Linux LVM邏輯捲

概述  

      LVM的產生是因為傳統的分區一旦分區好後就無法線上擴充空間，也存在一些工具能實現線上擴充空間但是還是會面臨數據損壞的風險；傳統的分區當分區空間不足時，一般的解決辦法是再創建一個更大的分區將原分區卸載然後將數據拷貝到新分區，但是在企業的生產系統往往不允許停機或者允許停機的時間很短，LVM就能很好的解決線上擴充空間的問題，而且不會對數據造成影響，LVM還能通過快照在備份的過程中保證日誌文件和表空間文件在同一時間點的一致性；本篇文章不會對概念知識做太詳細的介紹，主要講述LVM的擴容、收縮、移除的方法。

原理  

PE(Physical Extend):捲的最小單位，預設4M大小，就像我們的數據是以頁的形式存儲一樣，捲就是以PE的形式存儲。

PV(Physical Volume):物理捲，如果要使用邏輯捲，首先第一步操作就是將磁碟格式化成PV，從上圖可以看出PV是保護PE的，PV內PE的數量取決於這塊磁碟的容量/4M.

VG(Volume Group):捲組，VG就是將很多PE組合在一起生成一個捲組，當然這裡的PE是可以跨磁碟的，如果當前伺服器磁碟空間不足就可以增加一個新磁碟對當前系統不會產生任何影響。

LV(Logical Volume):邏輯捲，邏輯捲最終是給用戶使用的，前面幾個都是為創建邏輯捲做的準備，創建邏輯捲的大小隻要不超過VG剩餘空間就可以。

步驟：

1.PV:格式化磁碟

2.VG:創建捲組

3.LV:創建邏輯捲

4.mkfs:格式化邏輯捲

5.mount:掛載邏輯捲

創建LV  

1.PV(格式化磁碟):pvcreate命令      

 第一步就是對磁碟格式化，不要對現有已分區的磁碟做這個操作。

 先查看當前系統磁碟信息，我電腦通過虛擬機剛添加了兩塊塊20G的磁碟，分別是sdb、sdc，使用fdisk -l查看

fdisk -l

格式化/dev/sdb

pvcreate /dev/sdb /dev/sdc

使用pvdisplay或者pvs查看pv信息

從上圖可以的信息可以得知PV的大小和剩餘空間信息。

2.VG(創建捲組)：vgcreate命令

vgcreate vggroup /dev/sdb /dev/sdc

vggroup是捲組名稱

使用vgdisplay和vgs查看vg信息

通過vgdisplay可以查看vg的大小和PE的大小，從上圖可以看到單個PE的預設大小是4M,當前VG總共有10238個PE,當前vg總共使用了兩個pv。

3.LV(創建邏輯捲):lvcreate -n 邏輯捲名稱 -L 邏輯捲大小 捲組名

記住創建邏輯捲大小不能超過捲組的剩餘空間大小，我這裡創建30G大小的邏輯捲。

lvcreate -n lv -L 30G vggroup

使用lvdisplay和lvs查看lv的信息

lvdisplay可以獲取到的lv信息包括，lv的名稱和路徑、lv對應的vg組的名稱、lv的大小、當前lv包含的PE數量。

lv的文件路徑保存在vg下麵。

4.mkfs(格式化lv)

mkfs.ext4 /dev/vggroup/lv

5.mount(掛載LV)

mount -t ext4 /dev/vggroup/lv /mnt

使用df -h查看掛載信息

擴充邏輯捲（LV）  

 在對LV(邏輯捲)進行容量擴充之前先查看VG（捲組）中剩餘空間有多少，擴充的大小不能超過VG剩餘的空間大小

vgdisplay

當前VG剩餘空間9.99G

1.lvextend(擴充邏輯捲)

為了演示線上擴充對文件不造成影響，我先在/mnt目錄下創建了一個text測試文件，內容為“1”

lvextend -L +9.99G /dev/vggroup/lv

這裡將VG所有的剩餘空間全部劃分給LV

vg的剩餘空間變成了0

LV的大小變成了39.99G

2.resize2fs:更新文件系統 

resize2fs  /dev/vggroup/lv

查看/mnt目錄下的text文件是否受影響

 文件沒有受影響。

擴充捲組（VG）  

 當前我系統VG已經沒有剩餘空間了，如果這個時候系統空間不夠了，這個時候就要增加一塊磁碟來增加VG的大小，在虛擬機我增加一個10G的新磁碟sdd

1.格式化新磁碟（pvcreate）

pv /dev/sdd

2.將格式化的PV添加到VG中去（vgextend）

vgextend vggroup /dev/sdd

3.查看當前vg的大小（vgdisplay）

當前VG的大小變成了50G,剩餘空間也變成10G，當前VG的PV數變成了3

收縮邏輯捲（LG）  

 註意：對邏輯捲進行收縮操作之前必須先卸載邏輯捲，再縮小文件系統，最後才是縮小邏輯捲，而且收縮的大小也不能超過剩餘空間大小。

1.卸載邏輯捲（unmount）

umount /mnt

2.收縮文件系統

這步一定要操作，而且是在收縮LV之前操作

先檢查文件系統（e2fsck）

e2fsck -f /dev/vggroup/lv

縮小文件系統（resize2fs）

將文件系統縮小到30G，剛纔如果細心註意會發現，使用lvdisplay查看文件系統是39.9G，而通過df -h查看是40G，這裡以df -h的大小為準，因為下一步收縮LV的時候是通過減操作，所以要數據一致性下一步就是-10G

--將文件系統縮小為30G
resize2fs /dev/vggroup/lv 30G

3.縮小LV(lvreduce)

lvreduce -L -10G /dev/vggroup/lv

註意：這三步操作順序不能弄亂。

接下來再掛載lV捲看看空間是否修改

mount /dev/vggroup/lv /mnt/

可以看到重新掛載後text文件還是存在，lv的大小也變成了30G

雖然可以使用收縮LV但是還是不建議這樣做，特別是企業的系統，因為收縮後的結果會存在很多的未知可能。

收縮捲組（VG）  

 收縮捲組只能對那些未使用pv進行操作，如果你的當前PV已經已經在邏輯捲中被使用，那麼該PV是不能去除的，比如剛纔新增加的sdd磁碟未被使用就可以將其從VG中去除。

通過PVS查看那些PV已被使用

pvs

當前只有/dev/sdd未被使用

1.卸載邏輯捲

邏輯捲對應的是捲組而不是PV，雖然sdd在前面的操作並沒有被添加到LV當中，但是這裡還是需要先將LV卸載

umount /mnt

2.移除PV(vgreduce)

vgreduce vggroup /dev/sdd

3.刪除pv

pvremove /dev/sdd

可以看到/dev/sdd已經被移除

刪除lv、vg、pv  

1.同樣刪除前先卸載所有lv,在當前系統只有一個lv

umount /mnt

2.lvremove,vgreomve,pvremove

--刪除LV
lvremove /dev/vggroup/lv

--刪除VG
vgremove vggroup

--刪除PV
pvremove /dev/sdb /dev/sdc

這些刪除操作都確保未被使用，比如刪除LV在刪除前先將數據拷貝出去然後再刪除，刪除VG確保VG組中不存在LV，刪除PV剛纔已經說過了，PV需要沒有被使用。

mount掛載相關內容參考： http://www.cnblogs.com/chenmh/p/5097530.html

分區相關內容參考：http://www.cnblogs.com/chenmh/p/5096592.html

總結

LVM帶來的好處不僅僅是線上擴容，在備份的過程中為了保證日誌文件和表空間文件一致性問題也用到了LVM，在後面詳細講備份相關內容的時候會詳細講，歡迎關註。

 不要吝嗇投上您神聖的一票！！！