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)進行分區(qū)容量的調整，而不會損壞原有的文件系統(tǒng).

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物理磁盤 ：物理存儲介質，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)建過程及映射關系，lv01、lv02被創(chuàng)建后，通過device-mapper映射為邏輯塊設備（塊設備路徑/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).

元數據主要是兩部分，PV header + metadata，位置一般是在PV的0~2048 sector中，從2048 sector開始是數據區(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、元數據位置和metadata位置.

pv header實例:

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)域寫滿后，新的變更記錄會覆蓋最早的一次記錄. 進行vgscan時，猜測應該是通過讀取最新一次的配置記錄，進行激活.

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.

假設我們有一塊磁盤 /dev/sdb1 作為應用數據盤使用，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

假設我們在上述基礎上，又獲得一塊磁盤/dev/sdc1進行擴容，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的配置信息默認在/etc/lvm/backup、/etc/lvm/archive/兩個目錄存在備份，當lvm元數據損壞，lvm卷組讀取異常時，可通過備份文件進行恢復.

/etc/lvm/backup: 保留了當前配置的備份

/etc/lvm/archive/：保留了每次配置更新前的備份

實例演示

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元數據，并重啟系統(tǒng)，vg已不能識別

通過pvcreate命令修復pv header 和metadata數據.

激活邏輯卷

掛載/dev/wan/lv01成功，說明成功修復

簡單輕松：Linux下從零開始創(chuàng)建lvm虛擬磁盤陣列+腳本化解決方案

邏輯卷管理器（英語：Logical Volume Manager，縮寫為LVM），又譯為邏輯卷宗管理器、邏輯扇區(qū)管理器、邏輯磁盤管理器，是Linux核心所提供的邏輯卷管理（Logical volume management）功能。它在硬盤的硬盤分區(qū)之上，又創(chuàng)建一個邏輯層，以方便系統(tǒng)管理硬盤分割系統(tǒng)。

最先由IBM開發(fā)，在AIX系統(tǒng)上實現，OS/2 操作系統(tǒng)與 HP-UX也支持這個功能。在1998年，Heinz Mauelshagen 根據在 HP-UX 上的邏輯卷管理器，寫作出第一個 Linux 版本的邏輯卷管理器。

LVM基本術語：

我們可以通過LVM靈活便捷的管理系統(tǒng)中的磁盤，并且根據需求快速、無感得擴容目標磁盤，并且?guī)缀醪粫绊懶阅堋?/p>

創(chuàng)建lvm分區(qū)的方法其實非常的簡單，主要分為以下幾個步驟：

目前做LVM分區(qū)比較推薦的工具還是fdisk，不是說parted不能做，而是fdisk可能更加方便一點。流程如下：

在分區(qū)完成之后需要做的就是創(chuàng)建物理卷，直接將剛才創(chuàng)建的分區(qū)進行pvcreate：

在創(chuàng)建玩物理卷之后，需要對該磁盤進行虛擬卷的創(chuàng)建。需要注意的是一個虛擬卷可以由多個物理卷構成。例如：

該命令的意義就在于創(chuàng)建一個叫做nvme的虛擬卷，由 /dev/nvme0n1p1 、 /dev/nvme1n1p1 、 /dev/nvme2n1p1 三個做了pv的分區(qū)構成

到了這一步，基本上LVM的創(chuàng)建已經到了尾聲了，最后一步就是從虛擬卷中創(chuàng)建一個邏輯卷。如下：

這條命令的意思為從虛擬卷nvme中創(chuàng)建一個2.91T的邏輯卷作為lvm分區(qū)并命名為data，如果想一次性全部用完所有的容量，也可以這樣：

此時在linux的 /dev/ 文件夾下面我們可以看到有 /nvme/data 的文件結構。

在創(chuàng)建完lvm分區(qū)后，我們需要將分區(qū)掛在到系統(tǒng)中的路徑中。假設需要掛載的路徑是 /data 。

之后通過 blkid 命令獲取這個新的lvm分區(qū)的UUID，然后更新到 /etc/fstab 中就可以了

上述的LVM實現過程可以直接通過shell腳本進行實現：

Linux 中的邏輯卷 LVM 管理完整初學者指南

這是 Linux 中 LVM（邏輯卷管理）的完整初學者指南。

在本教程中，您將了解 LVM 的概念、它的組件以及為什么要使用它。

我不會僅限于理論上的解釋，我還將展示在 Linux 中創(chuàng)建和管理 LVM 的動手示例。

簡而言之，我將為您提供在現實世界中開始使用 LVM 所需的所有必要信息。

LVM 代表邏輯卷管理。這是管理存儲系統(tǒng)的另一種方法，而不是傳統(tǒng)的基于分區(qū)的方法。在 LVM 中，您無需創(chuàng)建分區(qū)，而是創(chuàng)建邏輯卷，然后您可以像掛載磁盤分區(qū)一樣輕松地將這些卷掛載到文件系統(tǒng)中。

LVM 包含三個主要組件：

盡管該列表由三個部分組成，但其中只有兩個是分區(qū)系統(tǒng)的直接對應部分，下表記錄了這一點。

物理卷沒有任何直接對應物，但我很快就會談到這一點。

LVM 的主要優(yōu)點是調整卷或卷組的大小非常容易。它抽象出了所有丑陋的部分（分區(qū)、原始磁盤），并為我們留下了一個中央存儲池可供使用。

如果您曾經經歷過分區(qū)大小調整的恐懼，那么您會想要使用 LVM。

這篇文章不僅僅是理論。在此過程中，我將展示實際的命令示例，學習某些東西的最佳方法是親身實踐。為此，我建議您使用虛擬機。

為了幫助你，我已經準備了一個簡單的 Vagrantfile，你可以用它來用 VirtualBox 啟動一個非常輕量級的虛擬機。此虛擬機具有三個額外的磁盤，您和我可以將它們用于下面的命令示例。

在文件系統(tǒng)的某處創(chuàng)建一個目錄，并將以下內容保存在該文件中，名為Vagrantfile.

或者，如果您愿意，可以使用wget或curl從我的 gist 下載文件。

確保你安裝了Vagrant和VirtualBox。

一旦 Vagrantfile 就位，將環(huán)境變量設置VAGRANT_EXPERIMENTAL為disks.

最后，使用以下命令啟動虛擬機（確保您與 Vagrantfile 位于同一目錄中）：

機器運行后，您可以使用vagrant sshSSH 連接到它并運行本文中的示例命令。

完成后請記住vagrant destroy從與 Vagrantfile 相同的目錄運行。

在您可以使用任何命令之前，您需要安裝該lvm2軟件包。這應該預裝在大多數現代發(fā)行版中，尤其是基于 Ubuntu 的發(fā)行版中。但是，在繼續(xù)之前，我不得不提到這一點。要安裝lvm2，請查閱您的發(fā)行版的文檔。

對于這個動手演練，我構建了一個具有 40G 根存儲（不重要）和三個大小為 5G 的外部磁盤的虛擬機。這些磁盤的大小是任意的。

如您所見，我將使用的設備sdc是sdd和sde。

還記得我告訴過你 LVM 包含三個主要組件嗎？

是時候一一見他們了。

關于 LVM，您首先需要了解的是物理卷。物理卷是用于實現抽象即邏輯卷的原材料或構建塊。簡單來說，物理卷是 LVM 系統(tǒng)的邏輯單元。

物理卷可以是任何東西，原始磁盤或磁盤分區(qū)。創(chuàng)建和初始化物理卷是一回事。兩者都意味著您只是在為進一步的操作準備構建塊（即分區(qū)、磁盤）。這將在瞬間變得更加清晰。

實用程序：pv所有管理物理卷的實用程序都以P hysical Volume的字母開頭。例如pvcreate, pvchange,pvs等pvdisplay。

您可以使用原始未分區(qū)磁盤或分區(qū)本身來創(chuàng)建物理卷。

正如我之前提到的，我的虛擬機連接了三個外部驅動器，讓我們從/dev/sdc.

我們使用pvcreate命令來創(chuàng)建物理卷。只需將設備名稱傳遞給它即可。

你應該看到這樣的東西：-

接下來我將/dev/sdd分成相等的部分。使用任何工具cfdisk，，，等parted，fdisk有很多工具可以完成這項工作。

您現在可以在一個步驟中從這兩個分區(qū)中快速創(chuàng)建另外兩個物理卷，同時將這兩個設備傳遞給pvcreate。

看一看：-

您可以使用三個命令來獲取可用物理卷的列表pvscan，pvs和pvdisplay。您通常不需要向這些命令傳遞任何內容。

pvscan:-

pvs:-

pvdisplay:-

正如您所看到的，除了列出物理卷之外，這些命令還為您提供了大量有關這些卷的其他信息。

pvremove您可以使用該命令刪除物理卷。就像pvcreate，只需將設備（初始化為物理卷）傳遞給pvremove命令。

為了演示，我將從/dev/sdd2列表中刪除。

輸出應與此相同：-

現在列出物理卷sudo pvs

/dev/sdd2不再在這里。

卷組是物理卷的集合。它是 LVM 中的下一個抽象級別。卷組是結合了多個原始存儲設備的存儲容量的存儲池。

實用程序：所有卷組實用程序名稱都以 開頭vg，代表卷組，例如、等。vgcreatevgsvgrename

卷組是使用該vgcreate命令創(chuàng)建的。的第一個參數vgcreate是您要為該卷組指定的名稱，其余的是要支持存儲池的物理卷的列表。

例子：-

列出卷組類似于列出物理卷，您可以使用具有不同詳細級別的不同命令vgdisplay、vgscan和vgs。

我個人更喜歡vgs命令，sudo vgs

您可以使用以下命令列出連接到特定卷組的所有物理卷：-

例子：-

您還可以獲得物理卷的計數。

例子：-

擴展卷組意味著向卷組添加額外的物理卷。為此，vgextend使用該命令。語法很簡單：-

讓我們將lvm_tutorial音量擴大/dev/sdd2.

專注于輸出：-

在物理卷部分，我們最終將其/dev/sdd2作為物理卷刪除，但必須將分區(qū)或原始磁盤初始化為物理卷，否則 LVM 將無法將其作為卷組的一部分進行管理。所以在將它添加到卷組之前vgextend做好準備。/dev/sdd2

現在列出附加到此卷組的物理卷，以確保安全。

輸出：-

/dev/sdd2現在按預期在列表中。

就像擴展一個卷組意味著添加另一個物理卷一樣，減少它意味著刪除一個或多個物理卷。

我們使用vgreduce命令來執(zhí)行此操作。一般語法如下：-

讓我們刪除物理卷/dev/sdc和/dev/sdd1.

例子：-

再次列出物理卷。

輸出：-

那兩個物理卷不見了。

現在，為了本文的其余部分，將這兩個物理卷添加回來。

vgremove您可以使用該命令刪除邏輯卷。

現在不要運行此命令，否則您必須重新創(chuàng)建卷組。如果您想對其進行測試，請在本文的最后運行它。

這是您將主要使用的內容。邏輯卷就像一個分區(qū)，但它不是位于原始磁盤之上，而是位于卷組之上。你可以，

在本節(jié)中，您將學習，

實用程序 ：所有卷組實用程序名稱都以 開頭lv，代表邏輯卷。例如, ,等等, ,等等lvcreatelvslvreducevgcreatevgsvgrename

lvcreate使用該命令創(chuàng)建邏輯卷。常用的語法如下所示，

在虛擬機上運行以下命令：

示例輸出：

正如我之前所說，您可以將文件系統(tǒng)放在邏輯卷上，也可以將其掛載到文件系統(tǒng)的任何位置。

/dev/ / 創(chuàng)建后，您可以在路徑中找到邏輯卷。例如，在我們的例子中，音量將在 /dev/lvm_tutorial/lv1 .

現在您可以像使用任何分區(qū)一樣使用它。用ext4格式化，

將它安裝在當前目錄結構中的某個位置，例如/mnt，

您可以使用命令擴展邏輯卷lvextend并使用命令減小其大小lvreduce。或者，您可以使用單個命令lvresize來完成這兩項任務。

首先讓我們看看卷組中是否還有剩余空間。

輸出：-

根據輸出，我還有一些空間，所以讓我們將卷大小增加 2GB。

請記住，邏輯卷仍安裝在/mnt.

使用以下命令調整卷大小：

一般語法是這樣的：

后面的符號 + 或 --L取決于您是嘗試增加音量還是分別減小音量。

卷大小增加后，文件系統(tǒng)也必須調整大小。對于 ext4，要使用的命令是resize2fs.

輸出：

減少邏輯卷是一項稍微復雜的任務，我不會在本文中討論這個問題。我將把這個卷的大小減少 1GB。

lvremove您可以使用該命令刪除邏輯卷。命令語法如下：-

在虛擬機上運行此命令：-

輸出：-

在邏輯卷、物理卷和卷組上還有許多其他操作可行，但不可能將所有這些都寫到一篇文章中。

我/dev/sde在虛擬機中為您多留了一個磁盤，使用它，練習本文中的一些命令，創(chuàng)建一個新的卷組，擴展一個現有的卷組，只是練習。

我希望這篇文章對你有所幫助，如果你想在以后看到更多關于這方面的內容，請在下面的評論部分告訴我。

網站題目：linuxlvm命令,Linux w命令
標題鏈接：http://chinadenli.net/article7/dsshooj.html

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