LVM是逻辑盘卷管理(Logical Volume Manager)的简称,Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制,LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层,来提高磁盘分区管理的灵活性。
LVM的工作原理其实很简单,它就是通过将底层的物理硬盘抽象的封装起来,然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。在传统的磁盘管理机制中,我们的上层应用是直接访问文件系统,从而对底层的物理硬盘进行读取,而在LVM中,其通过对底层的硬盘进行封装,当我们对底层的物理硬盘进行操作时,其不再是针对于分区进行操作,而是通过一个叫做逻辑卷的东西来对其进行底层的磁盘管理操作。比如说我增加一个物理硬盘,这个时候上层的服务是感觉不到的,因为呈现给上层服务的是以逻辑卷的方式。
LVM最大的特点就是可以对磁盘进行动态管理。因为逻辑卷的大小是可以动态调整的,而且不会丢失现有的数据。如果我们新增加了硬盘,其也不会改变现有上层的逻辑卷。作为一个动态磁盘管理机制,逻辑卷技术大大提高了磁盘管理的灵活性。
基本的逻辑卷管理概念:
PV(Physical Volume)- 物理卷
物理卷在逻辑卷管理中处于最底层,它可以是实际物理硬盘上的分区,也可以是整个物理硬盘,也可以是raid设备。
VG(Volumne Group)- 卷组
卷组建立在物理卷之上,一个卷组中至少要包括一个物理卷,在卷组建立之后可动态添加物理卷到卷组中。一个逻辑卷管理系统工程中可以只有一个卷组,也可以拥有多个卷组。
LV(Logical Volume)- 逻辑卷
逻辑卷建立在卷组之上,卷组中的未分配空间可以用于建立新的逻辑卷,逻辑卷建立后可以动态地扩展和缩小空间。系统中的多个逻辑卷可以属于同一个卷组,也可以属于不同的多个卷组。
摘自:https://www.cnblogs.com/mchina/p/linux-centos-logical-volume-manager-lvm.html
逻辑卷、卷组、物理卷、硬盘的关系图:
简单的理解LVM,就是把多块物理硬盘合并起来,变成一块大硬盘,然后根据自己的需求来划分实际的挂载大小磁盘;
1.查看目前服务器的磁盘
[root@localhost ~]# fdisk -l 磁盘 /dev/sdc: MB, 字节, 个扇区
Units = 扇区 of * = bytes
扇区大小(逻辑/物理): 字节 / 字节
I/O 大小(最小/最佳): 字节 / 字节 磁盘 /dev/sdb: MB, 字节, 个扇区
Units = 扇区 of * = bytes
扇区大小(逻辑/物理): 字节 / 字节
I/O 大小(最小/最佳): 字节 / 字节 磁盘 /dev/sdd: MB, 字节, 个扇区
Units = 扇区 of * = bytes
扇区大小(逻辑/物理): 字节 / 字节
I/O 大小(最小/最佳): 字节 / 字节
目前服务上有三块未使用硬盘,/dev/sdb,/dev/sdc,/dev/sdd,下面我们首先创建一下物理卷
2.创建物理卷
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sd{b,c}
Physical volume "/dev/sdb" successfully created.
Physical volume "/dev/sdc" successfully created.
3.创建卷组,我们基于/dev/sdb, /dev/sdc 来创建卷组;
[root@localhost ~]# vgcreate vg /dev/sd{b,c}
Volume group "vg" successfully created
4.创建逻辑卷,在vg 卷组上创建逻辑卷lv1;
[root@localhost ~]# lvcreate -n lv1 -L 8G vg
Logical volume "lv1" created.
5.创建完成以后我们查看下我们逻辑卷、物理卷、卷组相关信息
i.查看物理卷信息
[root@localhost ~]# pvdisplay /dev/sdc #也可以通过pvs查看
--- Physical volume ---
PV Name /dev/sdc #物理卷名字
VG Name vg #属于vg卷组
PV Size 5.00 GiB / not usable 4.00 MiB #物理卷的大小
Allocatable yes
PE Size 4.00 MiB #PE大小,PE是lVM最小的存储单位,于磁盘的扇区,文件系统的block类似;
Total PE
Free PE
Allocated PE
PV UUID OkxuWM-b0oI-UsGz-zAmN-NBeO-dP5q-m3tp8M
ii.查看卷组信息
[root@localhost ~]# vgdisplay vg # vgs 也可以查看
--- Volume group ---
VG Name vg
System ID
Format lvm2
Metadata Areas
Metadata Sequence No
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV
Cur LV
Open LV
Max PV
Cur PV
Act PV
VG Size 9.99 GiB #vg总共大小,因为我这边使用的两块硬盘的
PE Size 4.00 MiB
Total PE
Alloc PE / Size / 8.00 GiB
Free PE / Size / 1.99 GiB
VG UUID vAtU6L-meiS-Y5FV-OtII-6zX0-plUe-c7K5LA
iii.查看逻辑卷信息
[root@localhost ~]# lvdisplay /dev/vg/lv1 #通过lvs 也可以查看
--- Logical volume ---
LV Path /dev/vg/lv1
LV Name lv1
VG Name vg
LV UUID 51qmlr-suvX-TyMF-DOBZ-bL4r-0AEk-cxF96q
LV Write Access read/write
LV Creation host, time localhost.localdomain, -- :: +
LV Status available
# open
LV Size 8.00 GiB # 当前lv大小
Current LE
Segments
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to
Block device :
6.创建文件系统
[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/vg/lv1 # 基于lv1 创建文件系统
mke2fs 1.42. (-Dec-)
文件系统标签=
OS type: Linux
块大小= (log=)
分块大小= (log=)
Stride= blocks, Stripe width= blocks
inodes, blocks
blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=
Maximum filesystem blocks=
block groups
blocks per group, fragments per group
inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
, , , , , , , Allocating group tables: 完成
正在写入inode表: 完成
Creating journal ( blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成
7.挂载(mount)lv1
[root@localhost ~]# mount /dev/vg/lv1 /opt/
[root@localhost ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root 17G .3G 14G % /
devtmpfs 982M 982M % /dev
tmpfs 993M 993M % /dev/shm
tmpfs 993M 9.0M 984M % /run
tmpfs 993M 993M % /sys/fs/cgroup
/dev/sr0 .3G .3G % /mnt
/dev/sda1 1014M 125M 890M % /boot
tmpfs 199M 199M % /run/user/
/dev/mapper/vg-lv1 .8G 36M .3G % /opt
8.当lv1 空间不足的时候,我们需要来扩展下lv1,扩展逻辑卷lv1
# 查看卷组剩余空间
[root@localhost ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
centos wz--n- <.00g
vg wz--n- .99g .99g
# 将剩余的空间均扩展到lv1
[root@localhost ~]# lvextend /dev/vg/lv1 -L +.99g
Rounding size to boundary between physical extents: 1.99 GiB.
Size of logical volume vg/lv1 changed from 8.00 GiB ( extents) to 9.99 GiB ( extents).
Logical volume vg/lv1 successfully resized.
9.更新文件系统,扩展完成逻辑卷以后,逻辑卷大小增加了,但是实际空间大小没有变大,所以我们需要更新下文件系统
# 查看文件大小
[root@localhost ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root 17G .3G 14G % /
devtmpfs 982M 982M % /dev
tmpfs 993M 993M % /dev/shm
tmpfs 993M 9.0M 984M % /run
tmpfs 993M 993M % /sys/fs/cgroup
/dev/sr0 .3G .3G % /mnt
/dev/sda1 1014M 125M 890M % /boot
tmpfs 199M 199M % /run/user/
/dev/mapper/vg-lv1 .8G 36M .3G % /opt
# 更新文件系统
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/vg/lv1
resize2fs 1.42. (-Dec-)
Filesystem at /dev/vg/lv1 is mounted on /opt; on-line resizing required
old_desc_blocks = , new_desc_blocks =
The filesystem on /dev/vg/lv1 is now blocks long.
# 再次查看我们的文件系统大小
[root@localhost ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root 17G .3G 14G % /
devtmpfs 982M 982M % /dev
tmpfs 993M 993M % /dev/shm
tmpfs 993M 9.0M 984M % /run
tmpfs 993M 993M % /sys/fs/cgroup
/dev/sr0 .3G .3G % /mnt
/dev/sda1 1014M 125M 890M % /boot
tmpfs 199M 199M % /run/user/
/dev/mapper/vg-lv1 .8G 36M .2G % /opt
这样证明我们已经扩展完成了,逻辑卷,但是当文件系统依然无法当前存储的时候,但是我们的卷组空间已经不足,我们需要来扩展我们的卷组,下面扩展下卷组
注意:
resize2fs命令 针对的是ext2、ext3、ext4文件系统
xfs_growfs命令 针对的是xfs文件系统
10.扩展卷组
# 创建物理卷
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdd #扩展卷组
[root@localhost ~]# vgextend vg /dev/sdd #查看当前卷组的大小
[root@localhost ~]# vgdisplay vg
--- Volume group ---
VG Name vg
System ID
Format lvm2
Metadata Areas
Metadata Sequence No
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV
Cur LV
Open LV
Max PV
Cur PV
Act PV
VG Size <14.99 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE
Alloc PE / Size / 9.99 GiB
Free PE / Size / <5.00 GiB
VG UUID vAtU6L-meiS-Y5FV-OtII-6zX0-plUe-c7K5LA
这样我们的逻辑卷大小从10G增加到了15G,便于我们再次扩展上层的LV,lv不足时从vg中要空间,vg不足时需要添加pv来增加空间;
11.回缩LV空间大小
i.卸载挂载目录
# 检查下逻辑卷是否处于挂载中如果是挂载状态需要先卸载
[root@localhost ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root 17G .3G 14G % /
devtmpfs 982M 982M % /dev
tmpfs 993M 993M % /dev/shm
tmpfs 993M 9.3M 983M % /run
tmpfs 993M 993M % /sys/fs/cgroup
/dev/sr0 .3G .3G % /mnt
/dev/sda1 1014M 125M 890M % /boot
tmpfs 199M 199M % /run/user/
/dev/mapper/vg-lv1 .8G 36M .2G % /opt
[root@localhost ~]# umount /opt/
ii.检查文件系统
#回缩的前必须执行,没有执行的时候会提示
[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/vg/lv1
e2fsck 1.42. (-Dec-)
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 : Checking reference counts
第5步: 检查簇概要信息
/dev/vg/lv1: / files (0.0% non-contiguous), / blocks
iii.回缩文件系统,再次回缩逻辑卷大小
# 回缩文件系统为3G
# resize2fs 逻辑卷名称 缩小至多大
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/vg/lv1 3G
resize2fs 1.42. (-Dec-)
Resizing the filesystem on /dev/vg/lv1 to (4k) blocks.
The filesystem on /dev/vg/lv1 is now blocks long.
# 回缩逻辑卷大小,回缩其实就是减小,添加的时候通过+,减少的时候通过 - 来实现
[root@localhost ~]# lvreduce -L -7G /dev/vg/lv1
WARNING: Reducing active logical volume to 2.99 GiB.
THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce vg/lv1? [y/n]: y
Size of logical volume vg/lv1 changed from 9.99 GiB ( extents) to 2.99 GiB ( extents).
Logical volume vg/lv1 successfully resized.
# 挂载目录,查看文件系统是否变小,注意这里需要注意文件系统的大小一定小于等于逻辑卷的大小,如果不满足时挂载会出现错误
# 由于我这边回缩的时候导致文件系统大于逻辑系统挂载时提示
[root@localhost ~]# mount /dev/vg/lv1 /opt/
mount: 文件系统类型错误、选项错误、/dev/mapper/vg-lv1 上有坏超级块、
缺少代码页或助手程序,或其他错误 有些情况下在 syslog 中可以找到一些有用信息- 请尝试
dmesg | tail 这样的命令看看。
# 重新的扩展下逻辑卷,再次重置大小,然后再次挂载
[root@localhost ~]# mount /dev/vg/lv1 /opt/
[root@localhost ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root 17G .3G 14G % /
devtmpfs 982M 982M % /dev
tmpfs 993M 993M % /dev/shm
tmpfs 993M 9.2M 983M % /run
tmpfs 993M 993M % /sys/fs/cgroup
/dev/sr0 .3G .3G % /mnt
/dev/sda1 1014M 125M 890M % /boot
tmpfs 199M 199M % /run/user/
/dev/mapper/vg-lv1 .9G 32M .6G % /opt
注意:
xfs文件系统没有办法回缩,这个只能针对ext 文件系统
12.删除逻辑卷(创建lvm时,我们需要先创建pv、vg、lv,删除的时候我们需要从上往下删除,先删除lv、vg、pv)
# 挂载状态删除逻辑卷,提示正在使用中
[root@localhost ~]# lvremove /dev/vg/lv1
Logical volume vg/lv1 contains a filesystem in use. #卸载挂载目录
[root@localhost ~]# umount /opt/ #删除文件系统
[root@localhost ~]# lvremove /dev/vg/lv1
Do you really want to remove active logical volume vg/lv1? [y/n]: y
Logical volume "lv1" successfully removed # 删除查看卷组大小
[root@localhost ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
centos wz--n- <.00g
vg wz--n- <.99g <.99g
13.删除卷组
# 删除卷组
[root@localhost ~]# vgremove vg
Volume group "vg" successfully removed
# 查看我们是否还有vg卷组
[root@localhost ~]# vgs #此时vg卷组已经不存在
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
centos wz--n- <.00g
14.删除物理卷
#删除物理卷
[root@localhost ~]# pvremove /dev/sdb
Labels on physical volume "/dev/sdb" successfully wiped.