Sep 28

硬盘管理方案LVM的体验 不指定

hqlulu , 00:06 , 技术分享 » linux , 评论(0) , 引用(0) , 阅读(137) , Via 本站原创 大 | 中 | 小
LVM是什么？

    LVM是逻辑盘卷管理（Logical Volume Manager）的简称，它是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。通过LVM系统管理员可以轻松管理磁盘分区，如：将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组（volume group），形成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组（logical volumes），并进一步在逻辑卷组上创建文件系统。管理员通过LVM可以方便的调整存储卷组的大小，并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配，例如按照使用用途进行定义：“development”和“sales”，而不是使用物理磁盘名“sda”和“sdb”。而且当系统添加了新的磁盘，通过LVM管理员就不必将磁盘的文件移动到新的磁盘上以充分利用新的存储空间，而是直接扩展文件系统跨越磁盘即可。

LVM有什么用？

    每个Linux使用者在安装Linux时都会遇到这样的困境：在为系统分区时，如何精确评估和分配各个硬盘分区的容量，因为系统管理员不但要考虑到当前某个分区需要的容量，还要预见该分区以后可能需要的容量的最大值。因为如果估计不准确，当遇到某个分区不够用时管理员可能甚至要备份整个系统、清除硬盘、重新对硬盘分区，然后恢复数据到新分区。

    虽然现在有很多动态调整磁盘的工具可以使用，例如Partation Magic等等，但是它并不能完全解决问题，因为某个分区可能会再次被耗尽；另外一个方面这需要重新引导系统才能实现，对于很多关键的服务器，停机是不可接受的，而且对于添加新硬盘，希望一个能跨越多个硬盘驱动器的文件系统时，分区调整程序就不能解决问题。

    因此完美的解决方法应该是在零停机前提下可以自如对文件系统的大小进行调整，可以方便实现文件系统跨越不同磁盘和分区。幸运的是Linux提供的逻辑盘卷管理（LVM，Logical Volume Manager）机制就是一个完美的解决方案。

LVM基本术语

    LVM是在磁盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层，来为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局，提供一个抽象的盘卷，在盘卷上建立文件系统。首先我们讨论以下几个LVM术语：

    物理存储介质（The physical media）
    这里指系统的存储设备：硬盘，如：/dev/hda1、/dev/sda等等，是存储系统最低层的存储单元。
    物理卷（physical volume）
    物理卷就是指硬盘分区或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备(如RAID)，是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）比较，却包含有与LVM相关的管理参数。
    卷组（Volume Group）
    LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘，其由物理卷组成。可以在卷组上创建一个或多个“LVM分区”（逻辑卷），LVM卷组由一个或多个物理卷组成。
    逻辑卷（logical volume）
    LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区，在逻辑卷之上可以建立文件系统(比如/home或者/usr等)。
    PE（physical extent）
    每一个物理卷被划分为称为PE(Physical Extents)的基本单元，具有唯一编号的PE是可以被LVM寻址的最小单元。PE的大小是可配置的，默认为4MB。
    LE（logical extent）
    逻辑卷也被划分为被称为LE(Logical Extents) 的可被寻址的基本单位。在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，并且一一对应。

【以上资料为收集整理】

阿权的实例对比说明：

你有一个硬盘A，对其分了三个分区，a1 a2 a3，在不使用LVM的情况下，a1的盘满了，你可以有两个解决方法：
1 调整分区大小，比如使用PQ
2 加硬盘B，挪动a1的文件到B

但这两个解决方案都需要停机，或者修改程序等处理

如果是用LVM，则有以下便利，都不用重启：
1 随时调整a1 a2 a3的大小关系
2 增加硬盘B，让其和a1是一起，把a1的空间直接扩展到B，也就是你加了一个硬盘就直接可以增加到一个旧的分区里

那LVM是怎么做的呢？

先看看类似的关系：
普通情况：硬盘 -> 分区
LVM情况：硬盘 -> 分区(pv) -> 组合成卷组(vg) -> 分割成逻辑卷(lv)
通俗点，LVM其实就是把不同的几个硬盘或者分区合成一个硬盘模样，然后再分区 :-)

第一步，创建pv

LVM的分区和普通分区有如下区别：
引用
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/hdb1               1         200      100768+  8e  Linux LVM
/dev/hdb2             201         400      100800   8e  Linux LVM
/dev/hdb3             401         600      100800   83  Linux
/dev/hdb4             601        4063     1745352   8e  Linux LVM


Id是不一样的，8e（LVM）和83（普通）的区别

下面我们把hdb3改成LVM的：
编辑hdb：fdisk /dev/hdb
输入t来修改Id：t
修改的是第三个分区：3
输入：8e
输入：w 就可以更新了，就这么简单

然后创建pv，命令很好记的：
pvcreate /dev/hdb3 这样就创建pv了

这几个角色都很简单：
[pv/vg/lv][create/display/...]

他们几个的组合，创建和显示信息用的
比如你可以打出 pvdisplay，就可以显示当前所有的pv

引用
[root@localhost ~]# pvdisplay
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/hda2
  VG Name               VolGroup00
  PV Size               2.81 GB / not usable 0  
  Allocatable           yes
  PE Size (KByte)       32768
  Total PE              90
  Free PE               1
  Allocated PE          89
  PV UUID               YPd52M-lkoY-JlL1-V72Y-Dm2Y-forw-k4ENxr
  
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/hdb1
  VG Name              
  PV Size               96.00 MB
  Allocatable           NO
  PE Size (KByte)       0
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               rnqIYW-O9Ds-veSk-bDL6-mscX-PLTR-seT51x
省略...


NEW Physical volume其实就是还没有使用的pv，可以组合成vg

第二步：创建vg
看我们的步骤：硬盘 -> 分区(pv) -> 组合成卷组(vg)

[root@localhost ~]# vgcreate aslibra /dev/hdb1 /dev/hdb2
  Volume group "aslibra" successfully created

创建了一个aslibra的vg，由/dev/hdb1 /dev/hdb2两个来组合的
我们看看vgdisplay：

引用
[root@localhost ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               aslibra
  System ID            
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  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                2
  Act PV                2
  VG Size               184.00 MB
  PE Size               4.00 MB
  Total PE              46
  Alloc PE / Size       0 / 0  
  Free  PE / Size       46 / 184.00 MB
  VG UUID               abDf0D-NCPP-pUYs-JtT3-2H6X-oAuz-KxL6dD
  
  --- Volume group ---
  VG Name               VolGroup00
  System ID            
  Format                lvm2
  Metadata Areas        1
  Metadata Sequence No  3
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                2
  Open LV               2
  Max PV                0
  Cur PV                1
  Act PV                1
  VG Size               2.81 GB
  PE Size               32.00 MB
  Total PE              90
  Alloc PE / Size       89 / 2.78 GB
  Free  PE / Size       1 / 32.00 MB
  VG UUID               vOYgX6-VYFz-FjWE-SueG-bqiZ-0kLU-5w73Hd


VolGroup00是系统安装的时候使用LVM而创建的，aslibra就是我创建的了

为了立即使用卷组而不是重新启动系统，可以使用vgchange来激活卷组：
#vgchange -a y aslibra

第三步：有了vg，创建你想要的分区：

引用
[root@localhost ~]# lvcreate -L 100M -n web aslibra
  Logical volume "web" created


具体可以看看帮助 lvcreate -h
上面已经创建了一个lv了，也就是有了一个逻辑分区了,100M的大小，已经完成了，LVM的创建过程到此已经完毕。

引用
[root@localhost ~]# lvdisplay
  --- Logical volume ---
  LV Name                /dev/aslibra/web
  VG Name                aslibra
  LV UUID                2p9cLF-44jl-jEnm-31xf-fNob-tBFU-nHtd8R
  LV Write Access        read/write
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                100.00 MB
  Current LE             25
  Segments               2
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     0
  Block device           253:2
  
  --- Logical volume ---
  LV Name                /dev/VolGroup00/LogVol00
  VG Name                VolGroup00
  LV UUID                Fb2hoE-IVGi-4UVM-Jcv1-95N1-4tQK-I8ieGr
省略...


看一下路径：
/dev/aslibra/web = /设备/VG/LV
你创建的VG和LV都是这样访问的

LVM的使用

上面已经创建LVM了，使用还是很简单的：
先是得格式化一个分区 mke2fs /dev/aslibra/web
然后挂载使用：
引用
[root@localhost ~]# mkdir /tmp/web
[root@localhost ~]# mount /dev/aslibra/web /tmp/web/
[root@localhost ~]# df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/VolGroup00-LogVol00
                      2.3G  1.2G  980M  56% /
/dev/hda1              99M  8.9M   85M  10% /boot
none                  125M     0  125M   0% /dev/shm
/dev/mapper/aslibra-web
                       97M  1.6M   91M   2% /tmp/web


（貌似 /dev/mapper/aslibra-web 等同 /dev/aslibra/web，具体可以查阅更多）

我们看看pv/vg/lv都有哪些目录，按pv然后按tab：

引用
[root@localhost ~]# pv
pvchange   pvcreate   pvdisplay  pvmove     pvremove   pvresize   pvs        pvscan    
[root@localhost ~]# vg
vgcfgbackup   vgchange      vgconvert     vgdisplay     vgextend      vgmerge       vgreduce      vgrename      vgscan        
vgcfgrestore  vgck          vgcreate      vgexport      vgimport      vgmknodes     vgremove      vgs           vgsplit      
[root@localhost ~]# lv
lvchange     lvdisplay    lvm          lvmdiskscan  lvmsar       lvreduce     lvrename     lvs          
lvcreate     lvextend     lvmchange    lvmsadc      lvm.static   lvremove     lvresize     lvscan


假设web目录满了，需要加空间，那就可以这样：

引用
[root@localhost ~]# lvextend -L +10M /dev/aslibra/web
  Rounding up size to full physical extent 12.00 MB
  Extending logical volume web to 112.00 MB
  Logical volume web successfully resized
[root@localhost ~]# lvdisplay
  --- Logical volume ---
  LV Name                /dev/aslibra/web
  VG Name                aslibra
  LV UUID                2p9cLF-44jl-jEnm-31xf-fNob-tBFU-nHtd8R
  LV Write Access        read/write
  LV Status              available
  # open                 1
  LV Size                112.00 MB
省略....


已经调整过来了，但是
引用
[root@localhost ~]# df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/VolGroup00-LogVol00
                      2.3G  1.2G  980M  56% /
/dev/hda1              99M  8.9M   85M  10% /boot
none                  125M     0  125M   0% /dev/shm
/dev/mapper/aslibra-web
                       97M  1.6M   91M   2% /tmp/web


再加10M也是一样的：
lvextend -L +10M /dev/aslibra/web

这里还没有调整过来，还需要工具来调整更新一下分区：
ext2resize： http://sourceforge.net/projects/ext2resize

引用
[root@localhost ~]# umount /dev/aslibra/web
[root@localhost ~]# ext2resize /dev/aslibra/web
ext2resize v1.1.18 - 2001/03/18 for EXT2FS 0.5b
[root@localhost ~]# mount /dev/aslibra/web /tmp/web
[root@localhost ~]# df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/VolGroup00-LogVol00
                      2.3G  1.2G  980M  56% /
/dev/hda1              99M  8.9M   85M  10% /boot
none                  125M     0  125M   0% /dev/shm
/dev/mapper/aslibra-web
                      121M  3.6M  111M   4% /tmp/web


加硬盘和加一个分区是一样的：

引用
[root@localhost ~]# vgextend aslibra /dev/hdb4
  Volume group "aslibra" successfully extended
[root@localhost ~]# vgreduce aslibra /dev/hdb4
  Removed "/dev/hdb4" from volume group "aslibra"


这是从vg里面加减一个pv，看看这个过程：

引用
[root@localhost ~]# vgdisplay aslibra | grep "VG Size"
  VG Size               184.00 MB
[root@localhost ~]# vgextend aslibra /dev/hdb4
  Volume group "aslibra" successfully extended
[root@localhost ~]# vgdisplay aslibra | grep "VG Size"
  VG Size               1.84 GB
[root@localhost ~]# lvextend -L +1G /dev/aslibra/web
  Extending logical volume web to 1.11 GB
  Logical volume web successfully resized
[root@localhost ~]# ext2resize /dev/aslibra/web
ext2resize v1.1.18 - 2001/03/18 for EXT2FS 0.5b
[root@localhost ~]# mount /dev/aslibra/web /tmp/web
[root@localhost ~]# df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/VolGroup00-LogVol00
                      2.3G  1.2G  980M  56% /
/dev/hda1              99M  8.9M   85M  10% /boot
none                  125M     0  125M   0% /dev/shm
/dev/mapper/aslibra-web
                      1.1G  3.6M  1.1G   1% /tmp/web


这个就是磁盘加减的过程了
vi /etc/fstab
加一行（注意不同的文件格式，要正确，否则重启就得完蛋了）：

/dev/aslibra/web        /tmp/web                ext2    defaults        0 0


推荐资料和参考资料：
Linux 操作系统逻辑盘卷管理 LVM 创建步骤
一份非常内行的Linux LVM HOWTO
通用线程：学习 Linux LVM，第 1部分
通用线程：学习 Linux LVM，第 2部分
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