Linux磁盘管理—LVM磁盘分区

Linux磁盘管理—LVM磁盘分区

Administrator 842 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8e，parted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parted的set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vgdisplay或vgs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lvdisplay或lvs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。

Centos