【計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)】Linux 存儲 PV、VG 和 LV 及其使用

LVM ( Logical Volume Manager ) 架構(gòu)采用分層結(jié)構(gòu)，可以讓分區(qū)變得彈性，可以隨時隨地的擴(kuò)大和縮小分區(qū)大小。

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磁盤分區(qū)后使用 pvcreate 命令可以將分區(qū)創(chuàng)建為物理卷 PV。

將多個 PV 組合起來，使用 vgcreate 命令創(chuàng)建成卷組 VG。

VG 相當(dāng)于整合過的硬盤，LV 則相當(dāng)于分區(qū)，使用 lvcreate 創(chuàng)建 lV。

如何創(chuàng)建 PV、VG、LV 及掛載目錄 ？

Linux文件系統(tǒng)-LVM邏輯卷

LVM（Logical Volume Manager）卷組管理器，通過對底層物理磁盤的封裝，可以將多塊物理磁盤組合成邏輯資源池，提供給上層應(yīng)用使用（如文件系統(tǒng)）. LVM的好處是，可以跨物理硬盤為文件系統(tǒng)提供容量，并且可以動態(tài)進(jìn)行分區(qū)容量的調(diào)整，而不會損壞原有的文件系統(tǒng).

物理磁盤 ：物理存儲介質(zhì)，可以是整塊物理存儲或一個分區(qū).

物理卷PV（physical volume） ：LVM要使用物理磁盤，在物理磁盤的頭部寫入lvm標(biāo)簽頭，就創(chuàng)建了一個PV，PV是組成VG的基本單元.

卷組VG（Volume Group） ：VG相當(dāng)于非LVM系統(tǒng)中的物理硬盤，一個卷組VG由一個或多個PV組成，形成一個存儲資源池.

邏輯卷LV（logical volume） ：LV相當(dāng)于非LVM系統(tǒng)中的硬盤分區(qū)，LV建立在卷組VG之上，文件系統(tǒng)建立在LV之上.

物理塊PE（physical Extent） ：創(chuàng)建LV時可以分配的最小存儲單元，大小可以指定，默認(rèn)為4MB

如上是從物理磁盤到lvm邏輯卷的創(chuàng)建過程及映射關(guān)系，lv01、lv02被創(chuàng)建后，通過device-mapper映射為邏輯塊設(shè)備（塊設(shè)備路徑/dev/vg01/lv01、/dev/vg01/lv02），供文件系統(tǒng)使用，通過mkfs.ext4 /dev/vg01/lv02可創(chuàng)建ext4文件系統(tǒng).

元數(shù)據(jù)主要是兩部分，PV header + metadata，位置一般是在PV的0~2048 sector中，從2048 sector開始是數(shù)據(jù)區(qū)域.

通過pvcreate創(chuàng)建pv時，會將pv header寫入物理磁盤，位置一般是在磁盤的第二個sector（512B/sector），lvm掃描磁盤時，通過pv header來識別PV.

pv header主要信息包括，pv uuid、元數(shù)據(jù)位置和metadata位置.

pv header實(shí)例:

metadata記錄的是vg和lv的配置信息，以ASCII碼的方式寫入metadata區(qū)域；vg和lv的每次配置變更，都會以追加的方式寫入metadata區(qū)域，并打上時間戳，該區(qū)域?qū)憹M后，新的變更記錄會覆蓋最早的一次記錄. 進(jìn)行vgscan時，猜測應(yīng)該是通過讀取最新一次的配置記錄，進(jìn)行激活.

vg配置信息，主要是包含的pv信息.

lv配置信息，主要是lv的起始位置和PE大小.

實(shí)例：

pvcreate /dev/vdb1

pvcreate /dev/vdb2

pvcreate /dev/vdb3

vgcreate /dev/vdb1 /dev/vdb2 /dev/vdb3

vgcreate wan /dev/vdb1 /dev/vdb2 /dev/vdb3

lvcreate -L 300M -n lv01 wan

將PV的前2048個sector通過dd拷貝出來，用cat查看如下.

假設(shè)我們有一塊磁盤 /dev/sdb1 作為應(yīng)用數(shù)據(jù)盤使用，以此為例創(chuàng)建lvm分區(qū)

先創(chuàng)建物理卷PV，命令： pvcreate /dev/sdb1

創(chuàng)建卷組VG,卷組命名為kylin，命令：vgcreate kylin /dev/sdb1

在VG中創(chuàng)建邏輯分區(qū)LV，命令：lvcreate -L 30G -n test kylin

創(chuàng)建邏輯分區(qū)后，進(jìn)行格式化，然后便可以掛載使用.

mkfs.ext4 /dev/kylin/test

mount /dev/kylin/test /data

假設(shè)我們在上述基礎(chǔ)上，又獲得一塊磁盤/dev/sdc1進(jìn)行擴(kuò)容，將磁盤容量增加到LV分區(qū)/dev/kylin/test中，具體操作如下.

先創(chuàng)建物理卷PV，命令： pvcreate /dev/sdc1

將/dev/sdc1添加進(jìn)VG kylin，命令：vgextend kylin /dev/sdc1

增加LV分區(qū)容量，命令：lvextend -L +30G /dev/kylin/test

lvm卷組配置備份

lvm的配置信息默認(rèn)在/etc/lvm/backup、/etc/lvm/archive/兩個目錄存在備份，當(dāng)lvm元數(shù)據(jù)損壞，lvm卷組讀取異常時，可通過備份文件進(jìn)行恢復(fù).

/etc/lvm/backup: 保留了當(dāng)前配置的備份

/etc/lvm/archive/：保留了每次配置更新前的備份

實(shí)例演示

邏輯卷/dev/wan/lv01

在/dev/wan/lv01上創(chuàng)建文件系統(tǒng)

掛載并創(chuàng)建文件

覆蓋/dev/vdb1、/dev/vdb2的lvm元數(shù)據(jù)，并重啟系統(tǒng)，vg已不能識別

通過pvcreate命令修復(fù)pv header 和metadata數(shù)據(jù).

激活邏輯卷

掛載/dev/wan/lv01成功，說明成功修復(fù)

刪除創(chuàng)建失敗的物理卷

如果LVM不再需要使用設(shè)備，則可以使用vgreduce命令從卷組中刪除物理卷，vgreduce命令通過刪除物理卷來縮小卷組的容量。參考vgreduce命令_Linux vgreduce命令使用詳解：從卷組中刪除物理卷。

如果仍在使用物理卷，則必須使用pvmove命令將數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硪粋€物理卷。數(shù)據(jù)移動后，可以將其從卷組中刪除。參考pvmove命令_Linux pvmove命令使用詳解：搬移PV中的資料。

1、將范圍移動到現(xiàn)有物理卷

使用pvs命令檢查是否使用了所需的物理卷(我們計(jì)劃在LVM中刪除“/dev/sdb1”磁盤)：

# pvs -o+pv_used

?

如果使用此選項(xiàng)，請檢查該卷組中其他物理卷上是否有足夠的自由范圍。

如果是這樣，可以在要刪除的設(shè)備上運(yùn)行pvmove命令，范圍將分發(fā)到其他設(shè)備：

# pvmove /dev/sdb1

/dev/sdb1: Moved: 2.0%

…

/dev/sdb1: Moved: 79.2%

…

/dev/sdb1: Moved: 100.0%

pvmove命令完成時，重新使用pvs命令檢查物理卷是否空閑：

# pvs -o+pv_used

?

請使用vgreduce命令從卷組中刪除物理卷/dev/sdb1：

# vgreduce myvg /dev/sdb1

Removed "/dev/sdb1" from volume group "myvg"

最后，運(yùn)行pvremove命令從LVM配置中刪除磁盤?，F(xiàn)在，該磁盤已從LVM中完全刪除，并可用于其他目的：

# pvremove /dev/sdb1

Labels on physical volume "/dev/sdb1" successfully wiped.

2、將范圍移動到新磁盤

如果您在卷組中的其他物理量上沒有足夠的自由范圍，使用以下步驟添加新的物理卷。

向存儲團(tuán)隊(duì)請求新的LUN，分配完這些后，運(yùn)行以下命令以發(fā)現(xiàn)Linux中新添加的LUN或磁盤：

# ls /sys/class/scsi_host

host0

# echo "- - -" /sys/class/scsi_host/host0/scan

# fdisk -l

在操作系統(tǒng)中檢測到磁盤后，請使用pvcreate命令創(chuàng)建物理卷：

# pvcreate /dev/sdd1

Physical volume "/dev/sdd1" successfully created

使用以下命令將新的物理卷/dev/sdd1添加到現(xiàn)有的卷組vg01：

# vgextend vg01 /dev/sdd1

Volume group "vg01" successfully extended

現(xiàn)在，使用pvs命令查看已添加的新磁盤“/dev/sdd1”：

# pvs -o+pv_used

?

使用pvmove命令將數(shù)據(jù)從/dev/sdb1移動到/dev/sdd1：

# pvmove /dev/sdb1 /dev/sdd1

/dev/sdb1: Moved: 10.0%

…

/dev/sdb1: Moved: 79.7%

…

/dev/sdb1: Moved: 100.0%

數(shù)據(jù)移至新磁盤后，重新使用pvs命令檢查物理卷是否空閑：

# pvs -o+pv_used

?

請使用vgreduce命令從卷組中刪除物理卷/dev/sdb1：

# vgreduce myvg /dev/sdb1

Removed "/dev/sdb1" from volume group "myvg"

最后，運(yùn)行pvremove命令從LVM配置中刪除磁盤。現(xiàn)在，該磁盤已從LVM中完全刪除，并可用于其他目的：

# pvremove /dev/sdb1

Labels on physical volume "/dev/sdb1" successfully wip

Linux里面pv和vg區(qū)別是什么？

來自頂級大咖的解答：

邏輯卷管理(Logic Volume Manager)，簡稱LVM，是動態(tài)磁盤分區(qū)管理技術(shù)，目前已經(jīng)很少使用了，如果是學(xué)習(xí)，大可不必浪費(fèi)時間掌握了。

1.PV（Physical Volume），物理卷，即物理磁盤分區(qū)。

2.VG（Volume Group），卷組，是所有物理卷PV組成的集合。

3.LV（Logic Volume），邏輯卷，是從卷組VG中劃分出來的存放數(shù)據(jù)的磁盤空間。

當(dāng)前名稱：linuxpv命令 linux vpu
鏈接分享：http://chinadenli.net/article40/ddgdjeo.html

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