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(1).LVM的工作原理
LVM(Logical Volume Manager)逻辑卷管理,是在硬盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层,为文件系统屏蔽下层硬盘分区布局,并提供一个抽象的盘卷,在盘卷上建立文件系统。管理员利用LVM可以在硬盘不用重新分区的情况下动态调整文件系统的大小,并且利用LVM管理的文件系统可以跨越物理硬盘。当服务器添加了新的硬盘后,管理员不必将原有的文件移动到新的硬盘上,而是通过LVM直接扩展文件系统来跨越物理硬盘。
LVM就是通过将底层的物理硬盘封装,然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。当我们对底层的物理硬盘进行操作时,不再是针对分区进行操作,而是通过逻辑卷对底层硬盘进行管理操作。
(2).基础术语
物理存储介质(The physical media):LVM存储介质,可以是硬盘分区、整个硬盘、raid阵列或SAN硬盘。设备必须初始化为LVM物理卷,才能与LVM结合使用。
物理卷PV(physical volume):物理卷就是LVM的基本存储逻辑块,但和基本的物理存储介质比较却包含与LVM相关的管理参数,创建物理卷可以用硬盘分区,也可以用硬盘本身。
卷组VG(Volume Group):LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘,一个卷组VG由一个或多个物理卷PV组成。可以在卷组VG上建立逻辑卷LV。
逻辑卷LV(logical volume):类似于非LVM系统中的硬盘分区,逻辑卷LV建立在卷组VG之上。在逻辑卷LV之上建立文件系统。
物理块PE(physical Extent):物理卷PV中可以分配的最小存储单元,PE的大小可以指定,默认为4MB
逻辑块LE(Logical Extent):逻辑卷LV中可以分配的最小存储单元,在同一卷组VG中LE的大小和PE是相同的,并且一一相对。
总结:多个磁盘/分区/raid–>多个物理卷PV–>合成卷组VG–>从VG划分出逻辑卷LV–>格式化LV,挂载使用。
注意:老的Linux在创建PV时,需要将分区类型改为Linux LVM(8e)。但新的系统已经非常智能,即使默认的Linux分区(83),也可以创建PV。
(3).LVM的优点
卷组VG可以使多个硬盘空间看起来像是一个大硬盘。
逻辑卷LV可以创建跨多个硬盘空间的分区。
在使用逻辑卷LV时,可以在空间不足时动态调整大小,不需要考虑逻辑卷LV在硬盘上的位置,不用担心没有可用的连续的空间。
可以在线对卷组VG、逻辑卷LV进行创建、删除、调整大小等操作。但LVM上的文件系统也需要重新调整大小。
LVM允许创建快照,用来保存文件系统的备份。
注意:LVM是软件的卷管理方式,RAID是磁盘管理的方法。对于重要的数据使,用RAID保护物理硬盘不会因为故障而中断业务,再用LVM来实现对卷的良性管理,更好的利用硬盘资源。
LVM有两种写入机制:线性(写完一个PV再写下一个PV,默认)、条带(平均)
(4).创建LVM
1)lvm常用的命令
功能 | PV管理命令 | VG管理命令 | LV管理命令 |
scan 扫描 | pvscan | vgscan | lvscan |
create 创建 | pvcreate | vgcreate | lvcreate |
display 显示 | pvdisplay | vgdisplay | lvdisplay |
remove 移除 | pvremove | vgremove | lvremove |
extend 扩展 | vgextend | lvextend | |
reduce 减少 | vgreduce | lvreduce |
注意:查看命令有scan、display和s(pvs、vgs、lvs)。s是简单查看对应卷信息,display是详细查看对应卷信息。而scan是扫描所有的相关的对应卷。
2)环境
添加一个20G硬盘sdb,创建四个2G的主分区
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3)创建物理卷PV
将分区sdb1~4从Linux类型改为Linux LVM,当然较新的系统不改也没事。我这里就演示修改一个sdb1分区
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使用pvcreate创建物理卷PV
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创建完成后可以查看一下
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4)创建卷组VG
使用vgcreate创建卷组VG,并且此处可以-s选项指定PE(LE)的大小,(默认PE大小4M)
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创建完成后查看一下
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注意:PE大,读取速度快,但浪费空间。反之,读取速度慢,但节省空间。类似于socket
另外还可以查看pv,会列出分配情况
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5)创建逻辑卷LV
使用lvcreate创建LV。lvcreate -n lvname -L lvsize(M,G)|-l LEnumber vgname
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创建完查看一下
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此时我们再看下pv和vg的使用情况
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6)格式化与挂载
注意:在格式化之前需要知道xfs文件系统只支持增大,不支持减小。ext2、ext3、ext4增大减小都支持。
所以这里我们先使用ext4的文件系统格式化
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这里的/dev/vg1/lv1实际是一个软链接,实际地址如下
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(5).逻辑卷LV扩容(动态扩容)
首先需要确认是否有可用的扩容空间,逻辑卷LV是从卷组VG中创建的,所有在逻辑卷LV扩容前需要查看卷组VG的空间使用情况。
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在确认有多余空间的情况下,使用lvextend命令的-L选项扩展逻辑卷LV的大小
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但是在我们使用df命令查看时,会发现我们文件系统并没有扩展
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这是因为文件系统也需要扩容。ext4文件系统扩容使用"resize2fs [逻辑卷名称]",xfs文件系统扩容使用"xfs_growfs 挂载点"
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当然来到CentOS7后,我们还可以使用lvextend命令的-r选项来使文件系统自动扩容,实例如下:
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(6).卷组VG扩容
卷组的扩容相当简单,一般是LVM空间不够时,添加一块新硬盘时使用。
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(7).逻辑卷LV缩小
逻辑卷LV缩小命令lvreduce与扩容命令类似,缩减逻辑卷LV请谨慎操作,实例如下:
1)lvreduce命令使用-L选项减少空间,-r选项减少文件系统空间,实现动态调整(这是ext4文件系统)
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2)如果不使用-r选项,那么需要卸载挂载点再使用resize2fs调整,但这已经不是动态调整了
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3)xfs文件系统的实验
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所以,xfs文件系统真的只能增大,不能减小。
(8).卷组VG缩小
卷组VG的缩小,要查看物理卷PV是否被使用,因为无法缩减一个正在使用的物理卷PV。如下:
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此时想要将/dev/sdb1移出vg1,可以使用pvmove命令移动数据,但必须有足够的空间。
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场景多用于更换旧硬盘。
(9).删除LVM
删除LVM步骤:umount卸载–>lvremove移除逻辑卷LV–>vgremove移除卷组VG–>pvremove移除物理卷PV
实例:
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(10).扩展
SSM工具:检查关于可用硬盘和LVM卷的信息。显示关于现有磁盘存储设备、存储池、LVM卷和存储快照的信息。
1)SSM的安装
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2)SSM工具常用命令
列出设备信息
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列出存储池信息
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列出卷信息
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3)SSM创建LVM
ssm create -s [lv大小] -n [lv名称] –fstype [lv文件系统类型] -p [卷组名] [设备] [挂载点]
自动把设备变成pv,创建pv、lv,格式化文件系统,自动挂载
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