LVM2 （ Blog4 ）

LVM2
Logical Volume Manager, Version 2
软件方式组织多个底层硬件设备为一个抽象的逻辑设备；device: 支持RAID, LVM2, 磁盘, 分区, Multipath

LVM2实现
驱动：内核模块：dm: device mapper
用户空间管理程序：lvm
设备文件：/dev/dm-#

逻辑卷：LV；指定数量的PE，组成逻辑空间；LE(Logical Extent物理盘区)：PE分配给LV之后的名字；
可以格式化；可为卷组内任意的任意大小，不危害其中的数据
缺点：损坏后，修复困难；
名称：LV_NAME
lvpath：/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME /dev/VG_NAME/LV_NAME

卷组：VG；相当于扩展分区(不能直接格式化使用)；PE(Pysical Extent物理盘区): PV加入VG后，由VG定义；
包含物理卷；只能整个物理卷加入或收缩；
名称：VG_NAME
注意：收缩VG
1、剩余空间可承载LV；
2、收缩空间的数据，需要挪到剩余空间中；

物理卷：PV；存储元数据；

快照：创建那一刻起，瞬间完成对目标逻辑卷完成扫描其元数据，为其创建一个快照；在快照中可以访问原卷中的所有内容相当于硬链接，不能跨文件系统；只要原卷元数据改变(文件名，大小，时间戳，属主，属组，权限)，就会将“将要变化的数据”备份至快照中；所以快照的大小取决于原卷变化量(对备份内容的变化量)；最大大小为：原卷大小；
快照只会备份：快照那一刻之前的所有数据；之后新增加的数据，需要用：增量备份或差异备份；
位置：与原卷在同一文件系统中；同一目录下；

备份：将数据流抽成丝状(数据序列化的过程)进行复制；所以只有序列化的数据才可以备份；

物理卷管理：
创建：pvcreate device …
删除：pvremove device …
查看：pvs, pvdisplay

卷组管理：
创建：vgcreate -s PE_SIZE VG_NAME device …
扩展：vgextend VG_NAME device …
缩减：vgreduce VG_NAME device …
删除：vgremove VG_NAME
查看：vgs, vgdisplay

逻辑卷管理：
创建：lvcreate -L [+]LV_SIZE -l LE_SIZE -n LV_NAME VG_NAME
扩展：lvextend -L [+]LV_SIZE lvpath
缩减：lvreduce -L [-]LV_SIZE lvpath
删除：lvremove lvpath
快照：lvcreate -L [+]LV_SIZE -s -n LV_snap -p r lvpath
查看：lvs, lvdisplay

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；
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；
扩展testlv至7G，要求archlinux用户的文件不能丢失；
收缩testlv至3G，要求archlinux用户的文件不能丢失；
对testlv创建快照，并尝试基于快照备份数据，验证快照的功能；

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；
分区：
查看可用分区：
~]# fdisk -l /dev/sd[a-z]
CentOS 6,7依据不同方式划分分区：
sectors: CentOS 7
cylinders: CentOS 6
创建两个id号为”8e”的10G大小的分区:
~]# fdisk /dev/sdb
/dev/sdb11 125845504 146817023 10485760 8e Linux LVM
/dev/sdb12 146819072 167790591 10485760 8e Linux LVM
查看内核识别的分区：
~]# cat /proc/partitions
重载内核分区表：
~]# partx -a /dev/sdb
~]# partx -a /dev/sdb

创建LV：
创建PV、查看其详细信息：
~]# pvcreate /dev/sdb11 /dev/sdb12
~]# pvdisplay /dev/sdb11
“/dev/sdb11” is a new physical volume of “10.00 GiB”
— NEW Physical volume — (未加入VG前，显示其状态；)
PV Name /dev/sdb11
VG Name
PV Size 10.00 GiB
Allocatable NO (只有加入到VG中方可分配；以下均在加入指定VG或新建VG后，由VG管理生成；)
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID BfQOYB-lhc1-ccCV-LqJl-XurI-i2dS-zzA5Ri

创建VG、查看其详细信息：
~]# vgcreate -s 16M testvg /dev/sdb11 /dev/sdb12
~]# vgdisplay testvg
— Volume group —
VG Name testvg
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 2
Metadata Sequence No 1
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 0
Open LV 0
Max PV 0
Cur PV 2
Act PV 2
VG Size <19.97 GiB
PE Size 16.00 MiB
Total PE 1278
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 1278 / <19.97 GiB
VG UUID a1y9DS-ULit-ECwP-EC0A-eROQ-wob8-DcVYM7

~]# pvdisplay /dev/sdb11
— Physical volume —
PV Name /dev/sdb11
VG Name testvg
PV Size 10.00 GiB / not usable 16.00 MiB
Allocatable yes (加入VG后，可分配；以及显示下面PE相关信息)
PE Size 16.00 MiB
Total PE 639
Free PE 639
Allocated PE 0
PV UUID BfQOYB-lhc1-ccCV-LqJl-XurI-i2dS-zzA5Ri

创建LV、查看其详细信息：
~]# lvcreate -L 5G -n testlv testvg
~]# lvdisplay testlv testvg
— Logical volume —
LV Path /dev/testvg/testlv
LV Name testlv
VG Name testvg
LV UUID POkeBt-PPXN-5JZk-Xyth-DRQh-wqmE-9q47Zf
LV Write Access read/write
LV Creation host, time localhost.localdomain, 2017-11-12 15:49:12 +0800
LV Status available
# open 0
LV Size 5.00 GiB
Current LE 320
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
– currently set to 8192
Block device 253:3

LV格式化及挂载：
格式化：
~]# mke2fs -t ext4 /dev/testvg/testlv
查看文件系统属性：
~]# blkid /dev/testvg/testlv
/dev/testvg/testlv: UUID=”8acca7c8-05d8-40a6-afdf-72478ee66da3″ TYPE=”ext4″
创建挂载点：
~]# mkdir -v /users
挂载：
~]# mount /dev/testvg/testlv /users
注意：挂载的设备和查看的结果不同；

查看挂载状态：
~]# mount
/dev/mapper/testvg-testlv on /users type ext4 (rw,relatime,seclabel,data=ordered)

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；
创建以/users/archlinux家目录的archlinu用户：
~]# useradd -d /users/archlinux archlinux
~]# tail -1 /etc/passwd
archlinux:x:1005:1005::/users/archlinux:/bin/bash
切换至archlinux用户并完成复制文件：
~]# su – archlinux
~]$ cp -r /etc/pam.d .

扩展testlv至7G，要求archlinux用户的文件不能丢失；
扩展逻辑边界
~]# lvextend -L 7G /dev/testvg/testlv
查看文件系统大小
~]# df -lh
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/testvg-testlv 4.8G 21M 4.6G 1% /users <–仍显示5G
扩展物理边界
~]# resize2fs /dev/testvg/testlv
~]# df -hl
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/testvg-testlv 6.8G 23M 6.4G 1% /users <–显示7G
查看文件是否损坏：
~]# cat /users/archlinux/.bashrc
没有损坏；

收缩testlv至3G，要求archlinux用户的文件不能丢失；
卸载：
~]# umount /users
检测：
~]# e2fsck -f /dev/mapper/testvg-testlv
缩减物理边界：
~]# resize2fs /dev/mapper/testvg-testlv 3G
缩减逻辑边界：
~]# lvreduce -L 3G /dev/mapper/testvg-testlv
挂载：
~]# mount /dev/mapper/testvg-testlv /users/
查看文件系统大小：
~]# df -lh
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/testvg-testlv 2.9G 16M 2.7G 1% /users
查看文件是否损坏：
~]# cat /users/archlinux/.bashrc
没有损坏

对testlv创建快照，并尝试基于快照备份数据，验证快照的功能；
创建快照：
~]# lvcreate -L 200M -s -n testlv_snap -p r /dev/mapper/testvg-testlv
~]# ls /dev/testvg/
testlv testlv_snap
注意：快照路径与原卷路径在同一个文件系统；
挂载快照：
~]# mount -r /dev/testvg/testlv_snap /mnt
~]# df -lh
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/testvg-testlv 2.9G 16M 2.7G 1% /users
/dev/mapper/testvg-testlv_snap 2.9G 16M 2.7G 1% /mnt
注意：原卷与快照卷大小相同；注意：Filesystem下路径是否相同；别挂载失误，导致悲剧；
查看快照中的内容：
~]# ls /mnt
archlinux lost+found
修改原卷中的内容：
~]# echo “123” >> /users/archlinux/.bashrc
查看快照中是否也变化：
~]# cat /mnt/archlinux/.bashrc
没有改变；
备份快照卷：
~]# mkdir -pv /media/backup/testlv_snap
~]# cp -a /mnt/* /media/backup/testlv_snap
删除快照卷：
~]# umount /mnt
~]# lvremove /dev/testvg/testlv_snap
恢复原卷至备份快照的那一刻：
~]# rm -rf /users/*
~]# cp -a /media/backup/testlv_snap/* /users
~]# cat /users/archlinux/.bashrc