centos下LVM配置与管理

centos下LVM配置与管理

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。

LVM的工作原理其实很简单，它就是通过将底层的物理硬盘抽象的封装起来，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。在传统的磁盘管理机制中，我们的上层应用是直接访问文件系统，从而对底层的物理硬盘进行读取，而在LVM中，其通过对底层的硬盘进行封装，当我们对底层的物理硬盘进行操作时，其不再是针对于分区进行操作，而是通过一个叫做逻辑卷的东西来对其进行底层的磁盘管理操作。比如说我增加一个物理硬盘，这个时候上层的服务是感觉不到的，因为呈现给上层服务的是以逻辑卷的方式。

LVM最大的特点就是可以对磁盘进行动态管理。因为逻辑卷的大小是可以动态调整的，而且不会丢失现有的数据。如果我们新增加了硬盘，其也不会改变现有上层的逻辑卷。作为一个动态磁盘管理机制，逻辑卷技术大大提高了磁盘管理的灵活性。

LVM的主要功能：容量组合，动态调整容量大小。

LVM是将多块硬盘从逻辑上组合成一个大容量的存储空间（即VG），最终要划分成小的LV逻辑卷来使用这些空间。

LVM的管理流程：先给硬盘分区（也可以不分区），再创建PV，再创建VG，再创建LV，再格式化LV，再手动或自动挂载LV,再写入数据。

基本的逻辑卷管理概念：

PV（Physical Volume）- 物理卷

物理卷在逻辑卷管理中处于最底层，它可以是实际物理硬盘上的分区，也可以是整个物理硬盘，也可以是raid设备。

VG（Volumne Group）- 卷组

卷组建立在物理卷之上，一个卷组中至少要包括一个物理卷，在卷组建立之后可动态添加物理卷到卷组中。一个逻辑卷管理系统工程中可以只有一个卷组，也可以拥有多个卷组。

LV（Logical Volume）- 逻辑卷

逻辑卷建立在卷组之上，卷组中的未分配空间可以用于建立新的逻辑卷，逻辑卷建立后可以动态地扩展和缩小空间。系统中的多个逻辑卷可以属于同一个卷组，也可以属于不同的多个卷组。

关系图如下：

PE（Physical Extent）- 物理块

LVM 默认使用4MB的PE区块，而LVM的LV最多仅能含有65534个PE (lvm1 的格式)，因此默认的LVM的LV最大容量为4M*65534/(1024M/G)=256G。PE是整个LVM 最小的储存区块，也就是说，其实我们的资料都是由写入PE 来处理的。简单的说，这个PE 就有点像文件系统里面的block 大小。所以调整PE 会影响到LVM 的最大容量！不过，在 CentOS 6.x 以后，由于直接使用 lvm2 的各项格式功能，因此这个限制已经不存在了。

功能/命令	物理卷管理（PV）	卷组管理（VG）	逻辑卷管理（LV）
扫描查询系统中的LVM设备	pvscan	vgscan	lvscan
建立	pvcreate	vgcreate	lvcreate
显示	pvdisplay	vgdisplay	lvdisplay
状态	pvs	vgs	lvs
删除	pvremove	vgremove	lvremove
扩展（增加容量）		vgextend	lvextend/lvresize
缩容（缩小容量）		vgreduce	lvreduce/lvresize
调整系统中看到的容量	resize2fs/xfs_growfs

LVM逻辑卷管理的思路：先给硬盘分区（也可以不分区），再创建pv，再创建vg，再创建lv，再格式化，再手动或自动挂载，再测试数据的写入。

创建PV物理卷：

 [root@serve1 ~]# lsblk
 NAME        MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
 sda           :       20G   disk
 ├─sda1        :        1G   part /boot
 └─sda2        :       19G   part
  ├─cl-root :       17G   lvm  /
  └─cl-swap :        2G   lvm  [SWAP]
 sdb           :      20G   disk
 sdc           :      20G   disk
 sr0          :      .7G   rom

创建PV

 [root@serve1 ~]# pvcreate /dev/sd[b-c]
  Physical volume "/dev/sdb" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdc" successfully created.

查看PV的状态

 [root@serve1 ~]# pvs
  PV         VG Fmt  Attr PSize   PFree
  /dev/sda2  cl lvm2 a--  <.00g
  /dev/sdb      lvm2 ---   .00g .00g
  /dev/sdc      lvm2 ---   .00g .00g

查看PV的详细信息

 [root@serve1 ~]# pvdisplay
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sda2
  VG Name               cl
  PV Size               <19.00 GiB / not usable 3.00 MiB
  Allocatable           yes (but full)
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE
  Free PE
  Allocated PE
  PV UUID               fnufKb-qQ1k-jEH3-tS3R-7dvF-Ldrd-6PMuoG

  "/dev/sdb" is a new physical volume of "20.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb
  VG Name
  PV Size               20.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size
  Total PE
  Free PE
  Allocated PE
  PV UUID               koMQS3-Omw9-bg8r-Lluq-vM7C-nm0B-KqKIaH

  "/dev/sdc" is a new physical volume of "20.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdc
  VG Name
  PV Size               20.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size
  Total PE
  Free PE
  Allocated PE
  PV UUID               mzTDJw-Ak2N-CzDD-eEcO-bczl-wA0r-44LHqd

创建VG卷组：

 [root@serve1 ~]# vgcreate vg1 /dev/sd[b-c]
  Volume group "vg1" successfully created

 [root@serve1 ~]# vgs
  VG  #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree
  cl           wz--n- <.00g
  vg1          wz--n-  .99g .99g
 [root@serve1 ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               vg1
  System ID
  Format                lvm2
  Metadata Areas
  Metadata Sequence No
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV
  Cur LV
  Open LV
  Max PV
  Cur PV
  Act PV
  VG Size               39.99 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE
  Alloc PE / Size        /
  Free  PE / Size        / 39.99 GiB
  VG UUID               xfNGUD-pYdS-eUI9-5Y0u-Ulqx-rwWW-EI5gso

  --- Volume group ---
  VG Name               cl
  System ID
  Format                lvm2
  Metadata Areas
  Metadata Sequence No
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV
  Cur LV
  Open LV
  Max PV
  Cur PV
  Act PV
  VG Size               <19.00 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE
  Alloc PE / Size        / <19.00 GiB
  Free  PE / Size        /
  VG UUID               cxM7kS-b357-Y4MX-439j-EkVT-3X4l-5tTZp1

说明：vg1指的是卷组名称，/dev/[b-c]是卷组中的设备

创建LV逻辑卷（这里我创建了2个LV逻辑卷）:

 [root@serve1 ~]# lvcreate -L 25G -n lv1 vg1    #创建LV逻辑卷
   Logical volume "lv1" created.

 [root@serve1 ~]# lvs
   LV   VG  Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
   root cl  -wi-ao---- <.00g
   swap cl  -wi-ao----   .00g
   lv1  vg1 -wi-a-----  .00g

 [root@serve1 ~]# lvdisplay
   --- Logical volume ---
   LV Path                /dev/vg1/lv1
   LV Name                lv1
   VG Name                vg1
   LV UUID                PDVaXp-eih9-ogif-PvBu-Mve2-nCUf-086A8o
   LV Write Access        read/write
   LV Creation host, time serve1, -- :: +
   LV Status              available
   # open
   LV Size                25.00 GiB
   Current LE
   Segments
   Allocation             inherit
   Read ahead sectors     auto
   - currently set to
   Block device           :

   --- Logical volume ---
   LV Path                /dev/cl/swap
   LV Name                swap
   VG Name                cl
   LV UUID                fjdF4f-JxFB-gtEh-7k4C-74BC-odR2-wIL6Sy
   LV Write Access        read/write
   LV Creation host, time serve1, -- :: +
   LV Status              available
   # open
   LV Size                2.00 GiB
   Current LE
   Segments
   Allocation             inherit
   Read ahead sectors     auto
   - currently set to
   Block device           :

   --- Logical volume ---
   LV Path                /dev/cl/root
   LV Name                root
   VG Name                cl
   LV UUID                OddHW1-lehU-NcYT-uO19-nD7y-kdSx-PO3ZW0
   LV Write Access        read/write
   LV Creation host, time serve1, -- :: +
   LV Status              available
   # open
   LV Size                <17.00 GiB
   Current LE
   Segments
   Allocation             inherit
   Read ahead sectors     auto
   - currently set to
   Block device           :

明：-L：指定逻辑卷的大小，单位为"kKmMgGtT"字节； -n：指定逻辑卷的名称； vg1是卷组的名称，卷组的名称要和上面创建的卷组名称一致。

 [root@serve1 ~]# lvcreate -l +%FREE -n lv2 vg1
   Logical volume "lv2" created.

 [root@serve1 ~]# lvs
   LV   VG  Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
   root cl  -wi-ao---- <.00g
   swap cl  -wi-ao----   .00g
   lv1  vg1 -wi-a-----  .00g
   lv2  vg1 -wi-a-----  .99g

 [root@serve1 ~]# lvdisplay
   --- Logical volume ---
   LV Path                /dev/vg1/lv1
   LV Name                lv1
   VG Name                vg1
   LV UUID                PDVaXp-eih9-ogif-PvBu-Mve2-nCUf-086A8o
   LV Write Access        read/write
   LV Creation host, time serve1, -- :: +
   LV Status              available
   # open
   LV Size                25.00 GiB
   Current LE
   Segments
   Allocation             inherit
   Read ahead sectors     auto
   - currently set to
   Block device           :

   --- Logical volume ---
   LV Path                /dev/vg1/lv2
   LV Name                lv2
   VG Name                vg1
   LV UUID                DSymjV-ExDB-wTSR-6lns-Swjz-ZzP5-Ywf0xA
   LV Write Access        read/write
   LV Creation host, time serve1, -- :: +
   LV Status              available
   # open
   LV Size                14.99 GiB
   Current LE
   Segments
   Allocation             inherit
   Read ahead sectors     auto
   - currently set to
   Block device           :

   --- Logical volume ---
   LV Path                /dev/cl/swap
   LV Name                swap
   VG Name                cl
   LV UUID                fjdF4f-JxFB-gtEh-7k4C-74BC-odR2-wIL6Sy
   LV Write Access        read/write
   LV Creation host, time serve1, -- :: +
   LV Status              available
   # open
   LV Size                2.00 GiB
   Current LE
   Segments
   Allocation             inherit
   Read ahead sectors     auto
   - currently set to
   Block device           :

   --- Logical volume ---
   LV Path                /dev/cl/root
   LV Name                root
   VG Name                cl
   LV UUID                OddHW1-lehU-NcYT-uO19-nD7y-kdSx-PO3ZW0
   LV Write Access        read/write
   LV Creation host, time serve1, -- :: +
   LV Status              available
   # open
   LV Size                <17.00 GiB
   Current LE
   Segments
   Allocation             inherit
   Read ahead sectors     auto
   - currently set to
   Block device           :

说明：-l：指定逻辑卷的大小（LE数）

创建挂载目录、格式化挂载并写入文件测试:

 #格式化LV逻辑卷
 [root@serve1 ~]# mkfs.xfs /dev/vg1/lv1
 meta-data=/dev/vg1/lv1           isize=    agcount=, agsize= blks
          =                       sectsz=   attr=, projid32bit=
          =                       crc=        finobt=, sparse=
 data     =                       bsize=   blocks=, imaxpct=
          =                       sunit=      swidth= blks
 naming   =version               bsize=   ascii-ci= ftype=
 log      =internal log           bsize=   blocks=, version=
          =                       sectsz=   sunit= blks, lazy-count=
 realtime =none                   extsz=   blocks=, rtextents=

 [root@serve1 ~]# mkfs.xfs /dev/vg1/lv2
 meta-data=/dev/vg1/lv2           isize=    agcount=, agsize= blks
          =                       sectsz=   attr=, projid32bit=
          =                       crc=        finobt=, sparse=
 data     =                       bsize=   blocks=, imaxpct=
          =                       sunit=      swidth= blks
 naming   =version               bsize=   ascii-ci= ftype=
 log      =internal log           bsize=   blocks=, version=
          =                       sectsz=   sunit= blks, lazy-count=
 realtime =none                   extsz=   blocks=, rtextents=

 #挂载逻辑卷
 [root@serve1 ~]# mount /dev/vg1/lv1 /web
 [root@serve1 ~]# mount /dev/vg1/lv2 /data

 [root@serve1 ~]# df -hT
 文件系统            类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
 /dev/mapper/cl-root xfs        17G  .3G   13G   % /
 devtmpfs            devtmpfs  .9G       .9G    % /dev
 tmpfs               tmpfs     .9G       .9G    % /dev/shm
 tmpfs               tmpfs     .9G  9.1M  .9G    % /run
 tmpfs               tmpfs     .9G       .9G    % /sys/fs/cgroup
 /dev/sda1           xfs      1014M  238M  777M   % /boot
 tmpfs               tmpfs     378M   12K  378M    % /run/user/
 tmpfs               tmpfs     378M       378M    % /run/user/
 /dev/mapper/vg1-lv1 xfs        25G   33M   25G    % /web
 /dev/mapper/vg1-lv2 xfs        15G   33M   15G    % /data

 [root@serve1 ~]# echo /dev/mapper/vg1-lv1 /web  xfs  defaults    >>/etc/fstab
 [root@serve1 ~]# echo /dev/mapper/vg1-lv2 /date  xfs  defaults    >>/etc/fstab

 [root@serve1 ~]# cat /etc/fstab

 #
 # /etc/fstab
 # Created by anaconda on Wed Sep  ::
 #
 # Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
 # See man pages fstab(), findfs(), mount() and/or blkid() for more info
 #
 /dev/mapper/cl-root     /                       xfs     defaults
 UUID=4318c13a-c39b-484d-aaa0-ce6331eddc30 /boot                   xfs     defaults
 /dev/mapper/cl-swap     swap                    swap    defaults
 /dev/mapper/vg1-lv1 /web xfs defaults
 /dev/mapper/vg1-lv2 /date xfs defaults  

说明：centos7支持xfs和etx4类型的文件系统，centos6不支持xfs类型的文件系统。

卸载删除LVM

思路：删除LVM的步骤和创建LVM的步骤是相反的。先删除LV逻辑卷，再删除VG卷组，最后删除PV物理卷

 [root@serve1 ~]# lvremove /dev/vg1/lv1
 Do you really want to remove active logical volume vg1/lv1? [y/n]: y
   Logical volume "lv1" successfully removed
 [root@serve1 ~]# lvs
   LV   VG Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
   root cl -wi-ao---- <.00g
   swap cl -wi-ao----   .00g

 #删除VG1卷组
 [root@serve1 ~]# vgremove vg1
   Volume group "vg1" successfully removed

 #查看VG卷组状态
 [root@serve1 ~]# vgs
   VG #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree
   cl          wz--n- <.00g    

 #删除sd[b-c]物理卷
 [root@serve1 ~]# pvremove /dev/sd[b-c]
   Labels on physical volume "/dev/sdb" successfully wiped.
   Labels on physical volume "/dev/sdc" successfully wiped.

 #查看PV物理卷状态
 [root@serve1 ~]# pvs
   PV         VG Fmt  Attr PSize   PFree
   /dev/sda2  cl lvm2 a--  <.00g    

 #最后注释或删掉/etc/fstab里面逻辑卷的挂载信息。