逻辑卷LVM相关操作

什么是逻辑卷

• 逻辑卷（lv）是将几个磁盘分区或者块设备(pv，pv的id必须是8e的，pv可以位于不同的磁盘分区里，pv大小可以不一)组织起来形成一个大的扩展分区（vg,卷组，一个vg至少要包含一个pv。），该扩展分区不能直接用，需要将其划分成逻辑卷（lv）才能使用，lv可以格式化成不同的文件系统，挂载后直接使用。
• lv的扩展和缩减是不会影响原有数据的，但逻辑卷缩减的风险大于逻辑卷扩展的风险。
• 逻辑卷可以支持快照功能。

相关术语

• 物理卷（PV, Physical Volume）

  • 物理卷就是指磁盘,磁盘分区或从逻辑上和磁盘分区具有同样功能的设备(如RAID)，是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）比较，却包含有和LVM相关的管理参数。当前LVM允许你在每个物理卷上保存这个物理卷的0至2份元数据拷贝.默认为1,保存在设备的开始处.为2时,在设备结束处保存第二份备份.

• 卷组（VG, Volume Group）

  • LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘，其由物理卷组成。能在卷组上创建一个或多个“LVM分区”（逻辑卷），LVM卷组由一个或多个物理卷组成。

• 逻辑卷（LV, Logical Volume）

  • LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区，在逻辑卷之上能建立文件系统(比如/home或/usr等)。

• 线性逻辑卷 (Linear Volumes)

  • 一个线性逻辑卷聚合多个物理卷成为一个逻辑卷.比如,如果你有两个60GB硬盘,你能生成120GB的逻辑卷.

• 条块化的逻辑卷(Striped Logical Volumes)

  • 当你写数据到此逻辑卷中时,文件系统能将数据放置到多个物理卷中.对于大量连接读写操作,他能改善数据I/O效率.

• 映像的逻辑卷(Mirrored Logical Volumes)

  • 映像在不同的设备上保存一致的数据.数据同时被写入原设备及映像设备.他提供设备之间的容错。

• 快照卷(Snapshot Volumes)

  • 快照卷提供在特定瞬间的一个设备虚拟映像，当快照开始时，他复制一份对当前数据区域的改动，由于他优先执行这些改动，所以他能重构当前设备的状态。

• 参考: https://www.cnblogs.com/shxdyz/articles/7834980.html

查看逻辑卷信息

查看LV

• lvscan

  [root@localhost ~]# lvscan
    ACTIVE            '/dev/centos/swap' [2.00 GiB] inherit
    ACTIVE            '/dev/centos/root' [<67.47 GiB] inherit

• lvdisplay

[root@localhost ~]# lvdisplay
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/centos/swap
  LV Name                swap
  VG Name                centos
  LV UUID                60jdcJ-NQfJ-MT4K-rcrp-Gmbp-OY2S-gfdapy
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost, 2018-07-08 05:32:48 +0800
  LV Status              available
  # open                 2
  LV Size                2.00 GiB
  Current LE             512
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:1

  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/centos/root
  LV Name                root
  VG Name                centos
  LV UUID                0D5etc-7klz-Im4Y-GHAs-0O8W-mrCU-JZCXGY
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost, 2018-07-08 05:32:49 +0800
  LV Status              available
  # open                 1
  LV Size                <67.47 GiB
  Current LE             17272
  Segments               2
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:0

查看VG

• vgscan

  [root@localhost ~]# vgscan
    Reading volume groups from cache.
    Found volume group "centos" using metadata type lvm2

• vgdisplay

[root@localhost ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               centos
  System ID
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  Metadata Sequence No  6
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                2
  Open LV               2
  Max PV                0
  Cur PV                2
  Act PV                2
  VG Size               69.50 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              17793
  Alloc PE / Size       17784 / <69.47 GiB
  Free  PE / Size       9 / 36.00 MiB
  VG UUID               j21OCZ-h3yM-KMAD-fUdc-2KxW-wM1p-qhxcoa

查看PV

• pvscan

  [root@localhost ~]# pvscan
    PV /dev/sda2   VG centos          lvm2 [<19.51 GiB / 0    free]
    PV /dev/sdc1   VG centos          lvm2 [<50.00 GiB / 36.00 MiB free]
    Total: 2 [69.50 GiB] / in use: 2 [69.50 GiB] / in no VG: 0 [0   ]

• pvdisplay

[root@localhost ~]# pvdisplay
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sda2
  VG Name               centos
  PV Size               19.51 GiB / not usable 3.00 MiB
  Allocatable           yes (but full)
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              4994
  Free PE               0
  Allocated PE          4994
  PV UUID               YK8Rel-8zLh-Ri9E-fMtJ-G5TQ-rOfD-Mkg4q5

  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdc1
  VG Name               centos
  PV Size               <50.00 GiB / not usable 2.00 MiB
  Allocatable           yes
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              12799
  Free PE               9
  Allocated PE          12790
  PV UUID               0hRpcz-o6gQ-4MtD-MuGs-ltT3-RoVk-3E9Oc5

创建逻辑卷

说明

• 再创建逻辑卷时，应当先创建物理卷(pv)，再创建卷组(vg)，最后再创建逻辑卷(lv)

创建PV

• pvcreate

  pvcreate <device>
  
  // device: 要创建物理卷的设备路径
  
  示例:
  
  [root@localhost ~]# pvcreate /dev/sda1 
    Physical volume "/dev/sda1" successfully created

创建VG

• vgcreate

  vgcreate <vg_name> <pv list>
  
  // vg_name: 卷组名
  // device list: 要添加到卷组的物理卷pv列表
  
  示例:
  
  [root@localhost ~]# vgcreate vg_test /dev/sda1 /dev/sdc1 
    Volume group "vg_test" successfully created

修改卷组属性

• vgchange
  • 激活卷组: vgchange -ay vg_test

创建LV

• lvcreate

  lvcreate -n <lv_name> -L <size> <vg_name> -y
  lvcreate -n <lv_name> -l <size> <vg_name> -y
  
  // -L: 指定大小(--size LogicalVolumeSize[bBsSkKmMgGtTpPeE])
  // -l: 可以指定百分比(--extents LogicalExtentsNumber[%{VG|FREE|ORIGIN}]),如 100%FREE
  
  // lv_name: 逻辑卷名
  // size： 创建的卷大小
  // vg_name: 卷组名
  
  
  示例:
      lvcreate -n "lv_swap" -L "2GiB" "vg_test" -y
      lvcreate -n "lv_data" -l "100%FREE" "vg_test" -y

删除逻辑卷

说明

• 在删除逻辑卷之前，应当先卸载掉已经被挂载的分区，然后再进行逻辑卷的删除。
  • 在卸载分区时，如果遇到当前分区正在被使用，无法进行卸载的情况，可以借助lsof命令找到正在占用挂载点的进程，然后将其kill掉，再进行卸载在操作。
• 逻辑卷的删除顺序与创建顺序相反，首先删除逻辑卷(lv)，然后删除卷组(vg)，最后删除物理卷(pv)

删除LV

• lvremove

  [root@localhost ~]# lvremove /dev/VG_TEST/LV_SWAP -f -y
    Logical volume "LV_SWAP" successfully removed

删除VG

• vgremove

  [root@localhost ~]# vgremove VG_TEST -f -y
    Volume group "VG_TEST" successfully removed

删除PV

• pvremove

  [root@localhost ~]# pvremove /dev/sdb1 -f -y
    Labels on physical volume "/dev/sdb1" successfully wiped.

磁盘分区

创建磁盘分区

• 创建分区表,采用 msdos(MBR)或者GPT
  • GPT分区表: parted -s /dev/sdd mklabel gpt
  • MBR分区表: parted -s /dev/sdd mklabel msdos
• 创建主分区:

  parted -s <device> mkpart <part-type> [fs-type] start end
  
  // deice: 指定磁盘设备
  // part-type: 只能为 primary(主分区)、logical(逻辑分区)、extended(扩展分区)
  // fs-type: 非必填参数,可以为: "btrfs",  "ext2",  "ext3",  "ext4",  "fat16",  "fat32", "hfs", "hfs+", "linux-swap", "ntfs", "reiserfs", or "xfs"
  // start: 指定分区开始位置，默认为磁盘起始位置
  // end: 指定分区结束位置,默认为磁盘结束位置
  
  示例:
      parted -s /dev/sdd mkpart primary 4MiB 100%   
      // 在 /dev/sdd 上创建一个主分区，从4MiB的位置开始，到磁盘末尾结束
      // 即整个分区大小为 磁盘大小-4MiB

• 修改分区表状态

  parted -s <device> toggle <partition_number> <status>
  
  // device: 指定磁盘设备
  // partition_number: 该磁盘设备上的第几个分区
  // status: 转换后的状态(raid|lvm)
  
  示例:
      parted -s /dev/sdd toggle 1 "lvm"
      // 将 /dev/sdd 上的第一个分区标记为 lvm

删除磁盘分区

• 可以通过parted删除指定的某个分区: parted -s /dev/sdc rm 1

  parted -s <device> rm <partition_number>
  
  // device: 指定磁盘设备
  // partition_number: 该磁盘设备上的第几个分区
  
  示例: 
      parted -s /dev/sdc rm 1
      // 删除 /dev/sdc 上的第一个分区
      

• 一般情况下，如果要摧毁整个磁盘分区，那么只需要将磁盘首部的分区表摧毁掉就行了，所以，可以直接采用dd命令: dd if=/dev/zero of=/dev/sdd bs=16MiB count=1

磁盘格式化

• 制作交换分区: mkswap

  mkswap -f -L <label> <device>
  
  // device: 指定磁盘设备
  // label: 指定交换分区的标签label
  
  示例：
  
    mkswap -f -L label_swap /dev/vg_test/lv_swap

• 格式化: mkfs

  mkfs.<fs> -L <label> <device>
  
  // fs: 文件系统格式
  // device: 指定磁盘设备
  // label: 指定交换分区的标签label
  
  示例:
      mkfs.xfs -L label_data /dev/vg_test/lv_data
      mkfs.ext4 -L label_data /dev/vg_test/lv_data
  
      mkfs -t xfs -L label_data /dev/vg_test/lv_data
      mkfs -t ext4 -L label_data /dev/vg_test/lv_data

数据无价，操作需谨慎

参考文献

• https://blog.csdn.net/solaraceboy/article/details/78539233
• https://www.cnblogs.com/shxdyz/articles/7834980.html