RAID及LVM的实现

第一部分 : RAID介绍及创建

• 1、mdadm工具

• 2、创建RAID 5及删除RAID

第二部分 : LVM的实现

• 1、基本命令

• 2、LVM创建及扩容和缩减

• 3、LVM快照

RAID介绍及创建

1、mdadm工具

mdadm [mode] <raid device> [options] <任意块设备>
   [mode] 
         -C : 创建
         -A : 装配
         -F : 监控
         管理模式
             -f : 标记指定磁盘为损坏
             -a : 添加磁盘
             -r : 移除磁盘
     -C : 创建模式
         -n# : 使用#个设备来创建此RAID
         -l# : 指明要创建的RAID级别
         -a [yes | no] : 是否自动创建设备文件
         -c : 指明块大小
         -x# : 指明空闲盘个数
         -D : 显示RAID的详细信息

先介绍一下一些常见RAID阵列

     RAID 0
             利用率为100%
             无容错能力
             最小磁盘数 2
     RAID 1  
             利用率为50%
             有冗余能力
             最少磁盘数 2
     RAID 5  
             利用率为(n-1)/n ,有一块作为备用
             有容错能力
             最少磁盘数 3
     RAID 10
             利用率为50%
             有容错能力，但每组镜像只能坏一块
             最少磁盘 4

2、创建并定义RAID设备

这里以创建RAID 5为例

开始工作: 准备系统磁盘，这里小编已经先做好了,并将系统ID改为RAID类型
     如下: 

        Device Boot         Start         End      Blocks   Id  System
        /dev/sdb1               1         262     2104483+  fd  Linux raid autodetect
        /dev/sdb2             263         524     2104515   fd  Linux raid autodetect
        /dev/sdb3             525         786     2104515   fd  Linux raid autodetect
        /dev/sdb4             787        1048     2104515   fd  Linux raid autodetect

     (1)、 在/dev下创建RAID5命名为md0，且设为开机自动创建，模式为RAID 5 使用3个设备创建此RAID，/dev/sdb4作为备用

         mdadm -C /dev/md0 -a yes -l5 -n3 -x1 /dev/sdb{1,2,3,4}

     (2)、 对创建的md0设备进行格式化

         mke2fs -j /dev/md0

     (3)、 将/dev/md0进行挂载，就可以进行使用了

           到此RAID 5 很简单的就创建完毕

     (4)、 可以通过命令来查看RAID的设备状况

         mdadm -D /dev/md0

        [root@Centos6 ~]#mdadm -D /dev/md0
        /dev/md0 :
         Version : 1.2
   Creation Time : Mon Aug 14 12:44:33 2017
      Raid Level : raid5                        # RAID 5模式
      Array Size : 4204544 (4.01 GiB 4.31 GB)     
   Used Dev Size : 2102272 (2.00 GiB 2.15 GB)    # 使用的设备大小
    Raid Devices : 3                            # RAID 设备数
   Total Devices : 4                            # RAID 总设备数
     Persistence : Superblock is persistent

     Update Time : Mon Aug 14 12:44:56 2017
           State : clean                        # 是否被破坏
  Active Devices : 3                            # 活动设备
 Working Devices : 4                            # 工作设备
  Failed Devices : 0                            # 损坏设备
   Spare Devices : 1                            # 空闲设备

          Layout : left-symmetric
      Chunk Size : 512K                            # chunk(块)大小

            Name : Centos6.9ymd:0  (local to host Centos6.9ymd)
            UUID : 7d8465ed:f8b2c03b:8e7e2a82:0af865ee
          Events : 18

     Number   Major   Minor   RaidDevice State
        0       8       17        0      active sync   /dev/sdb1  # 活动设备
        1       8       18        1      active sync   /dev/sdb2  # 活动设备
        4       8       19        2      active sync   /dev/sdb3  # 活动设备

        3       8       20        -      spare   /dev/sdb4        # 空闲设备

     (5)、 如若在最开始创建的时候并没有备用的设备，我们可以在设备中增添新成员，增加容错能力

         mdadm  -G  /dev/md0  -n4 -a /dev/add

     (6)、 生成配置文件，以备我们将其停止后能够重新启动它

         mdadm -Ds >> /etc/mdadm.conf 

     (7)、 停止RAID设备

         mdadm -S /dev/md0 

     (8)、重新启动RAID设备

         mdadm -As /dev/md0

3、那么创建好后，怎样删除它呢？

     (1)、 首先我们需要将其卸载

         umount /dev/md0

     (2)、 停止RAID设备

         mdadm -S /dev/md0 

     (3)、 删除配置文件

         rm -rf /etc/mdadm.conf

     (4)、 删除RAID，清除其成员的元信息

         mdadm --zero-superblock /dev/sdb{1,2,3,4}

     (5)、如果在/etc/fstab文件中增加了开机自动加载的信息则还要将其删除

LVM的实现

1、基本命令

     1、创建及删除物理卷LV

         pvcreate  device 
         pvremove  device 

     2、创建卷组VG

         vgcreate vgname device
             vgname : 为自己指定的vg名称
             -s # : 可指定PE的大小，默认为4M 

        管理卷组

         vgextend  vgname  device  在vg内添加pv
         vgreduce  vgname  device  在vg内移除pv
         vgchange                  配置vg是否启动
         vgremove  device          删除一个vg
         vgs | vgdisplay           查看vg信息
     3、创建逻辑卷LV

         lvcreate  [options] [lvname] device 
             [options]
                 -L # [+][G,g,T,t,M,m] 改变LV容量
                 -l #% VG              以百分比形式改变容量
                 -n name               设置LV名字
         lvextend          增加LV容量
         lvreduce          削减LV容量
         lvremove          删除一个LV
         lvresize          调整lv容量大小
         lvs | lvdisplay   查看lv信息
     4、挂载使用逻辑卷

2、接下来我们开始逻辑卷的创建

将自己创建的过程及相关命令列出

如下:

1、创建pv
         [root@Centos6 ~]#pvcreate /dev/sdb{1..4}
         Physical volume "/dev/sdb1" successfully created
         Physical volume "/dev/sdb2" successfully created
         Physical volume "/dev/sdb3" successfully created
         Physical volume "/dev/sdb4" successfully created

         [root@Centos6 ~]#pvs
         PV         VG   Fmt  Attr PSize PFree 
         /dev/sdb1  vg0  lvm2 a--u 2.00g     0 
         /dev/sdb2  vg0  lvm2 a--u 2.00g     0 
         /dev/sdb3  vg0  lvm2 a--u 2.00g     0 
         /dev/sdb4  vg0  lvm2 a--u 2.00g 16.00m
     2、创建vg
         [root@Centos6 ~]#vgcreate vg0 /dev/sdb{1..4}
         Volume group "vg0" successfully created

         [root@Centos6 ~]#vgs
         VG   #PV #LV #SN Attr   VSize VFree 
         vg0    4   1   0 wz--n- 8.02g 16.00m
     3、创建lv
         [root@Centos6 ~]#lvcreate -L +8G -n lv0 vg0
         Logical volume "lv0" created.

         [root@Centos6 ~]#lvdisplay 
         --- Logical volume ---
         LV Path                /dev/vg0/lv0
         LV Name                lv0
         VG Name                vg0
         LV UUID                NfI3VT-QXop-Ju9V-qdzT-jZOj-Okmz-lcDAAf
         LV Write Access        read/write
         LV Creation host, time Centos6.9ymd, 2017-08-17 06:11:37 +0800
         LV Status              available
          # open                 0
         LV Size                8.00 GiB
         Current LE             2048
         Segments               4
         Allocation             inherit
         Read ahead sectors     auto
         - currently set to     256
         Block device           253:0

3、LV扩容及缩减

(1)、扩容LV

1、创建系统ID是LVM的分区
         这里以/dev/sdc1为例

     2、将/dev/sdc1变成物理卷
         pvcreate /dev/sdc1
     3、将其加入卷组中
         vgcreate vg0 /dev/sdc1
     4、扩容LV
         lvextend  -L +#G  /dev/vg0/lv0
     5、同步文件系统(当在磁盘上看不到增加的容量时可用)
         resize2fs  /dev/vg0/lv0 #G 

         也可将4、5合并成以下命令来代替
         lvextend -r -L +#G  /dev/vg0/lv0

(2)、缩减LV

1、卸载已经挂载的lv
         umount
     2、强制进行磁盘检测
         e2fsck -f /dev/vg0/lv0
     3、同步文件系统
         resize2fs  /dev/vg0/lv0  #G
     4、缩减LV
         lvreduce  -L #G  /dev/vg0/lv0 
     5、挂载重新使用
         mount

4、如何跨主机迁移卷组到新系统

首先要确定被迁移的卷组是否与新卷组名称冲突，如果冲突则先要更改名字
         vgrename  vg0   newvg0name
     1、先卸载被挂载的逻辑卷
         umount
     2、禁用卷组中的所有逻辑卷
         vgchange -an vg0
     3、让卷组处于导出状态
         vgexport  vg0
     4、关机拆除硬盘，出入新的系统
     5、导入转移的vg0
         vgimport vg0
     6、激活逻辑卷
         vgchange -ny vg0 
     7、挂载使用

5、逻辑卷快照

快照，顾名思义，保存当前的状态，以备以后能够还原到当前的状态，其原理这里不再赘述

1、为现有的LV创建快照
         lvcreate  -s  -l 60  -n /dev/vg0/data  -p r /dev/vg0/lv0 
             -s : 创建快照
             -l : 使用PE数量，作为快照区使用
             -n : 快照区设备名称
             -p r : 设定快照为只读属性
     2、挂载快照
         mount -o ro /dev/vg0/data  /mnt/snap 
     3、恢复快照
         lvconvert --merge  /dev/vg0/data