一、LVM逻辑卷管理

    lvm（Logical Volume Manage,逻辑卷管理）的重点在于可以弹性的调整filesystem的容量，而并非在于数据的存储效率及安全上面。需要文件的读写效能或者是数据的可靠性是RAID所考虑的问题。LVM可以整合多个实体partition在一起，让这些partitions看起来就像是个磁盘一样。而且，还可以在未来新增或移除其他的实体partition到这个LVM管理磁盘中。如此一来，整个磁盘空间的使用上，相当的具有弹性。

1、允许对卷进行方便操作的抽象层，包括重新设定文件系统的大小

2、允许在多个物理设备间重新组织文件系统

    1）将设备指定为物理卷

    2）用一个或者多个物理卷来创建一个卷组

    3）物理卷是用固定大小的物理区域（Physical Extent，PE）来定义的

    4）在物理卷上创建的逻辑卷，是由物理区域（PE）组成

    5）可以在逻辑卷上创建文件系统

二、逻辑卷概述

需要注意： ./boot分区用于存放引导文件，不能基于LVM创建

PV（物理卷）

PV物理卷就是指硬盘的分区或与逻辑上与磁盘分区具有相同功能的设备（如RAID），是基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）比较，却包含有与LVM相关的管理参数。

VG（卷组）

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多个“LVM分区”（逻辑卷），LVM卷组由一个或多个物理卷组成。

LV（逻辑卷）

LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区，在逻辑卷之上可以建立文件系统（比如/home或者/usr等）

如下图所示：

就是将一些零碎的磁盘分区（PV）合成一个较大的磁盘（VG），然而在根据需要对这个较大的磁盘（VG）进行划分成不同的小分区（LV）,需要注意的是，这些小的分区（LV）是可以动态的扩展与缩小的，这就是LVM–逻辑卷管理

需要注意的是LVM默认使用的是4MB的PE分区，而LVM中的VG最多仅能含有65534个PE，因此默认的LVM的VG会有4M*65534/(1024/G)=256G。我们可以在创建VG的时候通过设定PE的大小来决定VG的大小。

三、LVM更改文件系统的容量

LVM可以弹性的更改LVM的容量

通过交换PE来进行资料的转换，将原来LV内的PE转移到其他的设备中以降低LV的容量，或将其他设备中的PE加到LV中以加大容量

        VG、PE、LV之间的关系图

四、LVM管理工具

pv管理工具

显示pv信息

pvs：简要pv信息显示

pvdisplay

创建pv

pvcreate /dev/DEVICE

vg管理工具

显示卷组

vgs

vgdisplay

创建卷组

vgcreate [-s #[kKmMgGtTpPeE]] VolumeGroupName PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath…]

管理卷组

vgextend VolumeGroupName PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath…]

vgreduce VolumeGroupName PhysicalDevicePath [PhysicalDevicePath…]

删除卷组

先做pvmove，再做vgremove

lv管理工具

显示逻辑卷

lvs

Lvdisplay

创建逻辑卷

lvcreate-L #[mMgGtT] -n NAME VolumeGroup

删除逻辑卷

lvremove/dev/VG_NAME/LV_NAME

重设文件系统大小

fsadm[options] resize device [new_size[BKMGTEP]]

resize2fs [-f] [-F] [-M] [-P] [-p] device [new_size]

扩展和缩减逻辑卷

扩展逻辑卷：

# lvextend-L [+]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME

# resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME

缩减逻辑卷：

# umount/dev/VG_NAME/LV_NAME

# e2fsck -f /dev/VG_NAME/LV_NAME

# resize2fs /dev/VG_NAME/LV_NAME #[mMgGtT]

# lvreduce-L [-]#[mMgGtT] /dev/VG_NAME/LV_NAME

# mount

创建逻辑卷实例

创建物理卷

pvcreate /dev/sda3

为卷组分配物理卷

vgcreate vg0 /dev/sda3

从卷组创建逻辑卷

lvcreate -L 256M -n data vg0
mke2fs -j /dev/vg0/data
mount /dev/vg0/data /mnt/data

五、LVM应用实例

需求描述 ：

    公司准备在Internet中搭建邮件服务器（RHEL5系统平台），面向全国各地的员工及部分VIP客户提供电子邮箱空间。由于用户数量众多，邮件存储需要大量的空间，考虑到动态扩容的需要，计划增加两块SCSI硬盘并构建LVM逻辑卷（挂载到“/mailbox”目录下）专门用于存放邮件数据

推荐步骤： PV -> VG -> LV ->格式化，挂载使用文件系统

1、转化物理卷 

    使用fdisk命令规划两个分区，将类型设置为“8e” ./dev/sdb1、/dev/sdc1 

    使用pvcreate命令转换上述分区为物理卷

2. 创建卷组 

    使用vgcreate命令创建卷组mail_store 

        包括物理卷：/dec/sdb1、/dev/sdc1

3. 创建逻辑卷 

    使用lvcreate命令创建逻辑卷 mail 

        从卷组mail_store上划出60GB空间 

    使用mkfs命令创建ext4文件系统

4、为逻辑卷扩容 

    使用lvextend命令为逻辑卷 mail扩充容量 

        从卷组 mail_store 上再划出10GB给逻辑卷mail 

    使用resize2fs命令更新系统识别的文件系统大小

六、逻辑卷管理器快照

1、快照是特殊的逻辑卷，它是在生成快照时存在的逻辑卷的准确拷贝

2、对于需要备份或者复制的现有数据集临时拷贝以及其它操作来说，快照是最合适的选择。

3、快照只有在它们和原来的逻辑卷不同时才会消耗空间。

    1）在生成快照时会分配给它一定的空间，但只有在原来的逻辑卷或者快照有所改变才会使用这些空间

    2）当原来的逻辑卷中有所改变时，会将旧的数据复制到快照中。

    3）快照中只含有原来的逻辑卷中更改的数据或者自生成快照后的快照中更改的数据

    4）建立快照的卷大小只需要原始逻辑卷的15%～20%就够了。也可以使用lvextend放大快照。

    快照就是将当时的系统信息记录下来，就好像照相一般，若将来有任何数据改动了，则原始数据会被移动到快照区，没有改动的区域则由快照区和文件系统共享。

    由于快照区与原本的LV共用很多PE的区块，因此快照去与被快照的LV必须要要在同一个VG上！系统恢复的时候的文件数量不能高于快照区的实际容量。

使用LVM快照

为现有逻辑卷创建快照

#lvcreate -l 64 -s -n snap-data -p r /dev/vg0/data

挂载快照

#mkdir -p /mnt/snap
#mount -o ro /dev/vg0/snap-data /mnt/snap

删除快照

#umount /mnt/databackup
#lvremove /dev/vg0/databackup

七、小试牛刀

1、创建一个至少有两个PV组成的大小为20G的名为testvg的VG；要求PE大小为16MB, 而后在卷组中创建大小为5G的逻辑卷testlv；挂载至/users目录

创建两个LVM分区

转化为物理卷

创建卷组，把PE大小改为16MB

创建大小为5G的逻辑卷testlv

格式化LVM逻辑卷

在vim /etc/fstab永久挂载LVM逻辑卷

挂载成功

2、新建用户archlinux，要求其家目录为/users/archlinux，而后su切换至archlinux用户，复制/etc/pam.d目录至自己的家目录

3、扩展testlv至7G，要求archlinux用户的文件不能丢失

4、收缩testlv至3G，要求archlinux用户的文件不能丢失

5、对testlv创建快照，并尝试基于快照备份数据，验正快照的功能