LVM逻辑卷管理

什么是LVM

LVM(Logical Volume Manager)逻辑卷管理，是Linux环境下对磁盘分区管理的一种机制。是一种将一个或多个硬盘的分区在逻辑上集合，相当于一个大硬盘来使用，当硬盘的空间不够使用的时候，可以继续将其它的硬盘的分区加入其中，这样可以实现一种磁盘空间的动态管理。对于其他的的UNIX（AIX/HP/SUM)操作系统，以及Windows系统也有类似的磁盘管理软件。LVM管理的方式非常简单，就是通过将底层的物料磁盘抽象并封装起来，然后以逻辑的方式呈现给上层应用

为什么使用LVM

逻辑卷和逻辑卷管理有助于更加轻松地管理磁盘空间。如果文件系统需要更多的空间 , 可以将其卷组的可用空间分配给逻辑卷 ,
并且可以调整文件系统的大小。如果磁盘开始出现错误 , 可以通过卷组将替换磁盘注册为物理卷 , 并且逻辑卷的范围可迁移到新磁盘

名词解释

PV(Physical Volume)：物理卷，处于LVM最底层，可以是物理硬盘或者分区
PP(Physical Extend)：物理区域，PV中可以用于分配的最小存储单元，可以在创建PV的时候制定，组成同一VG中所有PV的PE大小应该相同
VG(Volume Group)：卷组，建立在PV之上，可以含有一个到多个PV
LV(Logical Volume)：逻辑卷，建立在VG之上，相当于原来分区的概念。不过大小可以动态改变

命令快览          

任务	PV阶段	VG阶段	LV阶段	文件系统
查找	pvscan	vgscan	lvscan	lsblk、blkid
建立	pvcreate	vgcreate	lvcreate	mkfs.xfs	mkfs.ext4
列出	pvdisplay	vgdisplay	lvdisplay	df、mount
增加		vgextend	lvextend	xfs_growfs	resize2fs
减少		vgreduce	lvreduce	不支持	resize2fs
删除	pvremove	vgremove	lvremove	umount、重新格式化
修改容量			lvresize	xfs_growfs	resize2fs
修改属性	pvchange	vgchange	lvchange	/etc/fstab、remount

LVM创建

1.创建LVM分区类型：方法和创建其他一般分区的方式是一样的，区别仅仅是LVM的分区类型为8e

2.创建一个逻辑卷：创建物理卷(PV)-->创建卷组(VG)-->创建逻辑卷组(LV)

watch -n 1 'pvs;echo ...;vgs;echo ...;lvs;echo...;df -h /test'   ##另开一shell建立监控命令

mkdir /test
fdisk /dev/vdb       ##创建分区
t-->8e-->wq          ##改为lvm
mount /dev/vdb2 /test
pvcreate /dev/vdb2              ##创建物理卷pv
vgcreate testgroup /dev/vdb2    ##建物理卷组VG，组名任意
lvcreate -L 50M -n test testgroup  ##建立逻辑卷lv取容量
mkfs.xfs  /dev/testgroup/test      ##格式化逻辑卷
mount /dev/testgroup/test  /test/  ##挂载逻辑卷

lvm逻辑卷扩容

lvextend -L 80M /dev/testgroup/test  拉伸，但是文件系统大小不变
xfs_growfs  /dev/testgroup/test      拉伸文件系统

fdisk /dev/vdb      ##加分区
partprobe           ##同步分区表
cat /proc/partitions
pvcreate /dev/vdb3  ##新添vdb3做成物理卷
vgextend testgroup /dev/vdb3  ##扩容,将vdb3加入物理卷组
lvextend -L 150M /dev/testgroup/test ##拉伸
xfs_growfs /dev/testgroup/test   ##拉伸文件系统

lvm的检测

pvs           ##检测pv的建立
vgs           ##检测vg的建立
lvs           ##检测lv的建立

针对ext文件系统的设备的拉伸和缩减

xsf文件不可缩减，所以要将其换成ext4文件，ext4文件可扩展可缩减

umount /test/     ##先解除挂载
mkfs.ext4 /dev/testgroup/test   ##格式化改格式为ext4，支持文件系统缩容
mount /dev/testgroup/test /test/
lvextend -L 160M /dev/testgroup/test ##扩展逻辑卷
resize2fs /dev/testgroup/test        ##刷新

格式化为ext4格式，blkid查看

将逻辑卷和文件系统扩容

查看效果

LVM缩容操作（先缩软件再缩设备）

umount /test/
e2fsck -f /dev/testgroup/test      ##扫描
resize2fs  /dev/testgroup/test 50M ##缩文件系统
mount /dev/testgroup/test /test/   ##挂载
lvreduce -L 50M /dev/testgroup/test  ##缩逻辑卷

先解除挂载，扫描文件系统（通常在挂载的文件系统上运行e2fsck是不安全的）

缩容再次挂载（先缩文件系统再缩逻辑卷）

查看结果

移除操作

1）在物理卷没有数据时，可以直接移除

vgreduce testgroup  /dev/vdb1

2）当物理卷有数据时要移除物理卷前，需将其中的数据移动到其他的pv中

pvmove  /dev/vdb2 /dev/vdb1    ##迁移（尽量移到一个，闲置）
vgreduce testgroup  /dev/vdb2  ##缩物理卷，将物理卷从卷组除去    
pvremove  /dev/vdb2            ##移除设备

将vdb2数据移到vdb1中，监控可看到vdb1和vbd2的剩余空间大小变了

缩物理卷，移除设备vdb2

查看效果

lvm的快照（可以完成数据恢复）

touch /test/file{1..3}    ##先在/test建立一些文件
umount /test/             ##解除挂载
lvcreate  -L 10M -n test_backup -s /dev/testgroup/test ##建立快照 
-L大小：预计改的容量    -n名字     -s代表拍照到指定路径,照的卷组   
mount /dev/testgroup/test_backup /test/ ##挂载快照
rm -rf /test/*  ##删/test中的文件
lvremove /dev/testgroup/test_backup ##删快照     
ls /test/
查看文件还在证明只是删了快照本身文件不受影响

注意：先解除挂载再删除快照！

再次建立新快照，挂载查看内容，原文件内容还在，实现了文件系统的备份

彻底删除LVM，还原原来的分区：（和建立步骤刚好相反）

umount /test/     ##卸载
lvremove /dev/testgroup/test_backup ##删除快照
lvremove /dev/testgroup/test ##删除逻辑卷组
vgremove testgroup           ##删除物理卷组
pvremove  /dev/vdb{2..3}     ##删除物理卷
fdisk /dev/vdb 
删设备d-->2-->wq              ##删设备
partprobe                    ##还原环境

删设备，同步分区表

排错

(1)pvs报错   原因：把正用的vdb*删了
执行命令：vgreduce --removemissing testgroup
(2)vim /etc/fstab 编辑有误，系统起不来
进入登陆选择界面，按上下键停止选择进系统，选择要进的系统按e编辑--> ctrrl+x-->chroot /sysroot/  ##切换到真实系统环境-->vim /etc/fstab ##重新修改-->两次exit退出
因而每当编辑完配置文件，直接执行mount -a 查错！避免麻烦