Linux lvm 邏輯捲篇_ZenDei技術網路在線

Linux LVM邏輯捲配置過程詳解（創建、增加、減少、刪除、卸載）許多Linux使用者安裝操作系統時都會遇到這樣的困境：如何精確評估和分配各個硬碟分區的容量，如果當初評估不准確，一旦系統分區不夠用時可能不得不備份、刪除相關數據，甚至被迫重新規劃分區並重裝操作系統，以滿足應用系統的需要。 LVM是 ...

Linux LVM邏輯捲配置過程詳解（創建、增加、減少、刪除、卸載）

許多Linux使用者安裝操作系統時都會遇到這樣的困境：如何精確評估和分配各個硬碟分區的容量，如果當初評估不准確，一旦系統分區不夠用時可能不得不備份、刪除相關數據，甚至被迫重新規劃分區並重裝操作系統，以滿足應用系統的需要。

LVM是Linux環境中對磁碟分區進行管理的一種機制，是建立在硬碟和分區之上、文件系統之下的一個邏輯層，可提高磁碟分區管理的靈活性。RHEL5預設安裝的分區格式就是LVM邏輯捲的格式，需要註意的是/boot分區不能基於LVM創建，必須獨立出來。

一.LVM原理

要想理解好LVM的原理，我們必須首先要掌握4個基本的邏輯捲概念。

①PE　　(Physical Extend)　　物理拓展

②PV　　(Physical Volume)　　物理捲

③VG　　(Volume Group)　　捲組

④LV　　(Logical Volume)　　邏輯捲

我們知道在使用LVM對磁碟進行動態管理以後，我們是以邏輯捲的方式呈現給上層的服務的。所以我們所有的操作目的，其實就是去創建一個LV(Logical Volume),邏輯捲就是用來取代我們之前的分區，我們通過對邏輯捲進行格式化，然後進行掛載操作就可以使用了。那麼LVM的工作原理是什麼呢？所謂無圖無真相，咱們下麵通過圖來對邏輯捲的原理進行解釋！！

1.將我們的物理硬碟格式化成PV(Physical Volume)

我們看到，這裡有兩塊硬碟，一塊是sda，另一塊是sdb，在LVM磁碟管理里，我首先要將這兩塊硬碟格式化為我們的PV(Physical Volume),也就是我們的物理捲，其實格式化物理捲的過程中LVM是將底層的硬碟劃分為了一個一個的PE(Physical Extend),我們的LVM磁碟管理中PE的預設大小是4M大小，其實PE就是我們邏輯捲管理的最基本單位。比如說我有一個400M的硬碟，那麼在將其格式化成PV的時候，其實際就是將這塊物理硬碟劃分成了100個的PE，因為PE預設的大小就是4M。這個就是我們的第一步操作。

2.創建一個VG(Volume Group)

在將硬碟格式化成PV以後，我們第二步操作就是創建一個捲組，也就是VG(Volume Group),捲組在這裡我們可以將其抽象化成一個空間池，VG的作用就是用來裝PE的，我們可以把一個或者多個PV加到VG當中，因為在第一步操作時就已經將該硬碟劃分成了多個PE，所以將多個PV加到VG裡面後，VG裡面就存放了許許多多來自不同PV中的PE，我們通過上面的圖片就可以看到，我們格式化了兩塊硬碟，每個硬碟分別格式化成了3個PE，然後將兩塊硬碟的PE都加到了我們的VG當中，那麼我們的VG當中就包含了6個PE，這6個PE就是兩個硬碟的PE之和。通常創建一個捲組的時候我們會為其取一個名字，也就是該VG的名字。

3.基於VG創建我們最後要使用的LV(Logical Volume)

【註意】PV以及VG創建好以後我們是不能夠直接使用的，因為PV、VG是我們邏輯捲底層的東西，我們其實最後使用的是在VG基礎上創建的LV(Logical Volume),所以第三步操作就是基於VG來創建我們最終要使用的LV。

當我們創建好我們的VG以後，這個時候我們創建LV其實就是從VG中拿出我們指定數量的PE，還是拿上圖來說，我們看到我們此時的VG裡面已經擁有了6個PE，這時候我們創建了我們的第一個邏輯捲，它的大小是4個PE的大小，也就是16M(因為一個PE的預設大小是4M)，而這4個PE有三個是來自於第一塊硬碟，而另外一個PE則是來自第二塊硬碟。當我們創建第二個邏輯捲時，它的大小就最多只有兩個PE的大小了，因為其中的4個PE已經分配給了我們的第一個邏輯捲。

所以創建邏輯捲其實就是我們從VG中拿出我們指定數量的PE，VG中的PE可以來自不同的PV，我們可以創建的邏輯捲的大小取決於VG當中PE存在的數量，並且我們創建的邏輯捲其大小一定是PE的整數倍(即邏輯捲的大小一定要是4M的整數倍)。

4.將我們創建好的LV進行文件系統的格式化，然後掛載使用

在創建好LV以後，這個時候我們就能夠對其進行文件系統的格式化了，我們最終使用的就是我們剛創建好的LV，其就相當於傳統的文件管理的分區，我們首先要對其進行文件系統的格式化操作，然後通過mount命令對其進行掛載，這個時候我們就能夠像使用平常的分區一樣來使用我們的邏輯捲了。

我們在創建好LV以後，我們會在 /dev 目錄下看到我們的LV信息，例如 /dev/vgname/lvname，我們每創建一個VG，其會在/dev目錄下創建一個以該VG名字命名的文件夾，在該VG的基礎上創建好LV以後，我們會在這個VG目錄下多出一個以LV名字命名的邏輯捲。

下麵我們來對整個LVM的工作原理進行一個總結：

(1)物理磁碟被格式化為PV，空間被劃分為一個個的PE

(2)不同的PV加入到同一個VG中，不同PV的PE全部進入到了VG的PE池內

(3)LV基於PE創建，大小為PE的整數倍，組成LV的PE可能來自不同的物理磁碟

(4)LV直接可以格式化後掛載使用

(5)LV的擴充縮減實際上就是增加或減少組成該LV的PE數量，其過程不會丟失原始數據

我們看到，我們這裡如果要對LV進行擴充，直接加進來一塊sdc硬碟，然後將其格式化成PE，然後將該PV加入到了VG當中，這個時候我們就可以通過增加LV中PE的數量來動態的對LV進行擴充了，只要我們的LV的大小不要超過我們VG空餘空間的大小就行!

二、創建LVM邏輯捲

熟悉了LVM的工作原理，首先是要將我們的物理硬碟格式化成PV，然後將多個PV加入到創建好的VG中，最後通過VG創建我們的LV。

三、拉伸一個邏輯捲

我們知道相比於傳統磁碟管理方式的各種問題，使用LVM邏輯捲來管理我們的磁碟，我們可以對其進行動態的管理。在傳統的磁碟管理方式中，我們如果出現分區大小不足的情況下，我們此時只能通過加入一塊物理硬碟，然後對其進行分區，因為加入的硬碟作為獨立的文件系統存在，所以對原有分區並沒有影響，如果此時我們需要擴大分區，就只能先將之前的分區先卸載掉，然後將所有的信息轉移到新的分區下，最後再將新的分區掛載上去，如果是在生產環境下，這樣是不可想象的，正因為如此，我們才出現了LVM的磁碟管理方式，可以動態的對我們的磁碟進行管理。

我們首先來看下動態拉伸一個邏輯捲的示意圖：

我們從上圖可以看到，我們在對邏輯捲進行拉伸時，其實際就是向邏輯捲中增加PE的數量，而PE的數量是由VG中剩餘PE的數量所決定的。

【註意：】邏輯捲的拉伸操作可以線上進行，不需要卸載掉我們的邏輯捲

這樣的好處就是當我們的邏輯捲的大小不夠用時，我們不需要對其進行卸載，就可以動態的增加我們的邏輯捲的大小，並不會對我們的系統產生任何影響。例如如果我們的伺服器上運行著一個重要的服務或者資料庫，並要求我們7*24小時不間斷保持線上，那麼這樣的動態增加邏輯捲的大小就非常的有必要了。

接下來我們來看看拉伸邏輯捲的步驟：

因為我們的邏輯捲的拉伸操作是可以線上進行的，所以這裡我們先將邏輯捲掛載上，併在使用情況下動態的拉伸我們的邏輯捲

四.實驗環境：

首先從空的硬碟sdb上創建兩個分區sdb1 1G,sdb2 2G. 為接下來做LVM做準備.

為了後期便於維護管理,記得給分區加上標示,這樣即使你不在的情況下,別人看到標示了就不會輕易動這塊區域了. LVM的標識是8e,設置完成後記得按w保存

1、創建邏輯捲

將新創建的兩個分區/dev/sdb1 /dev/sdb2轉化成物理捲,主要是添加LVM屬性信息並劃分PE存儲單元.

創建捲組 vgdata ,並將剛纔創建好的兩個物理捲加入該捲組.可以看出預設PE大小為4MB,PE是捲組的最小存儲單元.可以通過 –s參數修改大小。

從物理捲vgdata上面分割500M給新的邏輯捲lvdata1.

使用mkfs.ext4命令在邏輯捲lvdata1上創建ext4文件系統.

將創建好的文件系統/data1掛載到/data1上.(創建好之後,會在/dev/mapper/生成一個軟連接名字為”捲組-邏輯捲”)

便於以後伺服器重啟自動掛載,需要將創建好的文件系統掛載信息添加到/etc/fstab裡面.UUID可以通過 blkid命令查詢.

為了查看/etc/fstab是否設置正確,可以先卸載邏輯捲data1,然後使用mount –a 使內核重新讀取/etc/fstab,看是否能夠自動掛載.

2、邏輯捲lvdata1不夠用了，如何擴展。

給邏輯捲增加空間並不會影響以前空間的使用，所以無需卸載文件系統，直接通過命令lvextend –L +500M /dev/vgdata/lvdata1或者lvextend –l 2.5G /dev/vgdata/lvdata1 給lvdata1增加500M空間（lvdata1目前是2G空間）設置完成之後，記得使用resize2fs命令來同步文件系統。