逻辑卷(LVM)管理实例详解

LVM基本术语

下面是LVM需要了解的基本术语：

 物理卷（PV physical volume）: 它可以是物理硬盘上的分区，也可以是整块物理硬盘；

 卷组（VG volume group）: 建立在物理卷之上，一个卷组至少包括一个物理卷，可以动态增删物理卷；

 逻辑卷（LV logical volume）:建立在卷组之上，卷组中未分配的空间可以用来建立逻辑卷，并且可以动态调整大小直到用完卷组空间，系统中的多个逻辑卷可以属于同一个卷组，也可以属于不同卷组（卷组是物理卷容器，它又被不同逻辑卷动态占用着，就好像一块物理硬盘被分割成不同的区域一样）；

 物理区域（PE physical extend）: PE是PV中可以用于分配的最小储存单元，一旦确定大小不能更改，同一VG中的所有PV的PE大小要一致；

 逻辑区域（LE logical extend）: LE是LV中可以用来分配的最小存储单元，LE的大小取决于LV所在卷中的PE大小；

卷组描述区域（VGDA volume group descriptor area）：VGDA在建立物理卷时建立，用于描述PV本身，所属VG，VG中的LV，以及LV中的PE大小等等；

试验环境介绍：

操作系统：CentOS7；

硬盘：/dev/sda（系统所在硬盘）、/dev/sdb（20G）、/dev/sdc（20G） ；

使用/dev/sdb、/dev/sdc这两块硬盘完成下面的实验；

如何创建LVM

创建LVM步骤：创建物理卷（PV）->将物理卷加入卷组（VG）->使用卷组创建逻辑卷（LV）->格式化逻辑卷->挂载使用

如何创建PV

#LVM的创建必须使用root权限，如果没有给硬盘分区，可以直接使用硬盘号将其创建为PV，将sdb和sdc这两块硬盘创建成PV

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sd{b,c}
  Physical volume "/dev/sdb" successfully created
  Physical volume "/dev/sdc" successfully created

#查看刚创建好的PV

[root@localhost ~]# pvs
  PV         VG   Fmt  Attr PSize  PFree 
  /dev/sda2  vg0  lvm2 a--u 59.99g  7.99g
  /dev/sdb        lvm2 ---- 20.00g 20.00g
  /dev/sdc        lvm2 ---- 20.00g 20.00g

PV创建好了就可以创建VG了。

如何创建VG

#将sdb和sdc这两块已经创建成PV的硬盘划分到vg0这个卷组池中，vg0是自定义的名称，代表一个卷组池（同样，如果硬盘已经分区，请携带分区号）

[root@localhost ~]# vgcreate vg1 /dev/sd{b,c}
  Volume group "vg1" successfully created

#查看VG池

[root@localhost ~]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  vg0    1   4   0 wz--n- 59.99g  7.99g
  vg1    2   0   0 wz--n- 39.99g 39.99g

创建好卷组池就能从池中划分容量给逻辑卷（LV）了。

如何创建LV

#从卷组vg0中拿出10G，分配给lv0，其中-n后面是lv自定义名称，-L后面跟需要从vg0中分配给lv0的大小以及从哪个VG分配

[root@localhost ~]# lvcreate -n lv0 -L 10G vg1
  Logical volume "lv0" created.
[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  root vg0  -wi-ao---- 20.00g                                                    
  swap vg0  -wi-ao----  2.00g                                                    
  usr  vg0  -wi-ao---- 10.00g                                                    
  var  vg0  -wi-ao---- 20.00g                                                    
  lv0  vg1  -wi-a----- 10.00g

创建好lv后就可以格式化它。

文件系统格式化

#创建好的lv所在目录是"/dev/卷组名称/逻辑卷名称"，所以本例就是/dev/vg0/lv0，将它格式化成ext4文件系统

[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/vg1/lv0

格式化完成后就能挂载使用它了

挂载和使用

#将lv0挂载到/web目录下（不一定非要挂载到/web才能使用，请根据实际情况挂载到其他目录）

[root@localhost ~]# mkdir /web
[root@localhost ~]# mount /dev/vg1/lv0 /web/

如何扩充和缩小LVM

只要卷组（VG）中有空余空间，就能将其增加到对应逻辑卷（LV）中；或将对应逻辑卷（LV）中的某些分区删除，让其成为卷组（VG）中的空余空间。

如何扩充LV

#首先确保VG池中有足够的VFree空间可供使用（VSize是这个VG的总大小，VFree是还剩下多少空间可以划分，PV是这个VG包含多少个物理卷，LV是这个VG以及划分了多少个逻辑卷）

[root@localhost ~]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  vg0    1   4   0 wz--n- 59.99g  7.99g
  vg1    2   1   0 wz--n- 39.99g 29.99g

#给lv0增加5G的大小

[root@localhost ~]# lvextend -L +15G /dev/vg1/lv0
  Size of logical volume vg1/lv0 changed from 10.00 GiB (2560 extents) to 15.00 GiB (3840 extents).
  Logical volume lv0 successfully resized.

#更新lv0大小（必须）

[root@localhost ~]# resize2fs /dev/vg1/lv0

#查看，lv0被扩充到了15G

[root@localhost ~]# df -h /dev/vg1/lv0 
Filesystem           Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/vg1-lv0   25G   28M   24G   1% /mnt

如何扩充VG

如果此时我们的VG池容量不够，可以给计算机添加一块物理硬盘，先将它创建成PV，之后将它放入VG池即可，请看下面的实例：

#新增加一块硬盘sdd（20G）,将它创建成PV后划分到vg0下，此时vg0的容量将增加sdd硬盘的大小

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdd
  Physical volume "/dev/sdd" successfully created
[root@localhost ~]# vgextend vg1 /dev/sdd
  Volume group "vg1" successfully extended
[root@localhost ~]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  vg0    1   4   0 wz--n- 59.99g  7.99g
  vg1    3   1   0 wz--n- 59.99g 34.99g

如何缩小LV

注意：缩小LV大小有一定风险，可能造成数据丢失，如果不是必要，最好不要缩小它：

#缩小逻辑卷之前，如果此逻辑卷已经挂载，必须先卸载，以lv1为例

[root@localhost ~]# umount /web

#首先对lv0进行检查

[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv0

#然后缩小文件系统，本例将lv0从15G缩小到10G大小

[root@localhost ~]# resize2fs /dev/vg1/lv0 10G

#最后将lv0缩小5G，缩小有风险，请慎用

[root@localhost ~]# lvreduce -L -5G /dev/vg1/lv0

WARNING: Reducing active logical volume to 20.00 GiB.
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce vg1/lv0? [y/n]: y
  Size of logical volume vg1/lv0 changed from 25.00 GiB (6400 extents) to 20.00 GiB (5120 extents).
  Logical volume lv0 successfully resized.

#重新挂载使用

[root@localhost ~]# mount /dev/vg1/lv0 /web/

如何缩小VG

缩小VG比缩小LV稍微安全一点，确保这个要被移除的分区或者硬盘没有被使用后，可以用下面的命令将它从VG池中去除：

#将sdc这块硬盘从vg0中移除

root@localhost ~]# vgreduce vg1 /dev/sdd
  Removed "/dev/sdd" from volume group "vg1"

如何创建LVM备份(快照)

注意：逻辑卷的备份是放在和逻辑卷同一个卷组中的，也需要占用卷组的大小，所以卷组的大小不够备份就不会成功：

[root@localhost ~]# lvcreate -L 10G -s -n lv0bk /dev/vg1/lv0 
  Logical volume "lv0bk" created.
[root@localhost vg1]# ls
lv0  lv0bk

#快照保存了创建时，对应逻辑卷所有数据，路径"/dev/vg0/lv0back"，如果lv0的数据被破坏，只需要将快照文件挂载到某个目录，然后将其中的数据完整拷贝到lv0即可将lv0恢复到快照创建时的状态

[root@localhost vg1]# lvs
  LV    VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert                                                  
  lv0   vg1  owi-a-s--- 10.00g                                                    
  lv0bk vg1  swi-a-s--- 10.00g      lv0    0.00

如何删除LVM

删除LVM的步骤：如果逻辑卷已挂载，需要先卸载->删除逻辑卷（LV）->删除卷组（VG）->删除物理卷（PV）。

如何删除LV

#卸载lv1

[root@localhost vg1]# umount /dev/vg1/lv0

#删除lv0，如果lv0存在快照，会询问是否删除快照

[root@localhost vg1]# lvremove /dev/vg1/lv0
Do you really want to remove active logical volume lv0bk? [y/n]: y
  Logical volume "lv0bk" successfully removed
Do you really want to remove active logical volume lv0? [y/n]: y
  Logical volume "lv0" successfully removed

如何删除VG

[root@localhost vg1]# vgremove vg1
  Volume group "vg1" successfully removed

如何删除PV

[root@localhost vg1]# pvremove /dev/sd{b,c}
  Labels on physical volume "/dev/sdb" successfully wiped
  Labels on physical volume "/dev/sdc" successfully wiped