linux分区lvm

‘壹’ linux LVM是什么对比直接使用物理存储有什么好处

Linux中lvm是什么?LVM是Logical VolumeManager的简写，中文名为逻辑卷管理，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制。以下是详细的内容介绍，具体内容请看下文：

LVM是逻辑卷管理的简称，他是建立在物理存储设备之上的一个抽象层，允许你生成逻辑存储卷，和直接使用物理存储在管理上相比，提供了更好的灵活性。

LVM将存储虚拟化，使用逻辑卷，你不会受限于物理磁盘的大小。另外，和硬件相关的存储设置被其隐藏，你能不用停止应用或卸载文件系统来调整卷大小或数据迁移，这样可以减少操作成本。

LVM对比直接使用物理存储，具有以下好处：

1、灵活的容量，当使用逻辑卷时，文件系统能扩展到多个磁盘上，你能聚合多个磁盘或磁盘分区成单一的逻辑卷。

2、可伸缩的存储池，你能使用简单的命令来扩大或缩小逻辑卷大小，不用重新格式化或分区磁盘设备。

3、在线的数据再分配，你能在线移动数据，数据能在磁盘在线的情况下重新分配，比如你能在线更换可热插拔的磁盘。

4、方便的设备命名，逻辑卷能按你觉得方便的方式来起所有名称。

5、磁盘条块化，你能生成一个逻辑卷，他的数据能被条块化存储在2个或更多的磁盘上，这样能明显提升数据吞吐量。

6、映像卷，逻辑卷提供方便的方法来映像你的数据。

7、卷快照，使用逻辑卷，你能获得设备快照用来一致性备份或测试数据更新效果而不影响真实数据。

‘贰’ 给linux虚拟机硬盘扩容（LVM分区）

1.关闭虚拟机，调整磁盘容量大小。

2.开启虚拟机，查看磁盘分区信息。

3.创建新分区

4.重新读取分区

5.创建物理卷

6.查看卷组名称，以及卷组使用情况

7.将物理卷扩展到卷组

8.查看当前逻辑卷的空间状态

9.将卷组中的空闲空间扩展到根分区逻辑卷

10.执行

11.查看扩展之后磁盘使用情况

‘叁’ Linux系统中lvm是什么有什么作用

在学习Linux知识的过程中，大家都会接触到很多专业术语，让人琢磨不透，完全不知道是什么意思，比如：LVM。那么Linux系统中lvm是什么?LVM中文意思为逻辑卷管理，是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，接下来我们来看看详细的内容介绍。

Linux系统中lvm是什么?

LVM，全称Logical Volume

Manager，即逻辑卷管理，是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVM是建立在磁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。通过LVM系统管理员可以轻松管理磁盘分区，如：将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组，形成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组，并进一步在逻辑卷组上创建文件系统。管理员通过LVM可以方便的调整存储卷组的大小，并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配。当系统添加了新的磁盘，通过LVM管理员就不必将磁盘的文件移动到新的磁盘上以充分利用新的存储空间，而是直接扩展文件系统跨越磁盘即可。

一般来说，物理磁盘或分区之间是分隔的，数据无法跨盘或分区，而各磁盘或分区的大小固定，重新调整比较麻烦。LVM可以将这些底层的物理磁盘或分区整合起来，抽象成容量资源池，以划分成逻辑卷的方式供上层使用，其最主要的功能即是可以在无需关机无需重新格式化的情况下弹性调整逻辑卷的大小。

LVM的写入模式

LVM有两种写入模式：线性模式和条带模式

线性模式即写完一个设备后再写另一个设备;

条带模式就有点类似于RAID0，即数据是被分散写入到LVM各成员设备上的。

因为条带模式的数据不具有安全性，且LVM并不强调读写性能，故LVM默认为线性模式，这样即使一个设备坏了，其它设备上的数据还在。

‘肆’ 【学了就忘Linux高级文件系统管理】— 5.图形界面进行LVM分区

接下来我们开始手动创建LVM逻辑卷分区。

我们先用新安装Linux系统时的图形化界面，来演示一下LVM逻辑卷如何进行分区。

从 安装Linux系统（二） 文章的第12步开始，我们来演示一下LVM逻辑卷分区。

之前我们12步选择的分区类型是 自定义分区 ，然后进入手动分区的配置页面。而 自定义分区 前面的分区选项，无论你选择哪个分区类型，都属于系统自动分区。例如选择 使用所有空间 ，点击下一步，如下图：

通过上图可以看出，系统自动分配的磁盘划分，比我们自己定义的磁盘划分要复杂。你还可以看出，系统自动分配的分区有两个，一个是 boot 分区 sda1 ，另一个就是LVM分区 sda2 。

也就是说安装Linux系统时，如果你不自定义手工分区，默认都是用LVM进行分区。所以当我们学过LVM分区之后，在生产服务器上至少要采用LVM分区。因为标准分区是不支持分区大小调整的。

接下来我们实践一下自定义手动创建LVM分区。

选择创建自定义布局，点击下一步。

在Linux系统分区中，有一个强制需要创建的分区，就是 boot 分区。 boot 分区很特殊，用于Linux系统启动， 而 boot 分区只能放在普通标准分区上，不能放在LVM分区中。如果把 boot 分区放在LVM分区中，系统将无法启动。（这个和Linux系统的启动管理有关系，强制记住就可以了。）

如果有多个卷组，在 LVM逻辑卷 后就可以上下选择卷组。

其实这个页面中的小窗口，点击右边的添加就可以弹出这个小窗口了，可以继续创建逻辑卷，不用退出。

这样通过图形化界面就完成LVM逻辑卷分区了。

‘伍’ Linux LVM分区的创建、分配

许多Linux使用者安装操作系统时都会遇到这样的困境：如何精确评估和分配各个硬盘分区的容量，如果当初评估不准确，一旦系统分区不够用时可能不得不备份、删除相关数据，甚至被迫重新规划分区并重装操作系统，以满足应用系统的需要。

LVM是Linux环境中对磁盘分区进行管理的一种机制，是建立在硬盘和分区之上、文件系统之下的一个逻辑层，可提高磁盘分区管理的灵活性。RHEL5默认安装的分区格式就是LVM逻辑卷的格式，需要注意的是/boot分区不能基于LVM创建，必须独立出来。

LVM的配置过程也很简单，并不是很难，为此，我画了一张图文并茂的解析图，解析了LVM创建的整个过程。更详细的理论知识还请参看一些教程或者去Google哦！

实验环境：

首先从空的硬盘sdb上创建两个分区sdb1 1G,sdb2 2G. 为接下来做LVM做准备.

为了后期便于维护管理,记得给分区加上标示,这样即使你不在的情况下,别人看到标示了就不会轻易动这块区域了. LVM的标识是8e,设置完成后记得按w保存

一、创建逻辑卷

将新创建的两个分区/dev/sdb1 /dev/sdb2转化成物理卷,主要是添加LVM属性信息并划分PE存储单元.

创建卷组 vgdata ,并将刚才创建好的两个物理卷加入该卷组.可以看出默认PE大小为4MB,PE是卷组的最小存储单元.可以通过 –s参数修改大小。

从物理卷vgdata上面分割500M给新的逻辑卷lvdata1.

使用mkfs.ext4命令在逻辑卷lvdata1上创建ext4文件系统.

将创建好的文件系统/data1挂载到/data1上.(创建好之后,会在/dev/mapper/生成一个软连接名字为”卷组-逻辑卷”)

便于以后服务器重启自动挂载,需要将创建好的文件系统挂载信息添加到/etc/fstab里面.UUID可以通过 blkid命令查询.

为了查看/etc/fstab是否设置正确,可以先卸载逻辑卷data1,然后使用mount –a 使内核重新读取/etc/fstab,看是否能够自动挂载.

二、逻辑卷 lvdata1 不够用了，如何扩展。

给逻辑卷增加空间并不会影响以前空间的使用，所以无需卸载文件系统，直接通过命令lvextend –L +500M /dev/vgdata/lvdata1或者lvextend –l 2.5G /dev/vgdata/lvdata1 给lvdata1增加500M空间（lvdata1目前是2G空间）设置完成之后，记得使用resize2fs命令来同步文件系统。

三、当卷组不够用的情况下，如何扩大卷组

重新从第二块硬盘上创建一个分区sdb3，具体操作步骤省略。并将创建好的分区加入到已经存在的卷组vgdata中。通过pvs命令查看是否成功。

四、当硬盘空间不够用的情况下，如果减少逻辑卷的空间释放给其他逻辑卷使用。

减少逻辑卷空间，步骤如下

1、 先卸载逻辑卷data1

2、 然后通过e2fsck命令检测逻辑卷上空余的空间。

3、 使用resize2fs将文件系统减少到700M。

4、 再使用lvrece命令将逻辑卷减少到700M。

注意：文件系统大小和逻辑卷大小一定要保持一致才行。如果逻辑卷大于文件系统，由于部分区域未格式化成文件系统会造成空间的浪费。如果逻辑卷小于文件系统，哪数据就出问题了。

完成之后，就可以通过mount命令挂载重新使用了。

五、如果某一块磁盘或者分区故障了如何将数据快速转移到相同的卷组其他的空间去。

1、通过pvmove命令转移空间数据

2、通过vgrece命令将即将坏的磁盘或者分区从卷组vgdata里面移除除去。

3、通过pvremove命令将即将坏的磁盘或者分区从系统中删除掉。

4、手工拆除硬盘或者通过一些工具修复分区。

六、删除整个逻辑卷

1、先通过umount命令卸载掉逻辑卷lvdata1

2、修改/etc/fstab里面逻辑卷的挂载信息，否则系统有可能启动不起来。

3、通过lvremove 删除逻辑卷lvdata1

4、通过vgremove 删除卷组vgdata

5、通过pvremove 将物理卷转化成普通分区。

删除完了，别忘了修改分区的id标识。修改成普通Linux分区即可。

总结：LVM逻辑卷是Linux里面一个很棒的空间使用机制，因为分区在没有格式化的情况下是没有办法加大或者放小的。通过LVM可以将你的磁盘空间做到灵活自如。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

用以致学，学以致用

‘陆’ linux之lvm分区扩容

以下步骤的前提为磁盘lvm分区
1、加入新硬盘

2、分区

PV(physical volume)即物理卷,就是物理磁盘,可以通过fdisk -l 查看操作系统有几块硬盘

VG(volume group)即卷组,就是一组物理磁盘的组合,里面可以有一块硬盘也可以有多块硬盘

LV(logical volume)及逻辑卷,就是在VG(指定的物理磁盘组)里面划分出来的

可以说成是PV就是硬盘,而VG就是管理硬盘的操作系统,而LV就是操作系统分出来的各个分区.

PV->VG->LV-> 文件系统使用(挂载到某个目录)

对新磁盘/dev/sdb进行分区

[root@xt-prod-mydb02 ~]# parted /dev/sdb
GNU Parted 3.1
Using /dev/sdb
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted) mklabel
New disk label type? gpt
(parted) mkpart
Partition name? []?
File system type? [ext2]? xfs
Start? 1
End? 10G
(parted) q
Information: You may need to update /etc/fstab.

创建物理卷 pvcreate /dev/sdb1

创建卷组 并将物理卷加入其中 vgcreate data /dev/sdb1 (data为卷组名)

创建逻辑卷组并分配大小 lvcreate -l +100%FREE -n lvdata data

格式化 mkfs.xfs /dev/mappper/data-lvdata

开机挂载新硬盘 vi /etc/fstab

挂载 mount -a (先建data目录 mkdir /data)

查看 df -lh

卸载挂点 umount /dev/mapper/data-lvdata

3、扩容
磁盘/dev/sdb只分10个G。。还有10G没有分配。。所以继续进行分区
parted /dev/sdb

打印分区信息表可以看到有两个分区了。

创建物理卷 pvcreat /dev/sdb2
查看将要扩容的卷组信息 vgdisplay 可见可扩容大小为0

将物理卷扩展到卷组 #vgextend data /dev/sdb2 (此处‘cl’是卷组名称)

再次查看卷组信息 vgdisplay 可扩容空间变成10G

将卷组中空闲空间扩展到 /data #lvextend -l +100%FREE /dev/mapper/data-lvdata

.刷新文件系统是扩容生效 #xfs_growfs /dev/mapper/data-lvdata

查看结果 ：df -lh 扩容成功

‘柒’ Linux文件系统-LVM逻辑卷

LVM（Logical Volume Manager）卷组管理器，通过对底层物理磁盘的封装，可以将多块物理磁盘组合成逻辑资源池，提供给上层应用使用（如文件系统）. LVM的好处是，可以跨物理硬盘为文件系统提供容量，并且可以动态进行分区容量的调整，而不会损坏原有的文件系统.

物理磁盘 ：物理存储介质，可以是整块物理存储或一个分区.

物理卷PV（physical volume） ：LVM要使用物理磁盘，在物理磁盘的头部写入lvm标签头，就创建了一个PV，PV是组成VG的基本单元.

卷组VG（Volume Group） ：VG相当于非LVM系统中的物理硬盘，一个卷组VG由一个或多个PV组成，形成一个存储资源池.

逻辑卷LV（logical volume） ：LV相当于非LVM系统中的硬盘分区，LV建立在卷组VG之上，文件系统建立在LV之上.

物理块PE（physical Extent） ：创建LV时可以分配的最小存储单元，大小可以指定，默认为4MB

如上是从物理磁盘到lvm逻辑卷的创建过程及映射关系，lv01、lv02被创建后，通过device-mapper映射为逻辑块设备（块设备路径/dev/vg01/lv01、/dev/vg01/lv02），供文件系统使用，通过mkfs.ext4 /dev/vg01/lv02可创建ext4文件系统.

元数据主要是两部分，PV header + metadata，位置一般是在PV的0~2048 sector中，从2048 sector开始是数据区域.

通过pvcreate创建pv时，会将pv header写入物理磁盘，位置一般是在磁盘的第二个sector（512B/sector），lvm扫描磁盘时，通过pv header来识别PV.
pv header主要信息包括，pv uuid、元数据位置和metadata位置.

pv header实例:

metadata记录的是vg和lv的配置信息，以ASCII码的方式写入metadata区域；vg和lv的每次配置变更，都会以追加的方式写入metadata区域，并打上时间戳，该区域写满后，新的变更记录会覆盖最早的一次记录. 进行vgscan时，猜测应该是通过读取最新一次的配置记录，进行激活.
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.

实例：
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

将PV的前2048个sector通过dd拷贝出来，用cat查看如下.

假设我们有一块磁盘 /dev/sdb1 作为应用数据盘使用，以此为例创建lvm分区

先创建物理卷PV，命令： pvcreate /dev/sdb1

创建卷组VG,卷组命名为kylin，命令：vgcreate kylin /dev/sdb1

在VG中创建逻辑分区LV，命令：lvcreate -L 30G -n test kylin

创建逻辑分区后，进行格式化，然后便可以挂载使用.

mkfs.ext4 /dev/kylin/test

mount /dev/kylin/test /data

假设我们在上述基础上，又获得一块磁盘/dev/sdc1进行扩容，将磁盘容量增加到LV分区/dev/kylin/test中，具体操作如下.

先创建物理卷PV，命令： pvcreate /dev/sdc1

将/dev/sdc1添加进VG kylin，命令：vgextend kylin /dev/sdc1

增加LV分区容量，命令：lvextend -L +30G /dev/kylin/test

lvm卷组配置备份
lvm的配置信息默认在/etc/lvm/backup、/etc/lvm/archive/两个目录存在备份，当lvm元数据损坏，lvm卷组读取异常时，可通过备份文件进行恢复.
/etc/lvm/backup: 保留了当前配置的备份
/etc/lvm/archive/：保留了每次配置更新前的备份

实例演示
逻辑卷/dev/wan/lv01

在/dev/wan/lv01上创建文件系统

挂载并创建文件

覆盖/dev/vdb1、/dev/vdb2的lvm元数据，并重启系统，vg已不能识别

通过pvcreate命令修复pv header 和metadata数据.

激活逻辑卷

挂载/dev/wan/lv01成功，说明成功修复