LVM管理

概述

LVM即逻辑卷管理器的意思，相对于传统的物理磁盘上划分分区（文件系统）、格式化操作来讲，LVM需要先将磁盘或者分区（块设备）转换成PV，由一个或者多PV组成VG，在VG上再划分成LV，最后将LV格式化，挂载，供使用。

那么，LVM相比传统的磁盘管理有什么不同呢，LVM的逻辑卷管理能够灵活的调整文件系统的大小。从而管理更加方便。

 

一、LVM相关的概念

PV：physical Volume， 物理卷，将一个块设备的SystemID调整为8E（LVM），再通过lvcreate转换，即成为一个PV。

VG：Volume Group，将一个或多个PV组合起来形成的逻辑设备

LV：Logical Volume,逻辑卷，在VG上进行划分，最终分配给用户使用的分区（文件系统），可以进行格式化和挂载

PE：Physical Extend,物理块，LVM的最小存储单元，默认大小为4M，每个VG最多能包含65534个PE：即如果使用默认大小，VG大小最大只有256G。PE大小在创建VG时指定。

LE： Logical Extend，逻辑块，其大小和PE一致

 

上三张图，阐述下这些概念的关系

（图片来源于网络）

 

 

 

二、LVM实验

下面，我们用一个综合实验，来看看LVM是如何实现和管理的

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

实验目标：

1. 创建至少有2个PV组成的，大小为20G的，名为testvg的VG， 要求PE大小为16M，. 在卷组中创建大小为5G的逻辑卷testlv，. 挂载到/users目录，开机自动挂载

 

2. 新建立用户archlinux，要求家目录为/users/archlinux， 切换到archlinux用户，复制/etc/pam.d目录下的所有文件到自己的家目录

 

3. 扩展testlv至7G，要求archlinux的文件不能丢失， 收缩testlv至3G，要求文件不能丢失

 

4. 对testlv创建快照，并尝试基于快照备份数据，验证快照的功能。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

 

接下来我们就上面的实验要求，进行逐步的实现，我们将机器上的/dev/sdb，划分两个分区，来创建lv

一、 按要求创建LV

1. 磁盘分区

# 使用parted对/dev/sdb进行分区，先使用print显示已有的分区

 

[root@localhost ~]# parted /dev/sdb

GNU Parted 3.1

使用 /dev/sdb

Welcome to GNU Parted! Type ‘help’ to view a list of commands.

(parted) print

Model: Msft Virtual Disk (scsi)

Disk /dev/sdb: 136GB

Sector size (logical/physical): 512B/512B

Partition Table: gpt

Disk Flags:

 

Number Start End Size File system Name 标志

1 1049kB 10.0GB 9999MB primary lvm

2 10.0GB 20.0GB 9999MB primary lvm

3 20.0GB 30.0GB 10.0GB primary lvm

4 30.0GB 40.0GB 10.0GB primary lvm

5 40.0GB 50.0GB 10.0GB primary lvm

 

(parted)

 

 

 

#将这个磁盘上现有的分区全部删除

(parted) rm 1

(parted) rm 2

(parted) rm 3

(parted) rm 4

(parted) rm 5

 

(parted) print

Model: Msft Virtual Disk (scsi)

Disk /dev/sdb: 136GB

Sector size (logical/physical): 512B/512B

Partition Table: gpt

Disk Flags:

 

Number Start End Size File system Name 标志

 

(parted) mklabel gpt

警告: The existing disk label on /dev/sdb will be destroyed and all data on this disk will be lost. Do you want to continue?

是/Yes/否/No? yes

 

(parted) mkpart primary 0G 10G

(parted) mkpart primary 10G 20G

(parted) print

Model: Msft Virtual Disk (scsi)

Disk /dev/sdb: 136GB

Sector size (logical/physical): 512B/512B

Partition Table: gpt

Disk Flags:

 

Number Start End Size File system Name 标志

1 1049kB 10.0GB 9999MB primary

2 10.0GB 20.0GB 9999MB primary

 

(parted) toggle 1 lvm

(parted) toggle 2 lvm

(parted) print

Model: Msft Virtual Disk (scsi)

Disk /dev/sdb: 136GB

Sector size (logical/physical): 512B/512B

Partition Table: gpt

Disk Flags:

 

Number Start End Size File system Name 标志

1 1049kB 10.0GB 9999MB primary lvm

2 10.0GB 20.0GB 9999MB primary lvm

 

 

 

(parted) q

信息: You may need to update /etc/fstab.

 

[root@localhost ~]# cat /proc/partitions

major minor #blocks name

 

2 0 4 fd0

8 0 133169152 sda

8 1 1048576 sda1

8 2 90176512 sda2

8 16 133169152 sdb

8 17 9764864 sdb1

8 18 9764864 sdb2

11 0 1048575 sr0

253 0 52428800 dm-0

253 1 2097152 dm-1

253 3 35639296 dm-3

[root@localhost ~]# partx -a /dev/sdb

partx: /dev/sdb: error adding partitions 1-2

 

2. 创建PV

 

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1

Physical volume “/dev/sdb1” successfully created.

 

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb2

Physical volume “/dev/sdb2” successfully created.

 

3. 创建VG

[root@localhost ~]# vgcreate -s 16M testvg /dev/sdb{1,2}

Physical volume “/dev/sdb1” successfully created.

Volume group “testvg” successfully created

# 使用vgdisplay或者pvdisplay可以查看到VG和PV之间已经进行了关联

 

[root@localhost ~]# pvdisplay

— Physical volume —

PV Name /dev/sdb2

VG Name testvg

PV Size 9.31 GiB / not usable 16.00 MiB

Allocatable yes

PE Size 16.00 MiB

Total PE 595

Free PE 595

Allocated PE 0

PV UUID sY33VY-xCHC-xv2M-doha-RInF-Pgz5-KfrfCj

 

— Physical volume —

PV Name /dev/sdb1

VG Name testvg

PV Size 9.31 GiB / not usable 16.00 MiB

Allocatable yes

PE Size 16.00 MiB

Total PE 595

Free PE 595

Allocated PE 0

PV UUID jCSfUE-81oO-1jUi-n5YQ-AwtY-W3eo-4vsldi

 

 

4. 创建LV

 

[root@localhost ~]# lvcreate -L 5G -n testlv /dev/mapper/testvg

Logical volume “testlv” created.

 

[root@localhost ~]# lvdisplay /dev/mapper/testvg-testlv

— Logical volume —

LV Path /dev/testvg/testlv

LV Name testlv

VG Name testvg

LV UUID Xx78rs-xafF-5uqA-aNtM-IT55-oMp4-Awdrzk

LV Write Access read/write

LV Creation host, time localhost.localdomain, 2017-12-28 11:42:34 +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 253:2

 

5. 挂载

 

A. 格式化

[root@localhost ~]# mke2fs -t ext4 /dev/testvg/testlv

B.挂载

[root@localhost ~]# mkdir /users

[root@localhost ~]# mount /dev/mapper/testvg-testlv /users

 

[root@localhost users]# mount | grep “testlv”

/dev/mapper/testvg-testlv on /users type ext4 (rw,relatime,seclabel,data=ordered)

C.  自动挂载

vim /etc/fstab

/dev/mapper/testvg-testlv /users ext4 defaults 0 0

 

 

二、 创建用户并将用户的家目录指向testlv

[root@localhost /]# useradd -d /users/archlinux archlinux

 

[archlinux@localhost ~]$ cp -r /etc/pam.d/* .

 

 

三、 LV的扩展和收缩

1. 扩展LV

# 对于LV的扩展，我们先应该保证VG有足够的剩余空间，然后，扩展LV，再修改文件系统的大小，扩展LV应该先备份数据，再在线扩展

# 扩展LV到7G

[root@localhost ~]# lvextend -L 7G /dev/mapper/testvg-testlv

Size of logical volume testvg/testlv changed from 5.00 GiB (320 extents) to 7.00 GiB (448 extents).

Logical volume testvg/testlv successfully resized.

# 修改文件系统大小

 

 

[root@localhost /]# resize2fs /dev/testvg/testlv

resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)

Filesystem at /dev/testvg/testlv is mounted on /users; on-line resizing required

old_desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1

The filesystem on /dev/testvg/testlv is now 1835008 blocks long.

 

 

[root@localhost ~]# df -h

文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点

/dev/mapper/testvg-testlv 6.8G 23M 6.4G 1% /users

 

 

 

2. 收缩LV

# 对于缩减LV的大小，应该先卸载文件系统，再进行文件系统的检查，接着先将文件系统的大小进行修改，再修改LV的大小

 

[root@localhost ~]# umount /users

 

[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/mapper/testvg-testlv

e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)

第一步: 检查inode,块,和大小

第二步: 检查目录结构

第3步: 检查目录连接性

Pass 4: Checking reference counts

第5步: 检查簇概要信息

/dev/mapper/testvg-testlv: 53/458752 files (0.0% non-contiguous), 67363/1835008 blocks

 

 

[root@localhost ~]# resize2fs /dev/mapper/testvg-testlv 3G

resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)

Resizing the filesystem on /dev/mapper/testvg-testlv to 786432 (4k) blocks.

The filesystem on /dev/mapper/testvg-testlv is now 786432 blocks long.

 

[root@localhost ~]# lvreduce -L 3G /dev/mapper/testvg-testlv

WARNING: Reducing active logical volume to 3.00 GiB.

THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)

Do you really want to reduce testvg/testlv? [y/n]: y

Size of logical volume testvg/testlv changed from 7.00 GiB (448 extents) to 3.00 GiB (192 extents).

Logical volume testvg/testlv successfully resized.

 

[root@localhost ~]# mount -a

[root@localhost ~]# mount | grep “testvg”

/dev/mapper/testvg-testlv on /users type ext4 (rw,relatime,seclabel,data=ordered)

 

 

[root@localhost ~]# cd /users/archlinux/

[root@localhost archlinux]# ll

总用量 104

-rw-r–r–. 1 archlinux archlinux 272 12月 28 12:15 atd

-rw-r–r–. 1 archlinux archlinux 192 12月 28 12:15 chfn

-rw-r–r–. 1 archlinux archlinux 192 12月 28 12:15 chsh

-rw-r–r–. 1 archlinux archlinux 232 12月 28 12:15 config-util

-rw-r–r–. 1 archlinux archlinux 293 12月 28 12:15 crond

lrwxrwxrwx. 1 archlinux archlinux 19 12月 28 12:15 fingerprint-auth -> fingerprint-auth-ac

-rw-r–r–. 1 archlinux archlinux 702 12月 28 12:15 fingerprint-auth-ac

-rw-r–r–. 1 archlinux archlinux 796 12月 28 12:15 login

-rw-r–r–. 1 archlinux archlinux 154 12月 28 12:15 other

-rw-r–r–. 1 archlinux archlinux 188 12月 28 12:15 passwd

……………

 

 

 

三、 LVM的快照功能

1. 对testlv创建一个快照卷

[root@localhost archlinux]# lvcreate -s -L 1G -n testlv-snap /dev/mapper/testvg-testlv

Using default stripesize 64.00 KiB.

Logical volume “testlv-snap” created.

 

2. 挂载并查看快照卷里头的A文件内容

[root@localhost /]# mount -r /dev/testvg/testlv-snap /mnt/snap/

 

[root@localhost /]# cd /mnt/snap/archlinux/

[root@localhost archlinux]# cat vlock

#%PAM-1.0

auth include system-auth

account required pam_permit.so

[root@localhost archlinux]# wc -l vlock

3 vlock

 

 

 

3. 修改源卷testlv里头的A文件内容，再查看快照卷的内容

 

[root@localhost archlinux]# cat vlock

#%PAM-1.0

auth include system-auth

account required pam_permit.so

 

This is first new line.

This is second new line.

 

 

This is the end line.

 

 

 

[root@localhost archlinux]# cd /mnt/snap/archlinux/

[root@localhost archlinux]# pwd

/mnt/snap/archlinux

[root@localhost archlinux]# cat vlock

#%PAM-1.0

auth include system-auth

account required pam_permit.so