LVM逻辑卷

练习：关闭虚拟机，添加一场80G 的硬盘，划分3个主分区，1个扩展分区，3个逻辑分区，每个分区10G 

传统分区的局限性：1）分区容量调整不方便

                  2）单个分区的总大小有限

LVM逻辑卷（Logical Volume Manager）：

1）整合分散的空间,化零为整，把很多小分区/磁盘合并成一个大磁盘（虚拟磁盘，卷组)

2）动态伸缩，从卷组里划分逻辑定义的存储空间（虚拟分区，逻辑卷）

工作中千万不要进行空间缩减，可能会造成文件损坏。

识别硬盘 --> 分区 --> LVM管理…--> 格式化 --> 挂载

新建逻辑卷

LVM工作方式：在“分区--->格式化”中间增加的一个逻辑层

多个空闲存储（物理卷PV）--->整合的虚拟磁盘（卷组VG）--->虚拟的分区（逻辑卷LV）

面粉---------->大面团-------->小面团-------->蒸------->馒头

砖------------>楼层--------->划分空间--------->装修----->入住

        ** 逻辑分区的大小可以根据需要扩大、缩减

        ** /boot 用来存放引导文件，不能使用LVM逻辑卷（启动时会找不到内核）

Ø 物理卷（Physical Volume）：零散的空闲存储

由PE（Physical Extent，基本单元）组成 【PE默认4MB】

Ø 卷组(Volume Group)：由一个或多个物理卷整合而成的虚拟磁盘

Ø 逻辑卷(Logical Volume)：由卷组分出来的一块逻辑存储空间（虚拟分区）

经过格式化可以建立文件系统

将多个PV（物理卷）组成VG（卷组），再从卷组中划分出LV（逻辑卷）

逻辑卷设备的路径：/dev/卷组名/逻辑卷名

LVM管理工具集

功能	物理卷管理(PV)	卷组管理(VG)	逻辑卷管理(LV)
Scan扫描	pvscan	vgscan	lvscan
Create创建	pvcreate	vgcreate	lvcreate
Display显示	pvdisplay	vgdisplay	lvdisplay
Remove删除	pvremove	vgremove	lvremove
Extend扩展	／	vgextend	lvextend
reduce		vgreduce	lvreduce

 图形化管理工具： system-config-lvm

LVM快速部署及使用

 基本思路：准备至少一个空闲分区（/dev/vdc[1-2]）

 1）建立物理卷

fdisk 分区 ...  【类型 8e】

partprobe  磁盘设备 【更新分区表】

pvcreate  设备名

2）创建卷组：vgcreate 卷组名 空闲分区...

或  vgcreate -s pe大小 卷组名  空闲分区...

[root@server0 ~]# vgcreate stuvg /dev/vdc[1-2]

3）创建逻辑卷：lvcreate -L 大小 -n 逻辑卷名 卷组名 

          或   lvcreate   -l PE个数  -n  逻辑卷名  卷组名

** -L 磁盘容量（MB、GB、TB）

** 建好的逻辑卷设备位于：/dev/卷组名/逻辑卷名

[root@server0 ~]# lvcreate -L 16G -n mylv stuvg

[root@server0 ~]# lvs                 //确认结果

4）mkfs 格式化 --> mount 挂载逻辑卷的设备文件

[root@server0 ~]# ll /dev/stuvg/mylv           //为快捷方式

lrwxrwxrwx. 1 root root 7 8月  22 15:01 /dev/stuvg/mylv -> ../dm-0

[root@server0 ~]# mkfs.ext4 /dev/stuvg/mylv    //格式化逻辑卷

[root@server0 ~]# mkdir /mylvm

[root@server0 ~]# vim /etc/fstab

/dev/stuvg/mylv /mylvm ext4 defaults 0 0

[root@server0 ~]# df -h |grep mylvm            //无显示

[root@server0 ~]# mount -a                     //检测，无报错

[root@server0 ~]# df -h |grep mylvm

/dev/mapper/stuvg-mylv   16G   45M   15G    1% /mylvm

[root@server0 ~]# ll /dev/mapper/stuvg-mylv     //为快捷方式

lrwxrwxrwx. 1 root root 7 8月  22 15:02 /dev/mapper/stuvg-mylv -> ../dm-0

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案例2：新建一个逻辑卷

使用分区 /dev/vdb1 ：新建一个名为 systemvg 的卷组；    在此卷组中创建一个名为 vo 的逻辑卷，大小为180MiB；    将逻辑卷 vo 格式化为 EXT4 文件系统；    将逻辑卷 vo 挂载到 /vo 目录，并在此目录下建立一个测试文件 votest.txt，内容为“I AM KING.”

步骤一：创建卷组

1）新建名为systemvg的卷组

    [root@server0 ~]# vgcreate  systemvg  /dev/vdb1

      Physical volume "/dev/vdb1" successfully created

      Volume group "systemvg" successfully created

2）确认结果

    [root@server0 ~]# vgscan           //也可以用vgs命令确认结果

      Reading all physical volumes.  This may take a while...

      Found volume group "systemvg" using metadata type lvm2

步骤二：创建逻辑卷

1）新建名为vo的逻辑卷

    [root@server0 ~]# lvcreate  -L  180MiB  -n  vo  systemvg 

      Logical volume "vo" created

2）确认结果

    [root@server0 ~]# lvscan

      ACTIVE            '/dev/systemvg/vo' [180.00 MiB] inherit

步骤三：格式化及挂载使用

1）格式化逻辑卷/dev/systemvg/vo

    [root@server0 ~]# mkfs.ext4  /dev/systemvg/vo

2）完成开机自动挂载逻辑卷/dev/systemvg/vo

    [root@server0 ~]# vim /etc/fstab

         /dev/systemvg/vo  /lvm ext4  defaults 0 0     再思考一下，是否有誤

    [root@server0 ~]# mkdir  /vo                              //创建挂载点

[root@server0 ~]# mount  /dev/systemvg/vo  /vo             //挂载

             也可用命令mount -a

    [root@server0 ~]# df  -hT  /vo/                         //检查结果

    Filesystem              Type  Size  Used Avail Use% Mounted on

    /dev/mapper/systemvg-vo ext4  171M  1.6M  157M   1% /vo

3）访问逻辑卷/dev/systemvg/vo

    [root@server0 ~]# cat  /vo/votest.txt

I AM KING.

步骤四：挂载

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LVM卷组的PE大小

  PE，Physical Extent，物理扩展单元，卷组划分空间的单位 4M

Ø 创建卷组的时候设置PE大小

格式：vgcreate  -s  PE大小  卷组名  空闲分区…

例：vgcreate  -s  16M  datastore  /dev/vdb6

Ø 创建逻辑卷的时候指定PE个数 

格式：lvcreate  -l  指定PE的个数  -n  逻辑卷名  卷组名

例：lvcreate  -l  50  -n  database  datastore

[root@server0 ~]# vgchange  -s  2M  systemvg   #修改PE的大小

[root@server0 ~]# vgdisplay systemvg         #显示卷组的详细信息

[root@server0 ~]# lvcreate -l 50 -n test02 systemvg

[root@server0 ~]# lvs

使用lvscan命令检查逻辑卷的大小，卷组名 lvscan  |  grep  逻辑卷名

创建卷组时，可以通过-s选项指定PE的大小。

在给新建的逻辑卷分配空间时，空间大小只能是PE大小的倍数。

报错：Insufficient free space —— 剩余空间不足

resize2fs时提示：先执行 e2fsck  -f  /dev/systemvg/vo ...

原因：当文件系统未正常关闭、缓存未全部写入文件系统，需要filesystem  check

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案例3：调整现有磁盘的分区

应用需求

硬盘/dev/vdb剩余空间的分区调整

MBR分区模式，已有三个主分区/dev/vdb[1-3]

需要新增三个分区/dev/vdb[5-7],分区大小依次为：500MiB、2000MiB、512MiB

分别用于后续的逻辑卷扩展、新逻辑卷、交换分区

调整现有磁盘分区

需要注意的事项：分区数量3+3>4，需要建扩展分区

                 将所有的剩余空间分配给新建的扩展分区

                 从扩展分区中再新建3个逻辑分区

                 不要动原有分区、保存更改后reboot以刷新分区表

然后再基于刚建立的 2000MiB 分区构建新的 LVM 存储：

    新的逻辑卷命名为 database，大小为50个物理扩展单元（Physical Extent），属于 datastore 卷组；   在 datastore 卷组中的所有逻辑卷，其物理扩展单元（Physical Extent）的大小为16MiB；   使用 EXT3 文件系统对逻辑卷 database 格式化，此逻辑卷应该在开机时自动挂载到 /mnt/database 目录

步骤一：调整现有磁盘分区

1）新建扩展分区（使用剩余可用空间）

  p 确认原有分区表--->n新建分区--->e类型指定为e（扩展分区）,只一个可用编号，自动选取--->起始位置默认回车--->结束位置默认回车--->p确认现有分区表   

2）在扩展分区中新建3个逻辑分区

创建第1个逻辑卷（由于主分区编号已用完，分区类型自动选l逻辑分区）：

n ，分区编号5--->起始位置默认--->+500M ，结束位置默认

n，分区编号6--->起始位置默认--->+2000M ，结束位置默认

n，分区编号6--->起始位置默认--->+512M ，结束位置默认 

根据预计的用途调整分区类型（可选）：

t，修改，--->5，第5个分区 --->8e，类型为8e（LVM）

t，修改，--->6，第6个分区 --->8e，类型为8e（LVM）

t，修改，--->7，第7个分区 --->82，类型为82（交换分区）

 确认分区结果并保存：

  p--->w保存退出--->提示重启

3）刷新分区表

    [root@server0 ~]# partprobe  /dev/vdb

    [root@server0 ~]# reboot

步骤二：新建卷组、逻辑卷

1）新建卷组datastore，指定PE大小为16MiB

[root@server0 ~]# vgcreate  -s 16MiB  datastore  /dev/vdb6

  Physical volume "/dev/vdb6" successfully created

      Volume group "datastore" successfully created

    [root@server0 ~]# vgscan                                  //确认新建的卷组

      Reading all physical volumes.  This may take a while...

       Found volume group "datastore" using metadata type lvm2

2）新建逻辑卷database，大小设置为50个PE

    [root@server0 ~]# lvcreate  -l 50  -n  database  datastore

      Logical volume "database" created

    [root@server0 ~]# lvscan                                  //确认新建的逻辑卷

      ACTIVE            '/dev/datastore/database' [800.00 MiB] inherit

步骤三：格式化及使用逻辑卷

1）格式化逻辑卷/dev/datastore/database

    [root@server0 ~]# mkfs.ext3  /dev/datastore/database

    .. ..

    Writing superblocks and filesystem accounting information: done

2）配置开机挂载

    [root@server0 ~]# mkdir  /mnt/database                     //创建挂载点

    [root@server0 ~]# vim  /etc/fstab

    .. ..

    /dev/datastore/database     /mnt/database   ext3    defaults    0 0

3）验证挂载配置

    [root@server0 ~]# mount  -a

    [root@server0 ~]# df  -hT  /mnt/database/                 //确认挂载点设备

    Filesystem                     Type  Size  Used Avail Use% Mounted on

    /dev/mapper/datastore-database ext3  772M  828K  715M   1% /mnt/database

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扩展逻辑卷大小

检查现有逻辑卷大小

Ø 使用lvscan命令，找到逻辑卷的大小、卷组名

     #lvscan | grep mylv

Ø 检查所在卷组的剩余空间，看是否满足扩展的需要 

     vgdisplay  卷组名  |  grep  Free

扩展卷组：当卷组的剩余空间不足时，需要先扩展卷组 

        vgextend  现有卷组名  要添加的空闲分区…

扩展逻辑卷：当卷组的剩余空间充足时，可直接扩展逻辑卷 

lvextend  -L  扩展后的空间新大小  /dev/卷组名/逻辑卷名

或者    lvextend  -L  +大小  /dev/卷组名/逻辑卷名

或者 lvextend  -l  +PE个数  /dev/卷组名/逻辑卷名 

例：lvextend  -L  300M  /dev/systemvg/vo

识别调整后的逻辑卷容量：

对于已经格式化好的逻辑卷，在扩展大小以后，必须通知内核新大小。

否则，使用df工具时看到的仍然是旧大小

需要刷新文件系统容量： EXT3/4格式的设备：resize2fs  /dev/卷组名/逻辑卷名

                       XFS格式的设备：xfs_growfs  /dev/卷组名/逻辑卷名

df  -hT  挂载点

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一、卷组有足够的剩余空间

1.直接扩展逻辑卷空间

[root@server0 ~]# vgs

[root@server0 ~]# lvs

[root@server0 ~]# lvextend -L 18G /dev/stuvg/mylv 

  Extending logical volume mylv to 18.00 GiB

  Logical volume mylv successfully resized

[root@server0 ~]# lvs

[root@server0 ~]# vgs

2.文件系统的扩展，刷新设备文件系统

[root@server0 ~]# df -h | grep mylvm

/dev/mapper/stuvg-mylv   16G   45M   15G    1% /mylvm

[root@server0 ~]# resize2fs /dev/stuvg/mylv 

resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)

Filesystem at /dev/stuvg/mylv is mounted on /mylvm; on-line resizing required

old_desc_blocks = 2, new_desc_blocks = 3

The filesystem on /dev/stuvg/mylv is now 4718592 blocks long.

[root@server0 ~]# df -h | grep mylvm

/dev/mapper/stuvg-mylv   18G   44M   17G    1% /mylvm

二、卷组没有足够的剩余空间

1.首先扩展卷组

[root@server0 ~]# vgs

[root@server0 ~]# vgextend stuvg /dev/vdc3

  Physical volume "/dev/vdc3" successfully created

  Volume group "stuvg" successfully extended

[root@server0 ~]# vgs

2.扩展逻辑卷空间

[root@server0 ~]# vgs

[root@server0 ~]# lvs

[root@server0 ~]# lvextend -L 25G /dev/stuvg/mylv 

  Extending logical volume mylv to 25.00 GiB

  Logical volume mylv successfully resized

[root@server0 ~]# lvs

[root@server0 ~]# vgs

3.刷新扩展文件系统

[root@server0 ~]#  df -h | grep mylvm

[root@server0 ~]# resize2fs /dev/stuvg/mylv 

Filesystem at /dev/stuvg/mylv is mounted on /mylvm; on-line resizing required

old_desc_blocks = 3, new_desc_blocks = 4

The filesystem on /dev/stuvg/mylv is now 6553600 blocks long.

[root@server0 ~]#  df -h | grep mylvm

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案例4：扩展逻辑卷的大小

将逻辑卷 vo 的大小调整为 300MiB，要求如下：

    原文件系统中的内容必须保持完整

    必要时可使用之前准备的分区 /dev/vdb5 来补充空间

    注意：分区大小很少能完全符合要求的大小，所以大小在270MiB和300MiB之间都是可以接受的

步骤一：确认逻辑卷vo的信息

1）找出逻辑卷所在卷组

    [root@server0 ~]# lvscan

      ACTIVE            '/dev/systemvg/vo' [180.00 MiB] inherit

      ACTIVE            '/dev/datastore/database' [800.00 MiB] inherit

2）查看该卷组的剩余空间是否可满足扩展需要

    [root@server0 ~]# vgdisplay  systemvg

     ……

      VG Size               196.00 MiB                          //卷组总大小

      PE Size               4.00 MiB

      Total PE              49

      Alloc PE / Size       45 / 180.00 MiB

      Free  PE / Size       4 / 16.00 MiB                      //剩余空间大小

      VG UUID               czp8IJ-jihS-Ddoh-ny38-j521-5X8J-gqQfUN

此例中卷组systemvg的总大小都不够300MiB、剩余空间才16MiB，因此必须先扩展卷组。只有剩余空间足够，才可以直接扩展逻辑卷大小。

步骤二：扩展卷组

1）将提前准备的分区/dev/vdb5添加到卷组systemvg

    [root@server0 ~]# vgextend  systemvg  /dev/vdb5

      Physical volume "/dev/vdb5" successfully created

      Volume group "systemvg" successfully extended

2）确认卷组新的大小

    [root@server0 ~]# vgdisplay  systemvg

         ……

      VG Size               692.00 MiB                 //总大小已变大

      PE Size               4.00 MiB

      Total PE              173

      Alloc PE / Size       45 / 180.00 MiB

      Free  PE / Size       128 / 512.00 MiB        //剩余空间已达512MiB

      VG UUID               czp8IJ-jihS-Ddoh-ny38-j521-5X8J-gqQfUN

步骤三：扩展逻辑卷大小

1）将逻辑卷/dev/systemvg/vo的大小调整为300MiB

    [root@server0 ~]# lvextend  -L 300MiB  /dev/systemvg/vo 

      Extending logical volume vo to 300.00 MiB

      Logical volume vo successfully resized

2）确认调整结果

    [root@server0 ~]# lvscan

      ACTIVE            '/dev/systemvg/vo' [300.00 MiB] inherit

      ACTIVE            '/dev/datastore/database' [800.00 MiB] inherit

3）刷新文件系统大小

确认逻辑卷vo上的文件系统类型：

    [root@server0 ~]# blkid  /dev/systemvg/vo

    /dev/systemvg/vo: UUID="d4038749-74c3-4963-a267-94675082a48a" TYPE="ext4"

选择合适的工具刷新大小：

    [root@server0 ~]# resize2fs  /dev/systemvg/vo    #通知内核新容量

    resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)

    Resizing the filesystem on /dev/systemvg/vo to 307200 (1k) blocks.

    The filesystem on /dev/systemvg/vo is now 307200 blocks long.

确认新大小（约等于300MiB）：

    [root@server0 ~]# mount  /dev/systemvg/vo  /vo/

    [root@server0 ~]# df  -hT  /vo

    Filesystem              Type  Size  Used Avail Use% Mounted on

    /dev/mapper/systemvg-vo ext4  287M  2.1M  266M   1%   /vo

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