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一、简介 LVM是逻辑盘卷管理（Logical Volume Manager）的简称，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性。 LVM的工作原理其实很简单，它就是通过将底层的物理硬盘抽象的封装起来，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。在传统的磁盘管理机制中，我们的上层应用是直接访问文件系统，从而对底层的物理硬盘进行读取，而在LVM中，其通过对底层的硬盘进行封装，当我们对底层的物理硬盘进行操作时，其不再是针对于分区进行操作，而是通过一个叫做逻辑卷的东西来对其进行底层的磁盘管理操作。比如说我增加一个物理硬盘，这个时候上层的服务是感觉不到的，因为呈现给上层服务的是以逻辑卷的方式。 LVM最大的特点就是可以对磁盘进行动态管理。因为逻辑卷的大小是可以动态调整的，而且不会丢失现有的数据。如果我们新增加了硬盘，其也不会改变现有上层的逻辑卷。作为一个动态磁盘管理机制，逻辑卷技术大大提高了磁盘管理的灵活性。 基本的逻辑卷管理概念：
PV（Physical Volume）- 物理卷
VG（Volumne Group）- 卷组
LV（Logical Volume）- 逻辑卷 关系图如下：
PE（Physical Extent）- 物理块 LVM 默认使用4MB的PE区块，而LVM的LV最多仅能含有65534个PE (lvm1 的格式)，因此默认的LVM的LV最大容量为4M*65534/(1024M/G)=256G。PE是整个LVM 最小的储存区块，也就是说，其实我们的资料都是由写入PE 来处理的。简单的说，这个PE 就有点像文件系统里面的block 大小。所以调整PE 会影响到LVM 的最大容量！不过，在 CentOS 6.x 以后，由于直接使用 lvm2 的各项格式功能，因此这个限制已经不存在了。
二、系统环境 实验环境：Oracle VM VirtualBox 系统平台：CentOS release 6.3 (Final) mdadm 版本：mdadm - v3.2.6 - 25th October 2012 LVM 版本：lvm2-2.02.100-8.el6.i686 设备类型：分区、物理硬盘、raid 设备 三、磁盘准备 在这篇文章中，我们将模拟raid5、分区、物理硬盘三种类型设备创建VG，raid5 需要四块硬盘，分区和物理硬盘各一块硬盘，还有扩容时需要至少一块硬盘，所以在虚拟机里添加八块硬盘，每块5GB.
四、安装LVM管理工具 4.1 检查系统中是否安装了LVM管理工具 # rpm -qa|grep lvm 4.2 如果未安装，则使用yum 方式安装 # yum install lvm* # rpm -qa|grep lvm
五、新建一个raid5 设备 使用/dev/sdb, /dev/sdc, /dev/sdd, /dev/sde 四块物理硬盘做软raid模拟。 # mdadm -C /dev/md5 -ayes -l5 -n3 -x1 /dev/sd[b,c,d,e]
写入RAID配置文件/etc/mdadm.conf 并做适当修改。 # echo DEVICE /dev/sd{b,c,d,e} >> /etc/mdadm.conf # mdadm –Ds >> /etc/mdadm.conf 详细请参考上篇文章：http://www.cnblogs.com/mchina/p/linux-centos-disk-array-software_raid.html 六、新建一个分区 使用/dev/sdf 模拟分区。 # fdisk /dev/sdf # fdisk -l /dev/sdf
准备工作就绪，下面我们使用三种设备/dev/md5、/dev/sdf1、/dev/sdg 来完成LVM实验。 七、创建PV # pvcreate /dev/md5 /dev/sdf1 /dev/sdg
查看PV # pvdisplay
还可以使用命令pvs 和pvscan 查看简略信息。 # pvs
# pvscan
八、创建VG # vgcreate vg0 /dev/md5 /dev/sdf1 /dev/sdg
说明：vg0 是创建的VG设备的名称，可以随便取；后面接上述的三个设备，也就是把三个设备组合成一个vg0. 查看VG # vgdisplay
说明： VG Name VG的名称 VG Size VG的总大小 PE Size PE的大小，默认为4MB Total PE PE的总数量，5114 x 4MB = 19.98GB Free PE / Size 剩余空间大小 同样可以使用命令vgs 和vgscan 查看。 # vgs
# vgscan
九、创建LV # lvcreate -L 5G -n lv1 vg0
说明：
-L 指定创建的LV 的大小 查看LV的信息 # lvdisplay
说明： LV Path LV的路径，全名 LV Name LV的名字 VG Name 所属的VG LV Size LV的大小 再来看VG 的信息 # vgs
VFree 从19.98g 减少到了14.98g，另外的5g 被分配到了lv1. 十、格式化LV # mkfs.ext4 /dev/vg0/lv1
十一、挂载使用 # mkdir /mnt/lv1 # mount /dev/vg0/lv1 /mnt/lv1/ # df –TH
将挂载信息写入/etc/fstab
十二、添加测试数据 下面我们将对LVM进行扩容和缩减操作，所以向/mnt/lv1 中写入测试数据以验证LVM 的磁盘动态管理。 # touch /mnt/lv1/test_lvm_dynamic.disk # touch /mnt/lv1/test_lvm_dynamic.disk2 # touch /mnt/lv1/test_lvm_dynamic.disk3 # ll /mnt/lv1/
十三、LVM的扩容操作 LVM最大的好处就是可以对磁盘进行动态管理，而且不会丢失现有的数据。 假如有一天，lv1的使用量达到了80%，需要扩容，那我们该怎么做呢？ 因为vg0中还有很多剩余空间，所以我们可以从vg0中再分配点空间给lv1。 13.1 LV的扩容 查看vg0 的剩余容量，还有14.98g 可用。
对lv1进行扩容。 # lvextend -L +1G /dev/vg0/lv1
说明：在lv1原有的基础上增加了1G. 查看现在vg0 的剩余容量，减少了1G.
再查看lv1的容量，从5G增加到了6G.
使用df –TH 命令查看实际的磁盘容量。
发现实际容量并没有变化，因为我们的系统还不认识刚刚添加进来的磁盘的文件系统，所以还需要对文件系统进行扩容。 # resize2fs /dev/vg0/lv1 # df –TH
现在的可用容量已经增加到了5.9G。 查看测试数据
数据正常，对lv1的在线动态扩容完成。 还有一种情况，就是假如我们的vg0 空间不够用了，怎么办？这时我们就需要对VG进行扩容。 13.2 VG的扩容 VG的扩容可以有两种方法，第一种方法是通过增加PV来实现，操作如下： A. 创建PV，使用/dev/sdh 来创建一个PV。
B. 扩容VG 现在的vg0 容量为19.98g.
# vgextend vg0 /dev/sdh # vgs
现在vg0 的容量为24.97g, 增加了5GB，即一块物理硬盘的容量，VG扩容成功。 第二种方法是通过扩展RAID设备的容量来间接对VG进行扩容。这种方法在上一篇文章中有介绍，这里不再赘述，需要注意的地方是，/dev/md5 的大小变化后，需要调整PV的大小，操作如下： # pvresize /dev/md5
十四、LVM的缩减操作 缩减操作需要离线处理。 14.1 LV的缩减 A. umount 文件系统
B. 缩减文件系统 # resize2fs /dev/vg0/lv1 4G
提示需要先运行磁盘检查。 C. 检查磁盘 # e2fsck –f /dev/vg0/lv1
D. 再次执行缩减操作
缩减文件系统成功，下面缩减LV的大小。 E. 缩减LV # lvreduce /dev/vg0/lv1 –L 4G
说明：Step E 和Step D 缩减的大小必须保持一致，这里的4G是缩减到的大小；如果使用的是"-4G"，则表示容量减少多少的意思。 F. 挂载查看
LV 缩减成功。 G. 查看测试数据
数据正常。 14.2 VG的缩减 A. umount 文件系统
B. 查看当前的PV详情
C. 将/dev/sdg 从vg0 中移除 # vgreduce vg0 /dev/sdg
D. 再次查看PV情况
/dev/sdg 已经不属于vg0了。 E. 查看vg0 的情况
vg0 的大小减少了5GB. VG 缩减成功。 十五、删除LVM 如果要彻底的来移除LVM的话，需要把创建的步骤反过来操作。 15.1 umount 文件系统
15.2 移除LV # lvremove /dev/vg0/lv1
15.3 移除VG # vgremove vg0
15.4 移除PV # pvremove /dev/md5 /dev/sdf1 /dev/sdg /dev/sdh
LVM 移除成功。 十六、LVM 快照（snapshot） 快照就是将当时的系统信息记录下来，就好像照相一样，未来若有任何资料变动了，则原始资料会被移动到快照区，没有被改动的区域则由快照区与档案系统共享。
LVM 系统快照区域的备份示意图(虚线为档案系统，长虚线为快照区) 左图为最初建立系统快照区的状况，LVM 会预留一个区域 (左图的左侧三个PE 区块) 作为数据存放处。此时快照区内并没有任何数据，而快照区与系统区共享所有的PE 数据， 因此你会看到快照区的内容与文件系统是一模一样的。等到系统运作一阵子后，假设A 区域的数据被更动了 (上面右图所示)，则更动前系统会将该区域的数据移动到快照区，所以在右图的快照区被占用了一块PE 成为A，而其他B 到I 的区块则还是与文件系统共享！ 快照区与被快照的LV 必须要在同一个VG 里。 16.1 建立LV # lvcreate -L 100M -n lv1 vg0 # mkfs.ext4 /dev/vg0/lv1 # mount /dev/vg0/lv1 /mnt/lv1/ 16.2 写入测试数据 # touch /mnt/lv1/test_lvm_snapshot_1 # touch /mnt/lv1/test_lvm_snapshot_2 # cp -a /etc/ /mnt/lv1/ # cp -a /boot/ /mnt/lv1/
16.3 创建快照 # lvcreate -L 80M -s -n lv1snap /dev/vg0/lv1 说明：为/dev/vg0/lv1 创建一个大小为80M，名称为lv1snap 的快照。 # lvdisplay
/dev/vg0/lv1snap 的LV Size 为100MB，使用量为0.01%. 16.4 将刚才创建的快照挂载查看
/mnt/lv1 和/mnt/snapshot 是一模一样的。 16.5 进行档案的修改操作
16.6 再次查看
snapshot 的使用量为10.36%，原始资料有改动。 16.7 对snapshot 里的资料进行打包备份，准备还原
16.8 卸载并移除snapshot
16.9 卸载并格式化/mnt/lv1，清空数据
16.10 恢复数据
可以看到，原始数据已经成功恢复。 LVM 快照实验成功。 注意：对lv1的修改量不能超过快照的大小，由于原始数据会被搬移到快照区，如果你的快照区不够大，若原始资料被更动的实际数据量比快照区大，那么快照区当然容纳不了，这时候快照功能会失效喔！
参考资料
http://linux.it.net.cn/CentOS/config/2014/0613/1484.html (责任编辑：IT) |
