09 Linux LVM配置

1. LVM原理

Logical volume manager，是建立在硬盘和分区之间的一个逻辑层，用来提高磁盘分区管理的灵活性。

在传统的存储模型中，文件系统是直接构建在物理分区之上的，物理分区的大小决定了其上文件系统的存储容量，调整文件系统的存储容量变得比较繁琐。

LVM设计的主要目标是实现文件系统存储容量可扩展性，使对容量的调整更简易。

2. LVM架构

LVM架构

• 物理分区：pp-physical partition，可以是硬盘的分区或者是RAID分区
• 物理卷：PV-physical volume,是pp的LVM抽象，维护了pp的结构信息，是组成VG的基本逻辑单元，一般一个PV对应一个pp
• 物理扩展单元：PE-physical extends，每个PV都会以pe为基本单元划分，是lvm的最小存储单元；
• 卷组：vg-volume group,由一个或者数个PV组成，可以看做LVM组合起来的大磁盘
• 逻辑扩展单元：LE-logical extends，组成LV的基本单元，一个LE对应一个pe
• 逻辑卷：LV-logical volume，建立在VG之上，文件系统之下，由若干个LE组成，文件系统是基于逻辑卷的。

3. VG、LV、PE的关系

image.png

• LVM是通过交换pe来达到弹性变更文件系统的大小，将原来LV的PE移除，就可以减小LV的容量；
• 想扩增VG的容量则可以通过增加PV的方式；
• 一般LVM默认的pe的大小是4M，最多有65534个pe，所以LVM的VG最大为256G；
• LV和磁盘的dev/sda2分区类似，是用来格式化的单位。当对LV进行写入操作时，LVM定位相应的LE，通过PV头部的映射表将数据写入到相应的PE上。
• LV实现的关键在于PE和LE之间建立的映射关系，不同的映射规则决定了不同的LVM存储模型。

4. LVM优点

• 文件系统可以跨多个磁盘
• 动态地扩展文件系统大小
• 增加新磁盘到LVM的存储池中

5. 使用LVM的要点

• 按需分配文献系统的大小
• 把不同的数据放在不同的卷组中

6. LVM的配置流程

LVM的配置流程

首先通过fdisk将systernID修改为LVM标记，再通过pvcreat将Linux分区处理成物理卷pv，接下来通过vgcreate将创建好的物理卷处理成卷组vg，再通过lvcreate将卷组分成若干个逻辑卷LV，再通过mkfs工具将LV格式化，最后挂载格式化后的LV到文件系统

7. 物理卷管理

• pvcreate创建物理卷
  - 将普通的分区加上pv属性
  - 例如将分区/dev/sda6创建为物理卷：pvcreate /dev/sda6
• pvremove删除物理卷(语法和pvcreat一致)
• pvscan查看物理卷信息
• pvdisplay查看各个物理卷的详细参数

8. 卷组管理命令

• vgcreate 创建卷组
• vgscan 查看卷组信息
• vgdisplay 查看卷组的详细参数
• vgreduce 缩小卷组，把物理卷从卷组中删除
• vgextend 扩展卷组，把某个物理卷添加到卷组中
• vgremove 删除卷组

命令及其输出

9. 逻辑卷管理

• lvcreate创建逻辑卷
• lvscan 查看逻辑卷的信息
• lvdisplay查看逻辑卷的具体参数
• lvextend增大逻辑卷的大小
• lvreduce减小逻辑卷的大小
• lvremove 删除逻辑卷

命令的输入输出

10. 管理文件系统空间

• 增大文件系统空间步骤：
  1. 先卸载逻辑卷
  2. 然后通过vgentend,lvextend等命令增大lv的空间
  3. 再使用resize2fs将逻辑卷容量增加
  4. 最后将逻辑卷挂载到目录树
• 缩小文件系统空间步骤：
  1. 先卸载逻辑卷
  2. 使用resize2fs将逻辑卷容量减小
  3. 然后通过vgreduce,lvreduce等命令减小lv的空间
  4. 最后将逻辑卷挂载到目录树