LVM逻辑卷的使用

逻辑卷管理

LVM概念：

  当用户想要随着实际需求的变化调整硬盘分区的大小时,会受到磁盘“灵活性”的限制。这时就需要用到一项非常普及的硬盘设备资源管理技术了 — LVM。LVM逻辑卷管理是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，允许用户对硬盘资源进行动态调整。LVM是建立在硬盘或者分区之上的一个逻辑层，为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局，从而提高磁盘分区管理的灵活性。通过LVM系统，管理员可以轻松管理磁盘分区，如将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组(volume group)，形成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷(logical volume)，并进一步在逻辑卷上创建文件系统。管理员通过LVM可以方便地调整卷组的大小，并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配。例如，按照.使用用途进行定义development和sales，而不是使用物理磁盘名sda和sdb。当系统添加了新的磁盘后，管理员不必将磁盘的文件移动到新的磁盘上，以便充分利用新的存储空间，而是通过LVM直接扩展文件系统跨越磁盘即可。

LVM基本术语：

1.物理卷PV

  物理卷在LVM系统中处于最底层，可以将其理解为物理硬盘、硬盘分区或者RAID磁盘阵列。卷组建立在物理卷之上，一个卷组可以包含多个物理卷，而且在卷组创建之后，也可以继续向其中添加新的物理卷。物理卷可以是整个硬盘、硬盘上的分区，或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备(如RAID)。物理卷是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质(如分区、磁盘等)比较，却包含有与LVM相关的管理参数。

2.卷组VG

  卷组建立在物理卷之上，由一个或多个物理卷组成。卷组创建之后，可以动态地添加物理卷到卷组中，在卷组上可以创建一个或多个LVM分区(逻辑卷)。一个LVM系统中可以只有一个卷组,也可以包含多个卷组。LVM管理的卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘。

3.逻辑卷LV

  逻辑卷建立在卷组之上，是从卷组中“切出”的一块空间。逻辑卷创建之后，其大小可以伸缩。LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区，在逻辑卷之上可以建立文件系统.(如/home或者/usr等)。逻辑卷是用卷组中空闲的资源建立的，并且逻辑卷在建立后可以动态地扩展或缩小空间。

4.物理区域PE

  每一个物理卷被划分为基本单元(称为PE)，具有唯一编号的 PE,是可以被LVM寻址的最小存储单元。PE的大小可根据实际情况在创建物理卷时指定，默认为4 MB。PE的大小一旦确定将不能改变，同一个卷组中所有物理卷的PE大小一致。

5.逻辑区域LE

  逻辑区域也被划分为可被寻址的基本单位(称为LE)。在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，并且一一对应。和非LVM系统将包含分区信息的元数据(metadata)保存在位于分区起始位置的分区表中一样,逻辑卷以及卷组相关的元数据也是保存在位于物理卷起.始处的卷组描述符区域VGDA中。VGDA包括PV描述符、VG描述符、IV描述签和一些PF描述符。

LVM逻辑卷操作：

LVM技术简单来说，就是在硬盘分区和文件系统之间添加了一个逻辑层，它提供了一个抽象的卷组，可以把多块硬盘进行卷组合并。这样一来,用户无须关心物理硬盘设备的底层架构和布局，就可以实现对硬盘分区的动态调整。常规操作有如下4个操作:

1.部署逻辑卷

  一般而言,在生产环境中无法精确地预估每个硬盘分区在日后的使用情况，因此会导致原先分配的硬盘分区不够用。比如，伴随着业务量的增加，用于存放交易记录的数据库目录的体积也随之增加;分析并记录用户的行为导致日志目录的体积不断变大，这些都会导致原有的硬盘分区在使用上捉襟见肘。另外，还存在对较大的硬盘分区进行精简缩容的情况。可以通过部署LVM来解决上述问题。部署LVM时，需要逐个配置物理卷、卷组和逻辑卷。

2.扩容逻辑卷

  卷组是由多块硬盘设备共同组成的，用户在使用存储设备时感觉不到设备底层的架构和局，更不用关心底层是由多少块硬盘组成的，只要卷组中有足够的资源，就可以一直为逻辑卷扩容。扩容前请--定要记得卸载设备和挂载点的关联。

3.缩小逻辑卷

  相较于扩容逻辑卷，在对逻辑卷进行缩容操作时，其丢失数据的风险更大。所以在生产环境中执行相应操作时，一定要提前备份好数据。另外，Linux 系统规定，在对LVM逻辑卷进行缩容操作之前，要先检查文件系统的完整性(当然这也是为了保证数据安全)。在执.行缩容操作前记得先把文件系统卸载掉。

4.删除逻辑卷

  当生产环境中想要重新部署LVM或者不再需要使用LVM时，则需要执行LVM的删除操作。为此，需要提前备份好重要的数据信息，然后依次删除逻辑卷、卷组、物理卷设备，这个顺序不可颠倒。

实训：

1.创建物理卷

在创建物理卷之前，需要对磁盘进行分区。首先使用fdisk命令对sdb进行分区操作，分出两个大小为5GB的分区，命令如下:

fdisk /dev/sdb

p（打印分区表）

n （新建一个新分区）

回车

+5G

n（新建一个新分区）

p (打印分区表)

回车

+5G

p（打印分区表）

w（保存退出）

用lsblk查看一下可以看到sdb这个磁盘分成了sdb1和sdb2两个区

分完区后，对这两个分区创建物理卷：

pvcreate /dev/sdb1  /dev/sdb2

创建完毕后，我们可以用pvs查看物理卷的简单信息，也可以用 pvdisplay 查看详细信息

2.创建卷组

使用刚才创建好的两个物理卷，创建名为myvg的卷组，命令如下

Vgcreate myvg /dev/sdb[1-2]

查看卷组信息，命令如下:

Vgs （可以查看到创建的myvg卷组，名字为centos的卷组是系统卷组，因为在安装系统的时候，是使用LVM模式安装的）

详细命令用：

Vgdisplay

 当多个物理卷组合成一个卷组后时，LVM会在所有的物理卷上做类似格式化的工作,将每个物理卷切成- -块一块的空间，这一块一块的空间就称为PE (Physical Extent)，它的默认大小是4 MB。
 由于受内核限制的原因，一个逻辑卷(LogicVolume)最多只能包含65536个PE(PhysicalExtent)，所以一个PE的大小就决定了逻辑卷的最大容量，4 MB的PE决定了单个逻辑卷最大容量为256GB,若希望使用大于256Gb的逻辑卷，则创建卷组时需要指定更大的PE。

删除卷组：

Vgremove myvg