+++++++lvm2基本应用，扩展及缩减实现

LVM2 

  逻辑卷管理器第二版，Logical Volume Manager Version 2,将多个底层设备组织成一个单一的逻辑设备。

  1、纯软件实现的虚拟层次上的软设备lvm2

  2、磁盘损坏时，数据恢复困难。人为损坏数据，恢复困难。

一、LVM原理

  PV(物理卷)：在任何块设备(分区、RAID、磁盘)之上，附加一层元数据。

    **在删除PV前，先将要移除PV上的数据移动至其他PV之上**

  VG（卷组）：在PV的存储空间中，更低层次上划分多个相同大小的PE，将所有PE组合成一个逻辑上的层次VG。

    1、可动态扩展或缩减VG中PV的数量

    2、类似于扩展分区，不能直接格式化使用。

    3、PE只有在VG创建后才会出现在PV中，其大小由创建时指定。默认为4M

  LV(逻辑卷)：在逻辑层次的VG之上，划分VG为大小相同的PE，组合不同数量的PE为LV。

    1、可动态扩展或缩减LV的大小，或 LV中PE的数量，即可跨越多个PV。

    2、可以直接格式化并挂载使用。

    3、LE只有在LV创建后才会出现在VG中，其大小由创建时指定。默认为1280

    快照：在LV之上实现的。创建快照后，将创建一个监控对原卷中的元数据进行瞬间扫描(为了避免元数据备份的时间不一致)，当文件任何内容改变时，元数据均会改变。在元数据变化之前，将变化的数据备份在于快照空间中。访问快照时，变化的部分在快照中，没有变化的部分在于原卷中。

    1、快照是另一个路径指向与原卷相同的Inode

    2、创建快照备份，只是对创建快照那一刻原卷内的所有数据进行备份，之后新加入的内容不会进行备份，需要用到(增量备份或差异备份)

    3、快照的大小取决于：原卷存活的时间内数据变化量。最大大小为原卷大小

    4、快照卷的路径：跟原卷在同一个卷组中。

**备份：数据序列化的过程，将文件和数据抽象为丝状，才能被线缆所承载。

**序列化：将特定数据组织结构转换成流式化的数据，且能够还原成原来的样子。

***逻辑卷的扩展和收缩

  逻辑卷分为内层和外层：内存为使用的文件系统大小，外层为逻辑空间大小。

   1、如果要扩展时，先扩展外层，后扩展内层。

   1、如果要缩减时，先缩减内层，后缩减外层。

二、LVM2的实现

  LV是内核中dm(device mapper)模块实现的功能之一

    1、实现RAID：可将多个底层设备组织成一个设备

    2、实现逻辑卷

    3、实现多路径

  用户空间的程序：用户不能直接操作内核中的模块：

    1、程序员通过API接口

    2、通过程序员写的程序调用内核中的模块

  创建后逻辑卷的路径（lvpath）

    原始路径：/dev/dm-#

    其链接文件有： 

     1）/dev/mapper/VGNAME-LVNAME

     2）/dev/VGNAME/LVNAME

  

三、LVM2在CentOS 6上的实现

1、物理卷管理

    创建：pvcreate [<partition/raid/disk>]...

 显示：pvs ,pvdisplay

    删除：pvremove [<partition/raid/disk>]

2、卷组管理

    创建: vgcreate VGNAME [<partition/raid/disk>]...

 显示: vgs,vgdisplay

    扩展: vgextend VGNAME [<partition/raid/disk>]

    缩减：vgreduce VGNAME [<partition/raid/disk>] **缩减前，pvmove <partition/disk/raid>

    删除：vgremove VGNAME [<partition/raid/disk>]

3、逻辑卷管理

    创建: lvcreate -L #[KMGTE] -n LVNAME VGNAME

    -L #[KMGTE],-L指定创建逻辑卷的大小,单位有K/M/G/T/E

    -n LVNAME ,-n指定逻辑卷的名字

 显示: lvs ,lvdisplay

    扩展: 

        mount lvpath MOUNT_POINT

        lvextend -L [+]#[KMGTE] lvpath

    让逻辑卷大小扩展: # 扩展后的具体大小. +# 原来的大小加上由#指定的值即为扩展后的值

        resize2fs lvpath

    让文件系统扩展至逻辑卷空间大小

    缩减：

        umount {lvpath|MOUNT_POINT}

        e2fsck -f lvpath

        resize2fs lvpath #[KMGTE]

    让文件系统缩减至指定大小

        lvreduce -L [-]#[KMGTE] lvpath

    让逻辑卷大小缩减: # 缩减后的具体大小. -# 原来的大小减去由#指定的值即为缩减后的值

        mount lvpath MOUNT_POINT

        df -lh

    删除: lvremove lvpath

    快照：lvcreate -L #[KMGTE] -s -n lv_snap_NAME -p r lvpath

    -s 指定原卷

    -p r 指明快照卷的权限,r:只读.rw:可读可写.

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

    

***查看当前系统的版本** # cat /etc/centos-release

1 2	[root@localhost ~] # cat /etc/centos-release  CentOS release 6.9 (Final)

使用LVM2的准备:分区ID为82

1 2 3 4 5

[root@localhost ~] # fdisk /dev/sdc /dev/sdc1                1        6527    52428096    5  Extended /dev/sdc5                1        1306    10490382   8e  Linux LVM /dev/sdc6             1307        3265    15735636   8e  Linux LVM /dev/sdc7             3266        5877    20980858+  8e  Linux LVM

1、物理卷管理

  1）创建物理卷

1 2 3 4

[root@localhost ~] # pvcreate /dev/sdc{5,6,7}    Physical volume  "/dev/sdc5"  successfully created    Physical volume  "/dev/sdc6"  successfully created    Physical volume  "/dev/sdc7"  successfully created

 2)显示Pv

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

1/显示所有PV的简要描述信息 [root@localhost ~] # pvs    PV         VG   Fmt  Attr PSize  PFree     /dev/sda2   myvg lvm2 a--u 97.65g 17.57g    /dev/sdc5        lvm2 ---- 10.00g 10.00g    /dev/sdc6        lvm2 ---- 15.01g 15.01g    /dev/sdc7        lvm2 ---- 20.01g 20.01g [root@localhost ~] #  2/显示所有PV的详细属性信息 [root@localhost ~] # pvdisplay  3/显示指定PV的详细属性信息 [root@localhost ~] # pvdisplay /dev/sdc5    "/dev/sdc5"  is a new physical volume of  "10.00 GiB"    --- NEW Physical volume ---    PV Name                /dev/sdc5    ##     VG Name                            ##     PV Size               10.00 GiB    ##     Allocatable           NO           ## NO当前查看的PE没有加入至卷组中，不能分配其中的PE。YES 表示当前查看的PVNAME已经加入至VG中，且可分配其中的PE。    PE Size               0            ##     Total PE              0    Free PE               0    Allocated PE          0    PV UUID               aIUY10-QgvL-D2lt-f3J9-3tPb-PXpr-P3bqvP        [root@localhost ~] #

 

  3）移除物理卷

1 2 3 4 5

[root@localhost ~] # pvremove /dev/sdc{5,6,7}    Labels on physical volume  "/dev/sdc5"  successfully wiped    Labels on physical volume  "/dev/sdc6"  successfully wiped    Labels on physical volume  "/dev/sdc7"  successfully wiped [root@localhost ~] #

2、卷组管理

   1）创建: vgcreate VGNAME [<partition/raid/disk>]...

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1、查看已有的VG的名字，避免新建立的VG名会和原有VG名冲突 [root@localhost ~] # vgs    VG    #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree     myvg   1   5   0 wz--n- 97.65g 17.57g 2、创建VG，名为VG0 [root@localhost ~] # vgcreate vg0 /dev/sdc{5,6,7}    Volume group  "vg0"  successfully created [root@localhost ~] #  3、查看是否创建成功 [root@localhost ~] # vgs

 2）显示: vgs,vgdisplay

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47

1、简要信息 [root@localhost ~] # vgs    VG    #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree     myvg   1   5   0 wz--n- 97.65g 17.57g    vg0    3   0   0 wz--n- 45.01g 45.01g   ## 组合pv所有的空间 [root@localhost ~] #  2、所有信息 [root@localhost ~] # vgdisplay  3、指定vg信息显示 [root@localhost ~] # vgdisplay vg0    --- Volume group ---    VG Name               vg0    System ID                 Format                lvm2    Metadata Areas        3    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                3    Act PV                3    VG Size               45.01 GiB    PE Size               4.00 MiB              ## 默认PE大小    Total PE              11523                 ## 总PE个数    Alloc PE / Size       0 / 0       Free  PE / Size       11523 / 45.01 GiB     ## 空闲PE数    VG UUID               HNyUPI-MsLO-od5j-JBFx-is6S-u9Dl-HiOWr1      [root@localhost ~] #    ****注意创建PE后，显示PV的详细属性信息中才会有PE相关的信息**** [root@localhost ~] # pvdisplay /dev/sdc5    --- Physical volume ---    PV Name                /dev/sdc5    VG Name               vg0                                   ## 加入至vg0组中    PV Size               10.00 GiB / not usable 4.51 MiB       ## 10G大小    Allocatable            yes                   ## 表示当前查看的/dev/sdc5已经加入至vg0中，且可分配其中的PE。    PE Size               4.00 MiB              ## 默认PE大小    Total PE              2560    Free PE               2560    Allocated PE          0    PV UUID               aIUY10-QgvL-D2lt-f3J9-3tPb-PXpr-P3bqvP      [root@localhost ~] #

   3） 扩展: vgextend VGNAME [<partition/raid/disk>]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

1、查看vg0大小 [root@localhost ~] # vgs    VG    #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree     myvg   1   5   0 wz--n- 97.65g 17.57g    vg0    3   0   0 wz--n- 45.01g 45.01g   ## 45G      2、准备空闲pv [root@localhost ~] # pvcreate /dev/sdc8    Physical volume  "/dev/sdc8"  successfully created 3、扩展 [root@localhost ~] # vgextend vg0 /dev/sdc8    Volume group  "vg0"  successfully extended     4、查看vg0大小 [root@localhost ~] # vgs    VG    #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree     myvg   1   5   0 wz--n- 97.65g 17.57g    vg0    4   0   0 wz--n- 49.99g 49.99g   ## 49.99G

   4） 缩减：vgreduce VGNAME [<partition/raid/disk>]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

1、查看vg0大小 [root@localhost ~] # vgs    VG    #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree     myvg   1   5   0 wz--n- 97.65g 17.57g    vg0    4   0   0 wz--n- 49.99g 49.99g   ## 49.99G    2、将要移除的pv中的数据移动至其他pv上 [root@localhost ~] # pvmove /dev/sdc8    No data to move  for  vg0 [root@localhost ~] #    3、缩减 [root@localhost ~] # vgreduce vg0 /dev/sdc8    Removed  "/dev/sdc8"  from volume group  "vg0"     4、查看大小 [root@localhost ~] # vgs    VG    #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree     myvg   1   5   0 wz--n- 97.65g 17.57g    vg0    3   0   0 wz--n- 45.01g 45.01g   ##45G [root@localhost ~] #

    5）删除：vgremove VGNAME [<partition/raid/disk>]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

1、查看vg0的空间 [root@localhost ~] # vgs    VG    #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree     myvg   1   5   0 wz--n- 97.65g 17.57g    vg0    3   0   0 wz--n- 45.01g 45.01g   2、移除vg [root@localhost ~] # vgremove vg0    Volume group  "vg0"  successfully removed   3、查看vg的简要信息 [root@localhost ~] # vgs    VG    #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree     myvg   1   5   0 wz--n- 97.65g 17.57g

3、逻辑卷管理

    创建: lvcreate -L #[KMGTE] -n LVNAME VGNAME

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

1）、查看lv名字，避免创建的名字与之冲突 [root@localhost ~] # lvs    LV      VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert    lv_home myvg -wi-ao----  4.88g                                                        lv_root myvg -wi-ao---- 48.83g                                                        lv_swap myvg -wi-ao----  1.95g                                                        lv_usr  myvg -wi-ao---- 14.65g                                                        lv_var  myvg -wi-ao----  9.77g              2）、查看vg的空闲空间的大小，确认可以分配给LV的空间 [root@localhost ~] # vgs    VG    #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree     myvg   1   5   0 wz--n- 97.65g 17.57g    vg0    3   0   0 wz--n- 45.01g 45.01g   ## 空闲45G 3）、创建lv [root@localhost ~] # lvcreate -L 10G -n mylv vg0    Logical volume  "mylv"  created.     4）、查看创建的lv [root@localhost ~] # lvs    LV      VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert    lv_home myvg -wi-ao----  4.88g                                                        lv_root myvg -wi-ao---- 48.83g                                                        lv_swap myvg -wi-ao----  1.95g                                                        lv_usr  myvg -wi-ao---- 14.65g                                                        lv_var  myvg -wi-ao----  9.77g                                                        mylv    vg0  -wi-a----- 10.00g       ## 空闲10G

 显示: lvs ,lvdisplay

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1、显示lv简要信息 [root@localhost ~] # lvs    LV      VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert    lv_home myvg -wi-ao----  4.88g                                                        lv_root myvg -wi-ao---- 48.83g                                                        lv_swap myvg -wi-ao----  1.95g                                                        lv_usr  myvg -wi-ao---- 14.65g                                                        lv_var  myvg -wi-ao----  9.77g                                                        mylv    vg0  -wi-a----- 10.00g                                                       2、显示某个lv的详细信息 [root@localhost ~] # lvdisplay /dev/mapper/vg0-mylv    --- Logical volume ---    LV Path                 /dev/vg0/mylv    ##lvpath    LV Name                mylv                VG Name                vg0    LV UUID                faTCWz-2P0e-qy9q-pk8T-mdAL-HycR-4T9lQF    LV Write Access         read /write    LV Creation host,  time  localhost.localdomain, 2017-08-12 17:30:42 +0800    LV Status              available    # open                 0    LV Size                10.00 GiB    Current LE             2560    Segments               1    Allocation             inherit    Read ahead sectors     auto    - currently  set  to     256    Block device           253:5      [root@localhost ~] #

    扩展: 

1 2 3 4 5 6

1、格式化，挂载 2、查看文件系统可用空间 3、复制文件至LV中，并查看文件 4、扩展 5、查看文件系统可用空间 6、查看文件，验证文件是否损坏

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

1、格式化，挂载 1）、格式化 [root@localhost ~] # mke2fs -t ext4 -b 1024 -L 'Spring' -m 3 /dev/vg0/mylv 2）、挂载 [root@localhost ~] # install -d /Spring_dir [root@localhost ~] # mount -L Spring /Spring_dir 3）、验证挂载 [root@localhost ~] # ls -l /Spring_dir 总用量 12 drwx------ 2 root root 12288 8月  12 17:37 lost+found [root@localhost ~] # mount | fgrep pring /dev/mapper/vg0-mylv  on  /Spring_dir  type  ext4 (rw) 2、查看文件系统可用空间 [root@localhost ~] # df -lhP Filesystem                Size  Used Avail Use% Mounted on /dev/mapper/myvg-lv_root    48G  520M   45G   2% / tmpfs                     122M     0  122M   0%  /dev/shm /dev/sda1                  477M   33M  419M   8%  /boot /dev/mapper/myvg-lv_home   4.7G  9.9M  4.5G   1%  /home /dev/mapper/myvg-lv_usr     15G  710M   13G   6%  /usr /dev/mapper/myvg-lv_var    9.5G   88M  9.0G   1%  /var /dev/md127                 9.3G   23M  9.0G   1%  /backup                ## 与上次md设备名变化了，故而需要以LABE或UUID方式进行挂载 /dev/md126                 9.8G   23M  9.3G   1%  /mydata /dev/mapper/vg0-mylv       9.9G  3.8M  9.6G   1%  /Spring_dir            ## 可用9.9   3、复制文件至LV中，并查看文件 [root@localhost ~] # cp /etc/{fstab,issue} /Spring_dir/ [root@localhost ~] # cat /Spring_dir/{fstab,issue}   4、扩展 [root@localhost ~] # lvextend -L +5G /dev/mapper/vg0-mylv [root@localhost ~] # resize2fs /dev/vg0/mylv 5、查看文件系统可用空间 [root@localhost ~] # df -lhP Filesystem                Size  Used Avail Use% Mounted on /dev/mapper/vg0-mylv        15G  3.5M   15G   1%  /Spring_dir           ##可用15G   6、查看文件，验证文件是否损坏 [root@localhost ~] # cat /Spring_dir/{fstab,issue}

    缩减：    

1 2 3 4 5 6 7

1、卸载 2、检测 3、缩减文件系统空间 4、缩减LV空间 5、挂载 6、查看文件系统可用空间 7、查看文件是否损坏

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

1、卸载 [root@localhost ~] # umount /Spring_dir/ 2、检测 [root@localhost ~] # e2fsck -f /dev/vg0/mylv 3、缩减文件系统空间 [root@localhost ~] # resize2fs /dev/vg0/mylv 1G 4、缩减LV空间 [root@localhost ~] # lvreduce -L 5G /dev/mapper/vg0-mylv  Do you really want to reduce vg0 /mylv ? [y /n ]: y 5、挂载 [root@localhost ~] # mount /dev/mapper/vg0-mylv /Spring_dir/ 6、查看文件系统可用空间 [root@localhost ~] # df -lhP Filesystem                Size  Used Avail Use% Mounted on /dev/md127                 9.3G   23M  9.0G   1%  /backup /dev/md126                 9.8G   23M  9.3G   1%  /mydata /dev/mapper/vg0-mylv       976M  2.8M  943M   1%  /Spring_dir   7、查看文件是否损坏  [root@localhost ~] # cat /Spring_dir/{fstab,issue}   # # /etc/fstab # Created by anaconda on Thu Aug  3 08:30:25 2017 # # Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk' # See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info # ...

     快照：lvcreate -L #[KMGTE] -s -n lv_snap_NAME -p r lvpath

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1.查看原卷大小    LV      VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert    lv_home myvg -wi-ao----  4.88g                                                        lv_root myvg -wi-ao---- 48.83g                                                        lv_swap myvg -wi-ao----  1.95g                                                        lv_usr  myvg -wi-ao---- 14.65g                                                        lv_var  myvg -wi-ao----  9.77g                                                        mylv    vg0  -wi-ao----  5.00g      2、创建快照卷 [root@localhost ~] # lvcreate -L 200M -s -n lv_snap -p r /dev/vg0/mylv    Logical volume  "mylv_snap"  created. [root@localhost ~] #    4、挂载快照卷 [root@localhost ~] # mount /dev/vg0/lv_snap /mnt   5、显示内容  [root@localhost ~] # ls /mnt fstab  issue  lost+found   6、显示快照卷的可用空间 [root@localhost ~] # df -lPh Filesystem                Size  Used Avail Use% Mounted on /dev/mapper/vg0-mylv       976M  2.8M  943M   1%  /Spring_dir /dev/mapper/vg0-lv_snap    976M  2.8M  943M   1%  /mnt   ## 同原卷大小，与快照卷是指向原卷Inode的另一个路径不谋而合。   7、查看原卷和快照卷的内容 [root@localhost ~] # cat /mnt/fstab /Spring_dir/fstab  相同   8、在原卷中增加内容 [root@localhost ~] # cp -r /etc/pam.d /Spring_dir/   ## 源为单个目录，用-r选项。目标存在为目录。复制，原名。   9、查看快照卷是否也有此目录？ [root@localhost ~] # ls -l /mnt 总用量 15 -rw-r--r-- 1 root root  1211 8月  12 18:09 fstab -rw-r--r-- 1 root root    47 8月  12 17:39 issue drwx------ 2 root root 12288 8月  12 17:37 lost+found   10、在原卷中，删除所有文件 [root@localhost ~] # rm -rf /Spring_dir/*   11、快照卷中的文件：仍然存在 [root@localhost ~] # ls -l /mnt 总用量 15 -rw-r--r-- 1 root root  1211 8月  12 18:09 fstab -rw-r--r-- 1 root root    47 8月  12 17:39 issue drwx------ 2 root root 12288 8月  12 17:37 lost+found   12、备份快照卷至 /Spring_dir [root@localhost ~] # cp -a /mnt/* /Spring_dir/ [root@localhost ~] # ls /Spring_dir/ fstab  issue  lost+found

  删除: lvremove lvpath

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13、卸载 [root@localhost ~] # umount /mnt 14、删除卷 [root@localhost ~] # lvremove /dev/vg0/lv_snap  Do you really want to remove active logical volume lv_snap? [y /n ]: y    Logical volume  "lv_snap"  successfully removed

本文转自 lccnx 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/sonlich/1955800，如需转载请自行联系原作者