：

            vgcreate,vgs,vgdisplay,vgremove,vgscan,vgextend，vgreduce

        LG：

            lvcreate,lvs,lvdisplay,lvremove,lvextend,lvreduce,lvresize,lvscan

        LVM的命令比较简单，具体的参数也就没有做太多的说明。

四、创建快照卷

    创建快照与创建逻辑卷类似，使用-s选项，后面指明是对哪个逻辑卷操作即可。

    结果中两个卷是一模一样的，再看一下快照卷的使用情况：

    下面对原卷进行一些操作：

    快照卷已经自动将原卷中改动的数据备份了，如需恢复只需将快照卷的内容复制也来即可。