Linux磁盘管理—LVM磁盘分区

Linux磁盘管理—LVM磁盘分区

evobot 831 2018-04-11

LVM是指逻辑卷管理,由物理磁盘、物理卷、卷组、逻辑卷组成。物理卷组在物理磁盘上创建,磁盘ID为8e,与分区创建相同,一个和多个物理卷组成卷组,在卷组的基础上划分逻辑卷,逻辑卷格式化之后进行挂载。

LVM

LVM相比普通分区,优点在于可以方便的进行扩容和缩容,但是同样也带来了数据恢复困难的缺点。


LVM物理卷

创建物理分区

  • 创建物理分区与磁盘分区相同,但需要在fdisk中将分区ID设置为8eparted中则使用set设置为lvm,然后使用pvcreate命令创建物理卷。

使用fdisk分区

  • 使用fdisk分区,与之前的磁盘分区一样,只需要使用t将分区ID更改为8e即可:

    命令(输入 m 获取帮助):p
    
    磁盘 /dev/sdc:4294 MB, 4294967296 字节,8388608 个扇区
    Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
    扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节
    I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节
    磁盘标签类型:dos
    磁盘标识符:0x3f2e9a4a
    
       设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/sdc1            2048     4196351     2097152   83  Linux
    
    命令(输入 m 获取帮助):t	# 将分区ID更改为LVM
    已选择分区 1
    Hex 代码(输入 L 列出所有代码):8e	# 可以输入L列出所以的分区类型代码
    已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”
    
    命令(输入 m 获取帮助):p
    
    磁盘 /dev/sdc:4294 MB, 4294967296 字节,8388608 个扇区
    Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
    扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节
    I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节
    磁盘标签类型:dos
    磁盘标识符:0x3f2e9a4a
    
       设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/sdc1            2048     4196351     2097152   8e  Linux LVM
    

使用parted分区

  • 使用parted对GPT格式的磁盘进行分区,同样也需要将分区类型设置为LVM,使用partedset命令即可:

    [root@localhost ~]# parted /dev/sdb mkpart primary 1M 2G set 1 lvm
    新状态?  [开]/on/关/off? on                                              
    信息: You may need to update /etc/fstab.
    
    [root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sdb
    WARNING: fdisk GPT support is currently new, and therefore in an experimental phase. Use at your own discretion.
    
    磁盘 /dev/sdb:10.7 GB, 10737418240 字节,20971520 个扇区
    Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
    扇区大小(逻辑/物理):512 字节 / 512 字节
    I/O 大小(最小/最佳):512 字节 / 512 字节
    磁盘标签类型:gpt
    
     #         Start          End    Size  Type            Name
     1         2048      3905535    1.9G  Linux LVM       primary
    

创建物理卷

  • 创建物理卷使用pvcreate命令,这个命令在lvm软件包内,默认并没有安装,使用yum install -y lvm2安装;

当需要使用一个命令,但命令所在的软件包没有安装,并且不知道软件包的名字的时候,可以使用yum provides "/*/pvcreate"命令查找命令所在的软件包,其中"/*/pvcreate"是命令的路径,这里使用通配的方式查找。

  • 使用命令pvcreate /dev/sdXX将分区创建为LVM物理卷:

    [root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1
    WARNING: ext3 signature detected on /dev/sdb1 at offset 1080. Wipe it? [y/n]: y	# 由于分区存在文件系统,需要清除
      Wiping ext3 signature on /dev/sdb1.
      Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
    

有时候创建完分区后,在/dev/目录下新的分区sdb1可能并没有自动生成文件,这时可以使用命令partprobe来生成。

  • 使用pvdisplay命令查看物理卷,命令执行结果会列出物理卷的详细信息:

    [root@localhost ~]# pvdisplay 
      "/dev/sdb2" is a new physical volume of "1.86 GiB"
      --- NEW Physical volume ---
      PV Name               /dev/sdb2
      VG Name               
      PV Size               1.86 GiB
      Allocatable           NO
      PE Size               0   
      Total PE              0
      Free PE               0
      Allocated PE          0
      PV UUID               GxoHRk-qwFY-xIPx-fnSK-Oj9w-9A9V-3cIrei
    
      "/dev/sdb1" is a new physical volume of "1.86 GiB"
      --- NEW Physical volume ---
      PV Name               /dev/sdb1
      VG Name               
      PV Size               1.86 GiB
      Allocatable           NO
      PE Size               0   
      Total PE              0
      Free PE               0
      Allocated PE          0
      PV UUID               qGXHcS-DYtM-rV90-QChT-Sy0L-qKff-qbfWm3
    
    
  • 使用pvs命令可以查看物理卷的简要信息:

    [root@localhost ~]# pvs
      PV         VG Fmt  Attr PSize  PFree 
      /dev/sdb1     lvm2 ---   1.86g  1.86g
      /dev/sdb2     lvm2 ---   1.86g  1.86g
      /dev/sdc1     lvm2 ---   2.00g  2.00g
      /dev/sdc2     lvm2 ---  <2.00g <2.00g
    
    

LVM卷组

创建卷组

  • 创建LVM卷组,使用vgcreate命令,命令格式为vgcreate (卷组名) (分区名),其中分区名可以是多个:

    [root@localhost ~]# vgcreate vg1 /dev/sdb1 /dev/sdb2
      Volume group "vg1" successfully created
    
    
  • 查看已创建的卷组,使用vgdisplayvgs命令:

    [root@localhost ~]# vgdisplay 
      --- Volume group ---
      VG Name               vg1
      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               <3.72 GiB
      PE Size               4.00 MiB
      Total PE              952
      Alloc PE / Size       0 / 0   
      Free  PE / Size       952 / <3.72 GiB
      VG UUID               EBbYQ5-v6Gh-U2d4-ZEVS-KO21-FHYk-qaWPib
    
    [root@localhost ~]# vgs
      VG  #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
      vg1   2   0   0 wz--n- <3.72g <3.72g
    
    
  • 使用命令vgremove可以删除卷组:

    [root@localhost ~]# vgremove vg1
      Volume group "vg1" successfully removed
    
    

卷组扩容

  • 卷组扩容使用vgextend命令,命令用法为vgextend (卷组) (物理卷):

    [root@localhost ~]# pvs
      PV         VG  Fmt  Attr PSize  PFree  
      /dev/sdb1  vg1 lvm2 a--  <1.86g 880.00m
      /dev/sdb2  vg1 lvm2 a--  <1.86g  <1.86g
      /dev/sdc1      lvm2 ---   2.00g   2.00g
      /dev/sdc2      lvm2 ---  <2.00g  <2.00g
    
    [root@localhost ~]# vgextend vg1 /dev/sdc1
      Volume group "vg1" successfully extended
    
    [root@localhost ~]# vgs
      VG  #PV #LV #SN Attr   VSize VFree
      vg1   3   1   0 wz--n- 5.71g 4.71g
    
    [root@localhost ~]# pvs
      PV         VG  Fmt  Attr PSize  PFree  
      /dev/sdb1  vg1 lvm2 a--  <1.86g 880.00m
      /dev/sdb2  vg1 lvm2 a--  <1.86g  <1.86g
      /dev/sdc1  vg1 lvm2 a--  <2.00g  <2.00g
      /dev/sdc2      lvm2 ---  <2.00g  <2.00g
    
    

LVM逻辑卷

创建逻辑卷

  • 创建逻辑卷使用命令lvcreate,命令用法为lvcreate -L (逻辑卷大小) -n (逻辑卷名) (卷组名)

    [root@localhost ~]# lvcreate -L 500M -n lv1 vg1
      Logical volume "lv1" created.
    
    
  • 查看已创建的逻辑卷,使用lvdisplaylvs命令:

    [root@localhost ~]# lvdisplay 
      --- Logical volume ---
      LV Path                /dev/vg1/lv1
      LV Name                lv1
      VG Name                vg1
      LV UUID                y325TB-keCq-Gl9C-Oh1V-7rMp-CCHe-LjHHfx
      LV Write Access        read/write
      LV Creation host, time localhost.localdomain, 2018-04-11 23:29:28 +0800
      LV Status              available
      # open                 0
      LV Size                500.00 MiB
      Current LE             125
      Segments               1
      Allocation             inherit
      Read ahead sectors     auto
      - currently set to     8192
      Block device           253:0
    
    [root@localhost ~]# lvs
      LV   VG  Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
      lv1  vg1 -wi-a----- 500.00m                           
    

逻辑卷格式化

  • 逻辑卷的格式化与分区的格式化相同,只是LVM逻辑卷文件路径与分区文件路径不同:

    [root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1 	# 格式化为ext4
    mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
    文件系统标签=
    OS type: Linux
    块大小=1024 (log=0)
    分块大小=1024 (log=0)
    Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
    128016 inodes, 512000 blocks
    25600 blocks (5.00%) reserved for the super user
    第一个数据块=1
    Maximum filesystem blocks=34078720
    63 block groups
    8192 blocks per group, 8192 fragments per group
    2032 inodes per group
    Superblock backups stored on blocks: 
    	8193, 24577, 40961, 57345, 73729, 204801, 221185, 401409
    
    Allocating group tables: 完成                            
    正在写入inode表: 完成                            
    Creating journal (8192 blocks): 完成
    Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成 
    
    [root@localhost ~]# mkfs.xfs -f /dev/vg1/lv1 	#格式化为xfs
    meta-data=/dev/vg1/lv1           isize=512    agcount=4, agsize=32000 blks
             =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
             =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
    data     =                       bsize=4096   blocks=128000, imaxpct=25
             =                       sunit=0      swidth=0 blks
    naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
    log      =internal log           bsize=4096   blocks=855, version=2
             =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
    realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
    
    

逻辑卷挂载

  • 挂在逻辑卷与分区挂载相同,使用mount命令:

    [root@localhost ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt/
    [root@localhost ~]# df -h
    文件系统             容量  已用  可用 已用% 挂载点
    /dev/sda3             28G  1.2G   27G    5% /
    devtmpfs             487M     0  487M    0% /dev
    tmpfs                497M     0  497M    0% /dev/shm
    tmpfs                497M  6.6M  490M    2% /run
    tmpfs                497M     0  497M    0% /sys/fs/cgroup
    /dev/sda1            197M  108M   89M   55% /boot
    tmpfs                100M     0  100M    0% /run/user/0
    /dev/mapper/vg1-lv1  497M   26M  472M    6% /mnt
    
    
  • 使用df -h查看挂载发现逻辑卷的文件路径与mount时指定的文件不同,实际上两个路径都是指向同一个文件:

    [root@localhost ~]# ls -l /dev/vg1/lv1 
    lrwxrwxrwx. 1 root root 7 4月  11 23:33 /dev/vg1/lv1 -> ../dm-0
    [root@localhost ~]# ls -l /dev/mapper/vg1-lv1 
    lrwxrwxrwx. 1 root root 7 4月  11 23:33 /dev/mapper/vg1-lv1 -> ../dm-0
    
    

逻辑卷扩缩容

ext文件系统扩容

  • 扩容逻辑卷使用命令lvresize,用法为lvresize -L (逻辑卷大小) (逻辑卷路径),扩容前需要现将逻辑卷取消挂载:

    [root@localhost ~]# umount /dev/vg1/lv1 
    [root@localhost ~]# lvresize -L 800M /dev/vg1/lv1 
      Size of logical volume vg1/lv1 changed from 500.00 MiB (125 extents) to 800.00 MiB (200 extents).
      Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
    
    
  • 扩容后需要检查逻辑卷是否存在错误,使用e2fsck -f (逻辑卷)命令进行检查:

    [root@localhost ~]# lvresize -L 800M /dev/vg1/lv1 
      Size of logical volume vg1/lv1 changed from 500.00 MiB (125 extents) to 800.00 MiB (200 extents).
      Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
    [root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv1 
    e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
    第一步: 检查inode,块,和大小
    第二步: 检查目录结构
    第3步: 检查目录连接性
    Pass 4: Checking reference counts
    第5步: 检查簇概要信息
    /dev/vg1/lv1: 12/128016 files (0.0% non-contiguous), 26686/512000 blocks
    
    
  • 然后需要更新逻辑卷的信息,使用命令resize2fs (逻辑卷)进行更新:

    root@localhost ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1 
    resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
    Resizing the filesystem on /dev/vg1/lv1 to 819200 (1k) blocks.
    The filesystem on /dev/vg1/lv1 is now 819200 blocks long.
    
  • 然后重新挂载逻辑卷即可:

    [root@localhost ~]# !mount
    mount /dev/vg1/lv1 /mnt/
    [root@localhost ~]# cat /mnt/test.txt 
    1123456
    

ext文件系统缩容

  • xfs文件系统不支持缩容,缩容操作需要先取消逻辑卷的挂载,然后使用e2fsck命令检查磁盘错误,之后更新逻辑卷的信息,最后再设置逻辑卷大小,步骤基本与扩容相反,但是在更新逻辑卷信息时,需要指定新的逻辑卷大小,使用resize2fs (逻辑卷) (缩容后逻辑卷大小)

    [root@localhost ~]# !umount
    umount /dev/vg1/lv1 
    
    [root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv1 	#检查磁盘错误
    e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
    第一步: 检查inode,块,和大小
    第二步: 检查目录结构
    第3步: 检查目录连接性
    Pass 4: Checking reference counts
    第5步: 检查簇概要信息
    /dev/vg1/lv1: 12/203200 files (0.0% non-contiguous), 36419/819200 blocks
    
    [root@localhost ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1 500M	# 更新逻辑卷信息
    resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
    Resizing the filesystem on /dev/vg1/lv1 to 512000 (1k) blocks.
    The filesystem on /dev/vg1/lv1 is now 512000 blocks long.
    
    [root@localhost ~]# lvresize -L 500M /dev/vg1/lv1 #设置新的大小
      WARNING: Reducing active logical volume to 500.00 MiB.
      THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
    Do you really want to reduce vg1/lv1? [y/n]: y
      Size of logical volume vg1/lv1 changed from 800.00 MiB (200 extents) to 500.00 MiB (125 extents).
      Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
    
    [root@localhost ~]# lvdisplay 
      --- Logical volume ---
      LV Path                /dev/vg1/lv1
      LV Name                lv1
      VG Name                vg1
      LV UUID                dKQ2IM-hFhJ-iXN9-f5WK-HPrI-dB1a-0P7Q5i
      LV Write Access        read/write
      LV Creation host, time localhost.localdomain, 2018-04-11 23:51:47 +0800
      LV Status              available
      # open                 0
      LV Size                500.00 MiB
      Current LE             125
      Segments               1
      Allocation             inherit
      Read ahead sectors     auto
      - currently set to     8192
      Block device           253:0
    
    [root@localhost ~]# lvs
      LV   VG  Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
      lv1  vg1 -wi-a----- 500.00m                                                    
    

xfs文件系统扩容

  • xfs文件系统的逻辑卷在扩容时不需要卸载,也不需要检查磁盘错误和更新磁盘信息,只需要直接使用lvresize命令扩容即可:

    [root@localhost ~]# lvresize -L 1G /dev/vg1/lv1 
      Size of logical volume vg1/lv1 changed from 500.00 MiB (125 extents) to 1.00 GiB (256 extents).
      Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
    
    [root@localhost ~]# lvs
      LV   VG  Attr       LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
      lv1  vg1 -wi-ao---- 1.00g                                                    
    [root@localhost ~]# df -h
    文件系统             容量  已用  可用 已用% 挂载点
    /dev/sda3             28G  1.2G   27G    5% /
    devtmpfs             487M     0  487M    0% /dev
    tmpfs                497M     0  497M    0% /dev/shm
    tmpfs                497M  6.6M  490M    2% /run
    tmpfs                497M     0  497M    0% /sys/fs/cgroup
    /dev/sda1            197M  108M   89M   55% /boot
    tmpfs                100M     0  100M    0% /run/user/0
    /dev/mapper/vg1-lv1  497M   26M  472M    6% /mnt
    
    
  • 扩容后通过df -h查看挂载信息,逻辑卷的大小并没有更新,需要使用xfs_growfs命令进行更新,用法为xfs_growfs (逻辑卷),执行这个命令时,磁盘必须已经挂载:

    [root@localhost ~]# xfs_growfs /dev/vg1/lv1 
    meta-data=/dev/mapper/vg1-lv1    isize=512    agcount=4, agsize=32000 blks
             =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
             =                       crc=1        finobt=0 spinodes=0
    data     =                       bsize=4096   blocks=128000, imaxpct=25
             =                       sunit=0      swidth=0 blks
    naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
    log      =internal               bsize=4096   blocks=855, version=2
             =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
    realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
    data blocks changed from 128000 to 262144
    
    [root@localhost ~]# df -h
    文件系统             容量  已用  可用 已用% 挂载点
    /dev/sda3             28G  1.2G   27G    5% /
    devtmpfs             487M     0  487M    0% /dev
    tmpfs                497M     0  497M    0% /dev/shm
    tmpfs                497M  6.6M  490M    2% /run
    tmpfs                497M     0  497M    0% /sys/fs/cgroup
    /dev/sda1            197M  108M   89M   55% /boot
    tmpfs                100M     0  100M    0% /run/user/0
    /dev/mapper/vg1-lv1 1021M   26M  996M    3% /mnt
    
    

当错误配置fstab文件重启之后,系统启动会进入故障模式,这时候需要输入root密码进入系统,然后正确修改fstab文件后重启即可恢复。


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