LVM逻辑卷-创建、扩容、缩减、迁移、快照

基本概念：
pv  //物理卷
vg  //卷组
lv  //逻辑卷
本次实验使用CentOS6版本，并在vmware虚拟机上操作

实验一 创建逻辑卷
第1步：准备三个磁盘sdb、sdc、sdd，创建物理卷
[root@CentOs6 ~]#fdisk /dev/sdb  #使用fdisk命令对磁盘sdb分区
Device Boot      Start        End      Blocks  Id  System
/dev/sdb1              1        132    1060258+  8e  Linux LVM
#因为是实验这里只分1G容量，system类型修改成LVM
dd if=/dev/sdb of=/dev/sdc bs=1 count=512
dd if=/dev/sdb of=/dev/sdd bs=1 count=512
#将sdb的分区表复制到sdc和sdd，这样三块磁盘分区一致
partx -a /dev/sd{b,c,d}  #同步磁盘与内存信息
lsblk  #检查同步结果
#上面步骤，我们从三块磁盘取出三个大小、类型一样的分区/dev/sdb1、 /dev/sdc1和/dev/sdd1
[root@CentOs6 ~]#pvcreate  /dev/sd{b,c,d}1  #创建3个物理卷pv
[root@CentOs6 ~]#pvs  #查看物理卷摘要信息
PV        VG  Fmt  Attr PSize PFree  #VG为空，是因为我们还没创建卷组
/dev/sdb1      lvm2 —- 1.01g 1.01g
/dev/sdc1      lvm2 —- 1.01g 1.01g
/dev/sdd1      lvm2 —- 1.01g 1.01g
[root@CentOs6 ~]#pvdisplay  /dev/sdb1
#pvdisplay显示详细的物理卷信息，此处只列出一个物理卷分析
“/dev/sdb1” is a new physical volume of “1.01 GiB”
— NEW Physical volume —
PV Name              /dev/sdb1  #物理卷名称
VG Name                          #因为没加入卷组，所以此处为空
PV Size              1.01 GiB  #物理卷容量，跟我们规划的一样
Allocatable          NO            #因为还未加入卷组，所以下面选项为空
PE Size              0          #PE是物理卷的基本容量单位
Total PE              0
Free PE              0
Allocated PE          0
PV UUID              iRkKni-iG3a-U38w-bXGn-aIGV-bP14-Pua8bc

第2步：创建卷组，其容量为各个物理卷的总和
[root@CentOs6 ~]#vgcreate v-group /dev/sd{b,c,d}1
#创建包含3个分区的卷组，名称为v-group
Volume group “v-group” successfully created
[root@CentOs6 ~]#vgs  #显示卷组的摘要信息
VG      #PV #LV #SN Attr  VSize VFree
v-group  3  0  0 wz–n- 3.02g 3.02g
[root@CentOs6 ~]#vgdisplay  #显示卷组的详细信息
— Volume group —
VG Name              v-group        #卷组名称
VG Access            read/write  #卷组的访问形式是读写
VG Status            resizable      #卷组容量大小可调
MAX LV                0
Cur LV                0
Open LV              0
Max PV                0            #未创建逻辑卷，所以包含LV选项的全为0
Cur PV                3
Act PV                3
VG Size              3.02 GiB    #卷组容量，3个分区容量的累加
PE Size              4.00 MiB    #PE是基本容量单位，默认大小为4MiB
Total PE              774            #PE总数量，其与PE大小相乘就是VG大小
Alloc PE / Size      0 / 0          #已经分配给逻辑卷的PE
Free  PE / Size      774 / 3.02 GiB #剩余PE，因为还没有创建逻辑卷
VG UUID              aD3P8j-tNnP-KyXK-shWB-caTh-sCq8-j8B4qd

第3步：创建逻辑卷
[root@CentOs6 ~]#lvcreate -n logical-v -L 2G v-group  #创建2G大小的逻辑卷
Logical volume “logical-v” created.
[root@CentOs6 ~]#lvs  #显示逻辑卷的摘要信息
LV        VG      Attr      LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
logical-v v-group -wi-a—– 2.00g
[root@CentOs6 ~]#lvdisplay
— Logical volume —
LV Path                /dev/v-group/logical-v  #逻辑卷的物理路径
LV Name                logical-v      #逻辑卷名称
VG Name                v-group    #逻辑卷所在的卷组
LV UUID                zEU9qJ-fP3E-H2Dv-iULd-06Gy-yzH4-EnIwdw
LV Write Access        read/write
LV Creation host, time CentOs6.gao, 2017-08-12 09:42:53 +0800
LV Status              available  #逻辑卷可用
# open                0
LV Size                2.00 GiB  #逻辑卷大小2G
Current LE            512        #当前使用的
#至此逻辑卷就创建完成。使用上文提到的命令查看物理卷、卷组信息会发现，创建完lv后好多信息条目都更新了
[root@CentOs6 ~]#ll /dev/v-group/logical-v
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Aug 12 09:42 /dev/v-group/logical-v -> ../dm-0
#lv名称其实是软链接，指向的是我们前文说过的dm-#

第4步：将lv当作一块独立磁盘进行格式化、挂载、读写操作
1234 [root@CentOs6 ~]#mkdir /mnt/lv  #创建挂载点目录
[root@CentOs6 ~]#mkfs.ext4 /dev/v-group/logical-v  #格式化成ext4文件系统
[root@CentOs6 ~]#mount /dev/v-group/logical-v /mnt/lv/  #挂载
最后就可以进行读写操作了

整个过程是按照下述流程操作：
准备磁盘–创建物理卷–创建卷组–创建逻辑卷

实验二 扩展逻辑卷、缩减逻辑卷
扩展逻辑卷对用户是透明的，lv一直是挂载状态
[root@CentOs6 ~]#lvextend -L +256M /dev/v-group-logical-v
#对逻辑卷logical-v扩展256M的容量，前提是卷组还有足够的剩余空间
[root@CentOs6 ~]#df -h /dev/mapper/v–group-logical–v
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/v–group-logical–v
2.0G  3.1M  1.9G  1% /mnt/lv
#df -h查看发现，lv实际大小还是2G，并未增加256M，是因为文件系统未同步
[root@CentOs6 ~]#resize2fs  /dev/mapper/v–group-logical–v
root@CentOs6 ~]#df -h /dev/mapper/v–group-logical–v
#同步文件系统，因为我们实验用的是ext4文件系统，所以使用sesize2fs来同步，如果是xfs文件系统则需要使用命令xfs_growfs来同步
#我们每次对lv进行扩展操作后都要记得同步文件系统
#最后再次df检查
[root@CentOs6 ~]#lvextend  -r -L +256M /dev/v-group/logical-v
#上述命令更简单，在扩展lv同时同步文件系统，一步搞定
#只要加上 -r 选项
如果还有一个分区想要加入vg，比如/dev/sdb2，可以使用下述方法：
pvcreate /dev/sdb2
vgextend v-group /dev/sdb2
#只需要这两步即可

逻辑卷缩减其实就是将一个逻辑卷占用的PE空间缩减，这样做一般会有风险，因为缩减的空间可能有数据。所以如果一定要缩减的话建议先备份。本实验环境无所谓
第1步：取消挂载逻辑卷
12 [root@CentOs6 ~]#umount /mnt/lv/
[root@CentOs6 ~]#df  #已经查看不到lv信了

第2步：检查文件系统完整性 fsck -f
[root@CentOs6 ~]#e2fsck -f /dev/v-group/logical-v
#这一步必须得做

第3步：缩减文件系统
[root@CentOs6 ~]#resize2fs  /dev/v-group/logical-v  1G
#缩减文件系统容量为1G

第4步：缩减逻辑卷
[root@CentOs6 ~]#lvreduce -L 1G /dev/v-group/logical-v
#缩减逻辑卷容量为1G
#缩减fs或者lv时都会有警告提示，所以要考虑清楚再行动，做实验就没关系了

第5步：重新挂载
[root@CentOs6 ~]#mount /dev/v-group/logical-v  /mnt/lv/
[root@CentOs6 ~]#df -h
#最后挂载，df检测，此外还可以使用vgdisplay、lvdisplay检查逻辑卷是否缩减

注意：
xfs文件系统不支持缩减

实验三 迁移卷组到新系统
源设备操作：
1、取消挂载卷组中的所有逻辑卷
[root@CentOs6 ~]#umount /mnt/lv/
#取消本机挂载

2、确保卷组名跟目标设备不一样
[root@CentOs6 ~]#vgrename v-group newvg0
Volume group “v-group” successfully renamed to “newvg0”
#修改卷组名为newvg0，��者提前查看目标设备的卷组名称，只要不一样就行
#只要卷组名不一样就行，逻辑卷名称可改也可不改
[root@CentOs6 ~]#lvrename  /dev/newvg0/logical-v  newlv0
Renamed “logical-v” to “newlv0” in volume group “newvg0”
#逻辑卷改名为newlv0

3、设置逻辑卷为非活动状态，也就是说逻辑卷现在不可用
[root@CentOs6 ~]#vgchange  -a n newvg0
0 logical volume(s) in volume group “newvg0” now active
#卷组中0个逻辑卷是活动状态，-a n表示使逻辑卷无效
[root@CentOs6 ~]#lvdisplay
LV Status              NOT available  #LV无效

4、导出卷组
12345 [root@CentOs6 ~]#vgexport  newvg0
Volume group “newvg0” successfully exported
#导出卷组
[root@CentOs6 ~]#pvscan  #扫描磁盘物理卷
[root@CentOs6 ~]#pvdisplay  #会发现物理卷对应的卷组都是exported状态

5、拆除硬盘，换到目标设备上
在vmware上我们把磁盘文件挂载到目标设备上
我的是下面这三个虚拟机磁盘文件
CentOs6.9\CentOS6.9-3.vmdk
CentOs6.9\CentOS6.9-4.vmdk
CentOs6.9\CentOS6.9-5.vmdk
将这三个文件添加到目标设备上，我的目标设备是centos7
目标设备操作：
1、扫描发现磁盘
[root@CentOS7 ~]#echo ‘- – – ‘ > /sys/class/scsi_host/host2/scan
[root@CentOS7 ~]#lsblk
#扫描磁盘，然后检查卷组是否存在

2、扫描物理卷，然后导入卷组
[root@CentOS7 ~]#pvscan  #扫描物理卷
PV /dev/sdb1    is in exported VG newvg0 [1.01 GiB / 8.00 MiB free]
PV /dev/sdc1    is in exported VG newvg0 [1.01 GiB / 1.01 GiB free]
PV /dev/sdd1    is in exported VG newvg0 [1.01 GiB / 1.01 GiB free]
Total: 3 [3.02 GiB] / in use: 3 [3.02 GiB] / in no VG: 0 [0  ]
[root@CentOS7 ~]#vgimport newvg0  #导入卷组，使用新组名
Volume group “newvg0” successfully imported
[root@CentOS7 ~]#vgdisplay newvg0  //检查卷组信息

3、激活逻辑卷
[root@CentOS7 ~]#vgchange  -a y newvg0
1 logical volume(s) in volume group “newvg0” now active
[root@CentOS7 ~]#lvdisplay
#激活逻辑卷，并查看结果，这里我只做了一个逻辑卷
#还可以使用blkid、vgdisplay、pvdisplay等命令查看结果
#其实还可以在原设备逻辑卷中提前存放一些数据，等迁移完成到目标设备后，我们再查看逻辑卷内的数据是否还存在。

实验四 移除卷组中的磁盘
第1步：将要移除的磁盘的数据移到其他逻辑卷
把数据搬到同一卷组其他逻辑卷，要保证卷组有足够的空间，搬的是存储空间，里面可能有数据
1234567891011121314 [root@CentOS7 ~]#pvmove /dev/sdb1
#把/dev/sdb磁盘PE空间迁移至其他逻辑卷，本实验1个磁盘上建1个分区
[root@CentOS7 ~]#pvdisplay  /dev/sdb1  #sdb已经没有空间在使用了
— Physical volume —
PV Name              /dev/sdb1
VG Name              newvg0
PV Size              1.01 GiB / not usable 3.41 MiB
Allocatable          yes
PE Size              4.00 MiB
Total PE              258
Free PE              258
Allocated PE          0
PV UUID              iRkKni-iG3a-U38w-bXGn-aIGV-bP14-Pua8bc
#还可以查看其他逻辑卷的PE free空间减少，就是因为接收了sdb1转移的PE

第2步：从卷组中移除物理卷
[root@CentOS7 ~]#vgreduce newvg0 /dev/sdb1  #移除sdb
Removed “/dev/sdb1” from volume group “newvg0”
[root@CentOS7 ~]#vgdisplay    #查看信息

第3步：从物理卷中移除
[root@CentOS7 ~]#pvremove  /dev/sdb1  #移除
Labels on physical volume “/dev/sdb1” successfully wiped.
[root@CentOS7 ~]#pvdisplay
#移除物理卷后，就看不到原物理卷信息了

实验五 逻辑卷管理快照
快照是特殊的逻辑卷，快照存放的是改过的文件的最早的版本，只是备份修改的文件。快照与对应的逻辑卷必须在同一个卷组，而且恢复时的文件容量不能超过快照大小
测试环境使用快照较多
生产环境会消耗更多的性能，所以一般不用

第1步：创建快照
[root@CentOS7 ~]#lvcreate  -L 100M -s -n snap -p r /dev/newvg0/newlv0
Using default stripesize 64.00 KiB.
Logical volume “snap” created.
#创建快照，-s表示快照，-L指定快照容量，-n是快照名，-p r快照权限只读
#我们对逻辑卷newlv0做快照
[root@CentOS7 ~]#lvdisplay
#此命令可以查看逻辑卷快照信息

第2步：挂载快照
1234 [root@CentOS7 ~]#mkdir /mnt/snap
[root@CentOS7 ~]#mount /dev/newvg0/snap /mnt/snap/
mount: /dev/mapper/newvg0-snap is write-protected, mounting read-only
#快照挂载到一个挂载点，挂载时提示写保护，但还是成功挂载，可以df查看

第3步：使用快照恢复数据
上述步骤对逻辑卷newlv0做了快照，而newlv0挂载到了/mnt/lv目录下，现在把此目录下的文件newlv0删除然使用快照恢复
[root@CentOS7 ~]#rm -f /mnt/lv/newlv0  #删除原文件
[root@CentOS7 ~]#umount /dev/newvg0/snap
[root@CentOS7 ~]#umount /dev/newvg0/newlv0
#首先取消挂载逻辑卷与快照
[root@CentOS7 ~]#lvconvert  –merge /dev/newvg0/snap
Merging of volume newvg0/snap started.
newlv0: Merged: 100.00%
#使用快照恢复数据，此命令会自动识别逻辑卷的路径
[root@CentOS7 ~]#mount /dev/newvg0/newlv0 /mnt/lv
[root@CentOS7 ~]#ll /mnt/lv/
-rw-r–r–. 1 root root    0 Aug 12 14:45 newlv0
#最后我们再把逻辑卷挂载就可以看到被删除的文件了
#恢复完数据快照逻辑卷会自动消失

第4步：实验结束删除快照和逻辑卷（已经提前给逻辑卷newlv0创建一个快照snap-data，也要删除)
[root@CentOS7 ~]#umount /mnt/snap/
[root@CentOS7 ~]#umount /mnt/lv
[root@CentOS7 ~]#umount /mnt/lv1/
[root@CentOS7 ~]#lvremove /dev/newvg0/snap-data
[root@CentOS7 ~]#lvremove  /dev/newvg0/newlv0
[root@CentOS7 ~]#lvremove  /dev/newvg0/newlv1
#先取消挂载，然后移除所有逻辑卷，包括快照
[root@CentOS7 ~]#vgs
VG    #PV #LV #SN Attr  VSize VFree
newvg0  3  0  0 wz–n- 4.01g 4.01g
#此时vg内的逻辑卷为空
[root@CentOS7 ~]#vgremove  newvg0
Volume group “newvg0” successfully removed
#删除卷组，这时候vgs查看都是空
[root@CentOS7 ~]#pvremove  /dev/sdc1
[root@CentOS7 ~]#pvremove  /dev/sdd1
[root@CentOS7 ~]#pvremove  /dev/sdd2
#删除物理卷，pvs就看不到任何信息了
至此所有的快照、逻辑卷、卷组和物理卷全部清空

删除逻辑卷顺序：
快照–逻辑卷–卷组–物理卷