linux下lvm（逻辑卷管理器）

一路向前-执着2024-09-14 8:57

LVM逻辑卷管理是Linux对磁盘分区进行管理的一种机制，普通磁盘无法实现动态扩展，而LVM就是将物理磁盘融合成一个巨大的存储池，用户可以按需求动态的调整磁盘的容量，使磁盘容量更好的被利用。

LVM的组成部分:

  • fs：file system文件系统。

  • pv（physical volume物理卷）：物理卷是底层真正提供容量，一个物理卷可以是整个磁盘、或磁盘上的分区。

  • vg（volume group 卷组）:卷组是可用物理硬盘的集合，可以逻辑地看成一块大硬盘，一个卷组由一个或多个物理卷组成。

  • lv（logical volume 逻辑卷）：每个卷组中可以定义一个或多个逻辑卷，逻辑卷是位于物理分区上的信息集合。

  • PE（Physical Extend）,我们的LVM磁盘管理中PE的默认大小是4M大小（可以指定大小），其实PE就是我们逻辑卷管理的最基本单位（一旦确定将不能改变）。比如说我有一个400M的硬盘，那么在将其格式化成PV的时候，其实际就是将这块物理硬盘划分成了100个的PE，因为PE默认的大小就是4M。

操作的前提是要安装工具lvm，一般的发行版里面都内置有该工具。

1、常用的lvm部署命令

任务 PV阶段 VG阶段 LV阶段 fileSystem(XFS/EXT4)
搜寻（scan） pvscan vgscan lcscan lsblk,blkid
建立（create） pvcreate vgcreate lvcreate mkfs.xfs/mkfs.ext4
列出（display） pvdisplay/pvs vgdisplay/vgs lvdisplay/lvs df,mount
增加（extend） vgextend lvextend(lvresize) xfs_growfs/resize2fs
减少（reduce） vgreduce lvreduce(lvresize) 不支持/resize2fs
删除（remove） pvremove vgremove lvremove umount,重新格式化
改变容量（resize） lvresize xfs_growfs/resize2fs
改变属性（attribute） pvchange vgchange lvchange /etc/fstab,remount

2、物理卷PV操作

如果磁盘下没有分区，可以使用磁盘名称，如果下面有分区，必须使用分区名称。

shell 复制代码 
root@lckd:/dev# pvremove /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde   #添加3块磁盘创建物理卷
  Labels on physical volume "/dev/sdc1" successfully wiped.
  Labels on physical volume "/dev/sdd1" successfully wiped.
  Labels on physical volume "/dev/sde" successfully wiped.
root@lckd:/dev# pvs  #查看物理卷
  PV         VG Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/sdc1     lvm2 ---  <10.00g <10.00g
  /dev/sdd1     lvm2 ---  <15.00g <15.00g
  /dev/sde      lvm2 ---   20.00g  20.00g
root@lckd:/dev# pvremove /dev/sde  #删除其中一块磁盘
  Labels on physical volume "/dev/sde" successfully wiped.
root@lckd:/dev# pvs
  PV         VG Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/sdc1     lvm2 ---  <10.00g <10.00g
  /dev/sdd1     lvm2 ---  <15.00g <15.00g

3、卷组VG操作

  • 创建VG卷组

命令格式：

shell 复制代码 
vgcreate -s [指定PE大小] [VG卷组名] [分区路径] [分区路径][.....]
shell 复制代码 
root@lckd:/dev# pvs
  PV         VG Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/sdc1     lvm2 ---  <10.00g <10.00g
  /dev/sdd1     lvm2 ---  <15.00g <15.00g
  /dev/sde      lvm2 ---   20.00g  20.00g
root@lckd:/dev# vgcreate -s 4M my_vg /dev/sdc1 /dev/sdd1
  Volume group "my_vg" successfully created
root@lckd:/dev# vgs
  VG    #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  my_vg   2   0   0 wz--n- 24.99g 24.99g

不加-s默认就是4M。

  • 添加新的PV到VG卷组

命令格式：

shell 复制代码 
vgextend [卷组名] [物理卷分区]
shell 复制代码 
root@lckd:/dev# vgextend my_vg /dev/sde
  Volume group "my_vg" successfully extended
root@lckd:/dev# vgs
  VG    #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree  
  my_vg   3   0   0 wz--n- <44.99g <44.99g
root@lckd:/dev# ^C
root@lckd:/dev# pvs
  PV         VG    Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/sdc1  my_vg lvm2 a--  <10.00g <10.00g
  /dev/sdd1  my_vg lvm2 a--  <15.00g <15.00g
  /dev/sde   my_vg lvm2 a--  <20.00g <20.00g
  • 移除单个PV

在VG卷组里移除一个PV，命令格式如下：

shell 复制代码 
vgreduce [卷组名] [物理卷分区]
shell 复制代码 
root@lckd:/dev# pvs
  PV         VG    Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/sdc1  my_vg lvm2 a--  <10.00g <10.00g
  /dev/sdd1  my_vg lvm2 a--  <15.00g <15.00g
  /dev/sde   my_vg lvm2 a--  <20.00g <20.00g
root@lckd:/dev# vgreduce my_vg /dev/sde
  Removed "/dev/sde" from volume group "my_vg"
root@lckd:/dev# pvs
  PV         VG    Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/sdc1  my_vg lvm2 a--  <10.00g <10.00g
  /dev/sdd1  my_vg lvm2 a--  <15.00g <15.00g
  /dev/sde         lvm2 ---   20.00g  20.00g
  • 移除整个VG卷组

移除整个卷组，命令格式如下：

shell 复制代码 
vgremove [卷组名]
shell 复制代码 
root@lckd:/dev# vgremove my_vg
  Volume group "my_vg" successfully removed
root@lckd:/dev# pvs
  PV         VG Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/sdc1     lvm2 ---  <10.00g <10.00g
  /dev/sdd1     lvm2 ---  <15.00g <15.00g
  /dev/sde      lvm2 ---   20.00g  20.00g
  • 移除空闲VG卷组

将卷组中空闲的PV从VG中移除,也就是如果该卷组空间为空,则移除掉，命令格式如下：

shell 复制代码 
vgreduce -a [卷组名]
shell 复制代码 
root@lckd:/dev# pvs
  PV         VG    Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/sdc1  my_vg lvm2 a--  <10.00g <10.00g
  /dev/sdd1  my_vg lvm2 a--  <15.00g <15.00g
  /dev/sde   my_vg lvm2 a--  <20.00g <20.00g
root@lckd:/dev# vgreduce -a my_vg
  Removed "/dev/sdc1" from volume group "my_vg"
  Removed "/dev/sdd1" from volume group "my_vg"
  Can't remove final physical volume "/dev/sde" from volume group "my_vg"
root@lckd:/dev# pvs
  PV         VG    Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/sdc1        lvm2 ---  <10.00g <10.00g
  /dev/sdd1        lvm2 ---  <15.00g <15.00g
  /dev/sde   my_vg lvm2 a--  <20.00g <20.00g

分区为空的可以删除，整块磁盘为空的不能删除，要删除空的整块磁盘不加-a。

4、逻辑卷LV操作

  • 创建逻辑卷

命令格式如下：

shell 复制代码 
lvcreate -L [指定大小] -n [LV名字] [VG卷组:从哪个卷组里划分]
shell 复制代码 
root@lckd:/dev# lvcreate -L 5G -n my_lv my_vg
WARNING: ext4 signature detected on /dev/my_vg/my_lv at offset 1080. Wipe it? [y/n]: y
  Wiping ext4 signature on /dev/my_vg/my_lv.
  Logical volume "my_lv" created.
root@lckd:/dev# lvs
  LV    VG    Attr       LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  my_lv my_vg -wi-a----- 5.00g                                                    
root@lckd:/dev# vgs
  VG    #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  my_vg   2   1   0 wz--n- 29.99g 24.99g
  • 格式化并挂载LV

测试LV是否正常工作,在创建好LVM以后需要手动格式化。

shell 复制代码 
root@lckd:/home/lckd# mkdir new
root@lckd:/home/lckd# mkfs -t xfs /dev/mapper/my_vg-my_lv 
mke2fs 1.46.5 (30-Dec-2021)
Creating filesystem with 1310720 4k blocks and 327680 inodes
Filesystem UUID: 99879dd1-00ee-4b72-930f-02782b9cd095
Superblock backups stored on blocks: 
    32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736

Allocating group tables: done                            
Writing inode tables: done                            
Creating journal (16384 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done 

root@lckd:/home/lckd# mount /dev/mapper/my_vg-my_lv /home/lckd/new/
root@lckd:/home/lckd# df -Th
Filesystem              Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                   tmpfs  792M  1.6M  791M   1% /run
/dev/sda2               ext4    49G  9.6G   37G  21% /
tmpfs                   tmpfs  3.9G     0  3.9G   0% /dev/shm
tmpfs                   tmpfs  5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
/dev/sdb1               ext4   147G  2.1G  137G   2% /opt/Kingbase/ES/V8
tmpfs                   tmpfs  792M  4.0K  792M   1% /run/user/1000
/dev/mapper/my_vg-my_lv xfs   4.9G   24K  4.6G   1% /home/lckd/new
root@lckd:/home/lckd#

注意： 想让挂载长期生效，需要写入到配置文件/etc/fstab中。

shell 复制代码 
root@lckd:/home/lckd# echo "/dev/mapper/my_vg-my_lv /home/lckd/new xfs defaults 0 0" >> /etc/fstab
root@lckd:/home/lckd# cat /etc/fstab 
# /etc/fstab: static file system information.
#
# Use 'blkid' to print the universally unique identifier for a
# device; this may be used with UUID= as a more robust way to name devices
# that works even if disks are added and removed. See fstab(5).
#
# <file system> <mount point>   <type>  <options>       <dump>  <pass>
# / was on /dev/sda2 during curtin installation
/dev/disk/by-uuid/f0f129b3-a477-42e6-9ea2-4d7af21ea13c / ext4 defaults 0 1
/swap.img    none    swap    sw    0    0
UUID=ccf80b6a-fbc8-481e-9736-5b9a9c2f85cf /opt/Kingbase/ES/V8 ext4 defaults 0 2
/dev/mapper/my_vg-my_lv /home/lckd/new xfs defaults 0 0
root@lckd:/home/lckd#
  • LV容量增加(扩容)

将LV的容量增加5G的空间,需要注意扩展要先扩展LVM,然后再扩展文件系统，命令格式如下：

shell 复制代码 
lvextend -L +5G[增加容量，可以是M，G] /dev/my_vg/my_lv[lv路径]
shell 复制代码 
root@lckd:/home/lckd# lvs
  LV    VG    Attr       LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  my_lv my_vg -wi-ao---- 5.00g                                                    
root@lckd:/home/lckd# vgs
  VG    #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  my_vg   2   1   0 wz--n- 29.99g 24.99g
root@lckd:/home/lckd# lvextend -L +5G /dev/mapper/my_vg-my_lv  #执行增加命令,从VG卷组划分5G
  Size of logical volume my_vg/my_lv changed from 5.00 GiB (1280 extents) to 10.00 GiB (2560 extents).
  Logical volume my_vg/my_lv successfully resized.
root@lckd:/home/lckd# lvs
  LV    VG    Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  my_lv my_vg -wi-ao---- 10.00g                                                    
root@lckd:/home/lckd# vgs
  VG    #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree 
  my_vg   2   1   0 wz--n- 29.99g 19.99g
root@lckd:/home/lckd# xfs_growfs /dev/mapper/my_vg-my_lv  #扩展文件系统
meta-data=/dev/mapper/my_vg-my_lv isize=512    agcount=4, agsize=327680 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=1, sparse=1, rmapbt=0
         =                       reflink=1    bigtime=0 inobtcount=0
data     =                       bsize=4096   blocks=1310720, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0, ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=2560, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 1310720 to 2621440
root@lckd:/home/lckd# df -Th
Filesystem              Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                   tmpfs  792M  1.6M  791M   1% /run
/dev/sda2               ext4    49G  9.6G   37G  21% /
tmpfs                   tmpfs  3.9G     0  3.9G   0% /dev/shm
tmpfs                   tmpfs  5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
/dev/sdb1               ext4   147G  2.1G  137G   2% /opt/Kingbase/ES/V8
tmpfs                   tmpfs  792M  4.0K  792M   1% /run/user/1000
/dev/mapper/my_vg-my_lv xfs     10G  104M  9.9G   2% /home/lckd/new

注意： 执行了扩展文件系统的命令之后，df -h看到的容量才会增加。xfs类型的系统使用命令xfs_growfs（后面加lv路径和挂载路径都可以），ext类型的文件系统使用命令resize2fs -f /dev/mapper/my_vg-my_lv。

  • LV容量缩小(收缩)

将LV的容量缩小6G的空间,缩小要先卸载分区并检查分区,然后缩小文件系统,最后再缩小LVM。

shell 复制代码 
root@lckd:/home/lckd# df -Th
Filesystem              Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                   tmpfs  792M  1.6M  791M   1% /run
/dev/sda2               ext4    49G  9.6G   37G  21% /
tmpfs                   tmpfs  3.9G     0  3.9G   0% /dev/shm
tmpfs                   tmpfs  5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
/dev/sdb1               ext4   147G  2.1G  137G   2% /opt/Kingbase/ES/V8
tmpfs                   tmpfs  792M  4.0K  792M   1% /run/user/1000
/dev/mapper/my_vg-my_lv xfs     10G  104M  9.9G   2% /home/lckd/new
root@lckd:/home/lckd# umount /dev/mapper/my_vg-my_lv 
root@lckd:/home/lckd# e2fsck -f /dev/mapper/my_vg-my_lv   #检查文件系统
root@lckd:/home/lckd# lvreduce -L 4G /dev/mapper/my_vg-my_lv  #缩小LV 
  WARNING: Reducing active logical volume to 4.00 GiB.
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce my_vg/my_lv? [y/n]: y
  Size of logical volume my_vg/my_lv changed from 10.00 GiB (2560 extents) to 4.00 GiB (1024 extents).
  Logical volume my_vg/my_lv successfully resized.
root@lckd:/home/lckd# mkfs.xfs -f /dev/mapper/my_vg-my_lv 
meta-data=/dev/mapper/my_vg-my_lv isize=512    agcount=4, agsize=262144 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=1, sparse=1, rmapbt=0
         =                       reflink=1    bigtime=0 inobtcount=0
data     =                       bsize=4096   blocks=1048576, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0, ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=2560, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
root@lckd:/home/lckd# mount /dev/mapper/my_vg-my_lv /home/lckd/new/
root@lckd:/home/lckd# df -Th   #再次查看分区变化
Filesystem              Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                   tmpfs  792M  1.6M  791M   1% /run
/dev/sda2               ext4    49G  9.6G   37G  21% /
tmpfs                   tmpfs  3.9G     0  3.9G   0% /dev/shm
tmpfs                   tmpfs  5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
/dev/sdb1               ext4   147G  2.1G  137G   2% /opt/Kingbase/ES/V8
tmpfs                   tmpfs  792M  4.0K  792M   1% /run/user/1000
/dev/mapper/my_vg-my_lv xfs    4.0G   61M  4.0G   2% /home/lckd/new

如果是ext类型的文件系统，在执行lvreduce命令之前执行命令：resize2fs -f /dev/mapper/my_vg-my_lv 4G（减小后的大小），后面挂载之前就不用再重新格式化lv了，直接挂载就行。

  • 对LV拍摄快照

LV支持快照的拍摄与恢复,快照拍摄可以使用lvcreate命令。命令格式如下：

shell 复制代码 
lvcreate [-s 快照] -n [快照名] -L [快照大小] [指定分区]
shell 复制代码 
root@lckd:/home/lckd/new# lvcreate -s -n my_back -L 10M /dev/mapper/my_vg-my_lv 
  Rounding up size to full physical extent 12.00 MiB
  Logical volume "my_back" created.
root@lckd:/home/lckd/new# lvs
  LV      VG    Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  my_back my_vg swi-a-s--- 12.00m      my_lv  0.00                                   
  my_lv   my_vg owi-aos---  4.00g

  • 对LV恢复快照

    恢复LV快照时,第一步需要创建一个挂载点,然后将my_back挂载到挂载点上,从中拷贝出来即可。

shell 复制代码 
root@lckd:/home/lckd/new# rm ./*
root@lckd:/home/lckd/new# df -Th
Filesystem              Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                   tmpfs  792M  1.6M  791M   1% /run
/dev/sda2               ext4    49G  9.6G   37G  21% /
tmpfs                   tmpfs  3.9G     0  3.9G   0% /dev/shm
tmpfs                   tmpfs  5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
/dev/sdb1               ext4   147G  2.1G  137G   2% /opt/Kingbase/ES/V8
tmpfs                   tmpfs  792M  4.0K  792M   1% /run/user/1000
/dev/mapper/my_vg-my_lv xfs    4.0G   61M  4.0G   2% /home/lckd/new
root@lckd:/home/lckd/new# mount -o nouuid /dev/mapper/my_vg-my_back /home/lckd/back/
root@lckd:/home/lckd/new# ls /home/lckd/back/
555.txt
root@lckd:/home/lckd/new# df -TH
Filesystem                Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                     tmpfs  831M  1.7M  829M   1% /run
/dev/sda2                 ext4    53G   11G   40G  21% /
tmpfs                     tmpfs  4.2G     0  4.2G   0% /dev/shm
tmpfs                     tmpfs  5.3M     0  5.3M   0% /run/lock
/dev/sdb1                 ext4   158G  2.3G  148G   2% /opt/Kingbase/ES/V8
tmpfs                     tmpfs  831M  4.1k  831M   1% /run/user/1000
/dev/mapper/my_vg-my_back xfs    4.3G   64M  4.3G   2% /home/lckd/back
/dev/mapper/my_vg-my_lv   xfs    4.3G   64M  4.3G   2% /home/lckd/new

因为 XFS 不允许相同的 UUID 文件系统的挂载，因此我们得要加上那个 nouuid 的参数，让文件系统忽略相同的 UUID 所造成的问题！ 没办法啊！因为快照出来的文件系统当然是会一模一样的！

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