2021-05-12 14:32:11
Linux LVM邏輯卷管理
2020-06-16 16:32:38
使用Linux好久了，一定會意識到一個問題，某個分割區容量不夠用了，想要擴容怎麼辦？這裡就涉及到LVM邏輯卷的管理了，可以動態調整Linux分割區容量。
LVM 概述#
全稱Logical Volume Manager，可以動態調整磁碟容量，提高磁碟管理靈活性。
在安裝CentOS 7的過程中選擇自動分割區時，預設就是以LVM的方案安裝的系統。
但是/boot分割區必須獨立出來，不能基於LVM建立。
PV 物理卷#
物理卷，Physical Volume，是LVM機制的基本儲存裝置，通常對應一個普通分割區或是整個硬碟。
建立物理卷時，會在分割區或磁碟頭部建立一個用於記錄LVM屬性的保留區塊，並把儲存空間分割成預設大小為4MB的基本單元（Physical Extend，PE），從而構成物理卷。
普通分割區先轉換分割區型別為8e；整塊硬碟，可以將所有的空間劃分為一個主分割區再做調整。
VG 卷組#
卷組，Volume Group，是由一個或多個物理卷組成的一個整體。可以動態新增、移除物理卷，建立時可以指定PE大小。
LV 邏輯卷#
邏輯卷，Logical Volume，建立在捲組之上，與物理卷沒有直接關係。格式化後，即可掛載使用。
三者關係#
通過以上對三者的解釋可以看出，建立LVM的過程。首先，將普通分割區或整個硬碟建立為物理卷；然後，將一個或多個物理捲建立為捲組；最後，在捲組上分割不同的資料儲存空間形成邏輯卷。有了邏輯卷，就可以格式化、掛載使用了。
LVM 管理#
LVM 常用命令#
| 功能 | PV 管理命令 | VG 管理命令 | LV 管理命令 |
|---|---|---|---|
| Scan（掃描） | pvscan | vgscan | lvscan |
| Create（建立） | pvcreate | vgcreate | lvcreate |
| Display（顯示） | pvdisplay | vgdisplay | lvdisplay |
| Remove（移除） | pvremove | vgremove | lvremove |
| Extend（擴充套件） | / | vgextend | lvextend |
| Reduce（減少） | / | vgreduce | lvreduce |
PV 管理#
pvsacn#
- 掃描列出系統中所有的物理卷
-e:僅顯示屬於輸出卷組的物理卷-n：僅顯示不屬於任何卷組的物理卷
[root@localhost ~]# pvscan
PV /dev/sda2 VG centos lvm2 [<19.00 GiB / 0 free]
PV /dev/sdb1 lvm2 [<20.00 GiB]
PV /dev/sdc1 lvm2 [<20.00 GiB]
Total: 3 [58.99 GiB] / in use: 1 [<19.00 GiB] / in no VG: 2 [<40.00 GiB]pvcreate#
- 將分割區或整個硬碟轉換成物理卷
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sd{b,c}1
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
Physical volume "/dev/sdc1" successfully created.pvdisplay#
- 顯示物理卷的詳細資訊
[root@localhost ~]# pvdisplay
--- Physical volume ---
PV Name /dev/sda2
VG Name centos
PV Size <19.00 GiB / not usable 3.00 MiB
Allocatable yes (but full)
PE Size 4.00 MiB
Total PE 4863
Free PE 0
Allocated PE 4863
PV UUID E4eovQ-CgPo-OSDK-75MO-BfD8-pGsP-BUlqip
"/dev/sdb1" is a new physical volume of "<20.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdb1
VG Name
PV Size <20.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID gR5mm3-f50o-XLTq-34GY-n6Iz-WXkQ-uMZAkJ
"/dev/sdc1" is a new physical volume of "<20.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdc1
VG Name
PV Size <20.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID O2gKxa-ONts-kyXK-zZrO-3dDg-FhtI-V6GPy9pvremove#
- 刪除指定的物理卷，還原成普通分割區或磁碟
TIPS：只有不屬於卷組的物理卷才可以刪除還原。
[root@localhost ~]# pvremove /dev/sdd1
Labels on physical volume "/dev/sdd1" successfully wiped.VG 管理#
vgscan#
- 掃描系統中已建立的
LVM卷組
[root@localhost ~]# vgscan
Reading volume groups from cache.
Found volume group "class" using metadata type lvm2
Found volume group "centos" using metadata type lvm2vgcreate#
- 將一個或多個物理捲建立為一個捲組
-l：捲組上允許建立的最大邏輯卷數-p：捲組中允許新增的最大物理卷數-s：捲組上的物理卷的PE大小
[root@localhost ~]# vgcreate class /dev/sd{b,c}1
Volume group "class" successfully createdvgdisplay#
- 顯示系統中各卷組的詳細資訊
[root@localhost ~]# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name class
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 39.99 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 10238
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 10238 / 39.99 GiB
VG UUID ZtQvGX-YOdy-U8wj-mGQs-TT1e-1PBR-dBNKAG
--- Volume group ---
VG Name centos
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 <19.00 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 4863
Alloc PE / Size 4863 / <19.00 GiB
Free PE / Size 0 / 0
VG UUID bLPJGb-SQQ3-KcUb-OSdo-qaMR-9hJE-MTkc7avgremove#
- 刪除指定的卷組
TIPS：捲組下面的邏輯卷沒有被掛載使用，捲組刪除時會一併刪除下面的邏輯卷。
[root@localhost ~]# vgremove class
Volume group "class" successfully removedvgextend#
- 新增新的物理卷，動態擴充套件卷組的磁碟空間
[root@localhost ~]# vgextend class /dev/sdd1
Volume group "class" successfully extendedvgreduce#
- 刪除捲組中的物理卷，減少捲組容量，
-a：如果命令列中沒有指定要刪除的物理卷，則刪除所有的空物理卷。（all）
TIPS：刪除啊前確保對應的物理卷沒有在使用，就是下面沒有邏輯卷，否則刪除不了。
[root@localhost ~]# vgreduce class /dev/sdd1
Removed "/dev/sdd1" from volume group "class"[root@localhost ~]# vgreduce -a class
Physical volume "/dev/sdb1" still in use
Physical volume "/dev/sdc1" still in use
Removed "/dev/sdd1" from volume group "class"LV 管理#
lvscan#
- 掃描系統中已建立的
LVM邏輯卷
[root@localhost ~]# lvscan
ACTIVE '/dev/class/stu01' [25.00 GiB] inherit
ACTIVE '/dev/class/stu02' [14.99 GiB] inherit
ACTIVE '/dev/centos/swap' [2.00 GiB] inherit
ACTIVE '/dev/centos/root' [<17.00 GiB] inheritlvcreate#
- 從指定的卷組中分割空間，建立新的邏輯卷
-L：指定邏輯卷的大小，單位為KMGT-l：指定百分比建立，如50%vg卷組的一半空間、100%free所有剩下的。-n：指定邏輯卷的名稱
[root@localhost ~]# lvcreate -L 15G -n stu01 class
Logical volume "stu01" created.[root@localhost ~]# lvcreate -l 100%free -n stu02 class
Logical volume "stu02" created.lvdisplay#
- 顯示邏輯卷的詳細資訊
[root@localhost ~]# lvdisplay
--- Logical volume ---
LV Path /dev/class/stu01
LV Name stu01
VG Name class
LV UUID XUP7dq-IM9f-PdKk-XpDH-J1hx-kkuB-cOu3Qx
LV Write Access read/write
LV Creation host, time localhost.localdomain, 2019-08-24 09:42:35 +0800
LV Status available
# open 0
LV Size 25.00 GiB
Current LE 6400
Segments 2
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 8192
Block device 253:2
--- Logical volume ---
LV Path /dev/class/stu02
LV Name stu02
VG Name class
LV UUID P7iMC1-X0oT-6TCH-vLYj-HW2j-6QMu-rS7Jyp
LV Write Access read/write
LV Creation host, time localhost.localdomain, 2019-08-24 09:59:30 +0800
LV Status available
# open 0
LV Size 14.99 GiB
Current LE 3838
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 8192
Block device 253:3
--- Logical volume ---
LV Path /dev/centos/swap
LV Name swap
VG Name centos
LV UUID NXiaXT-T6yv-ktM2-plyS-j6Hg-hkvu-1JQ2eL
LV Write Access read/write
LV Creation host, time localhost, 2019-08-16 17:12:19 +0800
LV Status available
# open 2
LV Size 2.00 GiB
Current LE 512
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 8192
Block device 253:1
--- Logical volume ---
LV Path /dev/centos/root
LV Name root
VG Name centos
LV UUID 7FnsfT-B8xi-3vgu-8N0k-nzNn-8Rra-eoE4iC
LV Write Access read/write
LV Creation host, time localhost, 2019-08-16 17:12:19 +0800
LV Status available
# open 1
LV Size <17.00 GiB
Current LE 4351
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 8192
Block device 253:0lvremove#
- 刪除指定的邏輯卷
TIPS：備份資料，解掛載，刪除。
[root@localhost ~]# umount /mnt/stu02/
[root@localhost ~]# lvremove /dev/class/stu02lvextend#
- 動態擴充套件
LVM邏輯卷的空間大小
-L：指定擴充套件邏輯卷的大小，單位為KMGT-l：指定百分比擴建，如100%free所有剩下的。
[root@localhost ~]# lvextend -L +8G /dev/class/stu01
[root@localhost ~]# lvextend -L +8G /dev/class/stu02TIPS：已掛載，使用線上調整大小，xfs使用xfs_growfs，ext4使用resize2fs。
[root@localhost ~]# xfs_growfs /dev/class/stu01
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/class/stu02lvreduce#
- 減少
LVM邏輯卷的空間大小，
-L：指定邏輯卷的大小，單位為KMGT
TIPS：對於xfs檔案系統，備份資料，解掛載，減少空間，強制格式化，重新掛載。需要注意xfs檔案系統只能擴大，不能縮小，非要縮小的話，只有縮小後並強制格式化，但這麼做資料就丟失了。
[root@localhost ~]# umount /mnt/stu01/
[root@localhost ~]# lvreduce -L -10G /dev/class/stu01
[root@localhost ~]# mkfs.xfs -f /dev/class/stu01
[root@localhost ~]# mount -a
[root@localhost ~]# df -hTTIPS：對於ext4這類檔案系統，備份資料，解掛載，e2fsck -f檢查檔案系統完整性，resize2fs設定檔案系統大小，lvreduce設定邏輯卷大小，重新掛載。
[root@localhost ~]# umount /mnt/stu02/
[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/class/stu02
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/class/stu02 10G
[root@localhost ~]# lvreduce -L 10G /dev/class/stu02
[root@localhost ~]# mount -a
[root@localhost ~]# df -hTLVM 實驗#
建立 LVM 邏輯卷#
1.新增兩塊20G的磁碟，重新啟動機器，並對其進行分割區，全部空間分為一個主分割區，型別改為Linux LVM，ID為8e。分割區過程省略，不清楚可參考上一篇部落格。
[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sd{b,c} | grep -i "linux lvm"
/dev/sdb1 2048 41943039 20970496 8e Linux LVM
/dev/sdc1 2048 41943039 20970496 8e Linux LVM2.將/dev/sdb1、/dev/sdc1轉換為物理卷。
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sd{b,c}1
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
Physical volume "/dev/sdc1" successfully created.3.建立名稱為class的卷組，並將sdb1和sdc1新增進捲組。
[root@localhost ~]# vgcreate class /dev/sd{b,c}1
Volume group "class" successfully created4.劃分大小為15G，名稱為stu01的邏輯卷，然後再擴容10G；剩下的空間建立名稱為stu02的邏輯卷。
[root@localhost ~]# lvcreate -L 15G -n stu01 class
Logical volume "stu01" created.
[root@localhost ~]# lvextend -L +10G /dev/class/stu01
Size of logical volume class/stu01 changed from 15.00 GiB (3840 extents) to 25.00 GiB (6400 extents).
Logical volume class/stu01 successfully resized.[root@localhost ~]# lvcreate -l 100%free -n stu02 class
Logical volume "stu02" created.5.格式化邏輯卷，stu01為xfs，stu02為ext4，設定自動掛載，掛載後就可以使用了。
[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/class/stu01
meta-data=/dev/class/stu01 isize=512 agcount=4, agsize=1638400 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=6553600, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=3200, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/class/stu02
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
983040 inodes, 3930112 blocks
196505 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=2151677952
120 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done[root@localhost ~]# mkdir /mnt/stu0{1,2}
[root@localhost ~]# vim /etc/fstab
//最後面新增下面兩行內容
/dev/class/stu01 /mnt/stu01 xfs defaults 0 0
/dev/class/stu02 /mnt/stu02 ext4 defaults 0 0[root@localhost ~]# mount -a
[root@localhost ~]# df -hT
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/centos-root xfs 17G 927M 17G 6% /
devtmpfs devtmpfs 901M 0 901M 0% /dev
tmpfs tmpfs 912M 0 912M 0% /dev/shm
tmpfs tmpfs 912M 8.7M 904M 1% /run
tmpfs tmpfs 912M 0 912M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 xfs 1014M 143M 872M 15% /boot
tmpfs tmpfs 183M 0 183M 0% /run/user/0
/dev/mapper/class-stu01 xfs 25G 33M 25G 1% /mnt/stu01
/dev/mapper/class-stu02 ext4 15G 41M 14G 1% /mnt/stu02擴容 LVM 邏輯卷#
1.再新增一塊20G的磁碟，重新啟動機器，並對其進行分割區，全部空間分為一個主分割區，型別改為Linux LVM，ID為8e。
[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sd{b..d} | grep -i "linux lvm"
/dev/sdb1 2048 41943039 20970496 8e Linux LVM
/dev/sdc1 2048 41943039 20970496 8e Linux LVM
/dev/sdd1 2048 41943039 20970496 8e Linux LVM2.將/dev/sdd1轉換為物理卷。
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdd1
Physical volume "/dev/sdd1" successfully created.3.若是捲組剩餘空間不夠，就要先對class捲組進行擴容。
[root@localhost ~]# vgdisplay class
--- Volume group ---
VG Name class
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 2
Metadata Sequence No 6
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 2
Open LV 2
Max PV 0
Cur PV 2
Act PV 2
VG Size 39.99 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 10238
Alloc PE / Size 10238 / 39.99 GiB
Free PE / Size 0 / 0
VG UUID iB1h9h-2uQa-rD7o-GBVK-pOCA-ek2c-TXieLr[root@localhost ~]# vgextend class /dev/sdd1
Volume group "class" successfully extended[root@localhost ~]# vgdisplay class
--- Volume group ---
VG Name class
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 3
Metadata Sequence No 7
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 2
Open LV 2
Max PV 0
Cur PV 3
Act PV 3
VG Size <59.99 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 15357
Alloc PE / Size 10238 / 39.99 GiB
Free PE / Size 5119 / <20.00 GiB
VG UUID iB1h9h-2uQa-rD7o-GBVK-pOCA-ek2c-TXieLr4.對stu01和stu02都擴容8G，分別使用xfs_growfs和resize2fs線上調整大小。
[root@localhost ~]# lvextend -L +8G /dev/class/stu01
Size of logical volume class/stu01 changed from 25.00 GiB (6400 extents) to 33.00 GiB (8448 extents).
Logical volume class/stu01 successfully resized.[root@localhost ~]# lvextend -L +8G /dev/class/stu02
Size of logical volume class/stu02 changed from 14.99 GiB (3838 extents) to 22.99 GiB (5886 extents).
Logical volume class/stu02 successfully resized.[root@localhost ~]# xfs_growfs /dev/class/stu01
meta-data=/dev/mapper/class-stu01 isize=512 agcount=4, agsize=1638400 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0 spinodes=0
data = bsize=4096 blocks=6553600, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=3200, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 6553600 to 8650752[root@localhost ~]# resize2fs /dev/class/stu02
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/class/stu02 is mounted on /mnt/stu02; on-line resizing required
old_desc_blocks = 2, new_desc_blocks = 3
The filesystem on /dev/class/stu02 is now 6027264 blocks long.[root@localhost ~]# df -hT
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/centos-root xfs 17G 927M 17G 6% /
devtmpfs devtmpfs 901M 0 901M 0% /dev
tmpfs tmpfs 912M 0 912M 0% /dev/shm
tmpfs tmpfs 912M 8.7M 903M 1% /run
tmpfs tmpfs 912M 0 912M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 xfs 1014M 143M 872M 15% /boot
/dev/mapper/class-stu01 xfs 33G 33M 33G 1% /mnt/stu01
/dev/mapper/class-stu02 ext4 23G 44M 22G 1% /mnt/stu02
tmpfs tmpfs 183M 0 183M 0% /run/user/0收縮 LVM 邏輯卷#
關於收縮 LVM 邏輯卷，可以參考上面的命令lvreduce。這會涉及到資料安全性問題，謹慎使用。
總結#
內容不多，但是還要實際操作才能了解。就是三步走，建立物理卷，建立卷組，建立邏輯卷，然後格式化並掛載使用。擴容的話，沒有掛載使用，就正常擴，然後格式化掛載，已經掛載使用了，擴容後線上調整生效。還有下一篇關於磁碟配額。
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