LVM磁盘管理

2019-08-29

字数统计: 2.3k字 | 阅读时长≈ 10分钟

关于作者

周李杰，最后一批90后，现居湖北武汉

孤独患者，懒癌中期，无脑幻想者。但却人畜无害，无需远离。

兴趣众多，然无一精通。正努力成为一个有趣的人。
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[TOC]

lvm的应用场景及其弊端

应用场景：
随着公司的发展，数据增长较快，最初规划的磁盘容量不够用了

弊端：
数据不是直接存放在硬盘上，而是在硬盘的上面又虚拟出来一层逻辑卷存放数据，故而增加了磁盘数据恢复的难度

物理卷、卷组、逻辑卷

物理卷(pv)：把常规的块设备（硬盘，分区等可以读写数据的设备）通过pvcreate命令对其进行初始化，就成了物理卷

卷组(VG)：把多个物理卷的容量组成一个逻辑整体，可以从里面灵活分配容量

逻辑卷(LV)：从卷组中划分部分空间成为一个可以读写数据的逻辑单元。需要对其格式化然后挂载使用

lvm管理

部署lvm

LVM部署有装系统前部署以及装系统后部署，此处仅介绍装系统后部署。

创建lvm步骤：

首先添加物理磁盘
然后创建卷组，将物理卷加入到卷组
然后在卷组中划分逻辑分区
其次执行格式化逻辑卷
最后挂载使用

准备物理磁盘

[root@zhoulijie ~]# lsblk | grep sd[bcd]
sdb             8:16   0   20G  0 disk
sdc             8:32   0   20G  0 disk
sdd             8:48   0   20G  0 disk

将磁盘加入pv

[root@zhoulijie ~]# pvcreate /dev/sdb
  Physical volume "/dev/sdb" successfully created.

# 检查pv创建情况
[root@zhoulijie ~]# pvs
  PV         VG   Fmt  Attr PSize   PFree
  /dev/sda2  rhel lvm2 a--  <19.00g     0
  /dev/sdb        lvm2 ---   20.00g 20.00g

创建名为zhou的卷组

[root@zhoulijie ~]# vgcreate zhou /dev/sdb
  Volume group "zhou" successfully created

# 检查卷组
[root@zhoulijie ~]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree
  rhel   1   2   0 wz--n- <19.00g      0
  zhou   1   0   0 wz--n- <20.00g <20.00g

创建逻辑卷,分配名称, 以及大小, 指定卷组

[root@zhoulijie ~]# lvcreate -L 100M -n lv1 zhou 
  Logical volume "lv1" created.
  
#检查逻辑卷
[root@zhoulijie ~]# lvscan
  ACTIVE            '/dev/rhel/swap' [2.00 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/rhel/root' [<17.00 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/zhou/lv1' [100.00 MiB] inherit

格式化文件系统

1	[root@zhoulijie ~]# mkfs.xfs /dev/zhou/lv1

挂载使用

[root@zhoulijie ~]# mkdir /opt/lv1
[root@zhoulijie ~]# mount /dev/zhou/lv1 /opt/lv1/
[root@zhoulijie ~]# df -Th
文件系统              类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/rhel-root xfs        17G  3.2G   14G   19% /
devtmpfs              devtmpfs  977M     0  977M    0% /dev
tmpfs                 tmpfs     993M     0  993M    0% /dev/shm
tmpfs                 tmpfs     993M  9.1M  984M    1% /run
tmpfs                 tmpfs     993M     0  993M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sr0              iso9660   3.8G  3.8G     0  100% /mnt/cdrom
/dev/sda1             xfs      1014M  161M  854M   16% /boot
tmpfs                 tmpfs     199M   12K  199M    1% /run/user/42
tmpfs                 tmpfs     199M     0  199M    0% /run/user/0
/dev/mapper/zhou-lv1  xfs        97M  5.2M   92M    6% /opt/lv1

在这里我们总结一下lvm部署步骤：

1.添加硬盘

2.初始化硬盘成物理卷

pvcreate /dev/sd{b,c,d}

3.创建卷组

vgcreate VG_NAME /dev/sd{b,c,d}

4.创建逻辑卷

lvcreate -L SIZE -n LV_NAME VG_NAME

5.格式化逻辑卷

mkfs.ext4 /dev/VG_NAME/LV_NAME

6.挂载

blkid

vim /etc/fstab

UUID=” “ /挂载点文件系统类型挂载参数 0 0

永久挂载注意事项：
- 修改配置文件/etc/fstab的挂载参数后不会立即生效，必须卸载并重新挂载或者重启系统才能生效
- 若想使之立即生效并不重启系统，可使用以下方式进行重新挂载
  
  mount -o remount，rw 挂载点

7.重读配置文件

mount -a

卷组管理

扩展卷组，将新磁盘加如到卷组中

# 新硬盘加入pv
[root@zhoulijie ~]# pvcreate /dev/sdc
  Physical volume "/dev/sdc" successfully created.

使用vgextend扩展
[root@zhoulijie ~]# vgextend zhou /dev/sdc
  Volume group "zhou" successfully extended

缩减卷组，将指定磁盘从卷组中删除

1 2	[root@zhoulijie ~]# vgreduce zhou /dev/sdc Removed "/dev/sdc" from volume group "zhou"

数据迁移卷组，同一卷组的磁盘才可以进行在线迁移

# 检查当前逻辑卷VG中pv使用情况
[root@zhoulijie ~]# pvs
  PV         VG   Fmt  Attr PSize   PFree
  /dev/sda2  rhel lvm2 a--  <19.00g      0
  /dev/sdb   zhou lvm2 a--  <20.00g <19.90g
  /dev/sdc        lvm2 ---   20.00g  20.00g

# pvmove在线数据迁移至其他pv
[root@localhost ~]# pvmove /dev/sdb
  /dev/sdb: Moved: 41.33%
  /dev/sdb: Moved: 100.00%

# 检查是否将sdb数据迁移至sdc
[root@localhost ~]# pvs
PV      VG   Fmt  Attr PSize PFree 
/dev/sdb vg1 lvm2 a -- 2.00g 2.00g 
/dev/sdc vg1 lvm2 a -- 2.00g 1.76g

逻辑卷管理

逻辑卷扩展，逻辑卷的扩展取决于卷组中的容量，逻辑卷扩展的容量不能超过卷组的容量

[root@zhoulijie ~]# vgs
  VG   #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree
  rhel   1   2   0 wz--n- <19.00g      0
  zhou   1   1   0 wz--n- <20.00g <19.90g

1.扩展lv逻辑卷
# 增加800M分配给逻辑卷 {注意: 800M +800M 不一样}
[root@zhoulijie ~]# lvextend -L +800M /dev/zhou/lv1
  Size of logical volume zhou/lv1 changed from 100.00 MiB (25 extents) to 900.00 MiB (225 extents).
  Logical volume zhou/lv1 successfully resized.
# 分配磁盘池中多少百分比给逻辑卷
[root@zhoulijie ~]# lvextend -l +50%FREE /dev/zhou/lv1
  Size of logical volume zhou/lv1 changed from 900.00 MiB (225 extents) to <10.4   4 GiB (2672 extents).
  Logical volume zhou/lv1 successfully resized.
  
2.扩展fs文件系统
# 在这里要看你是什么格式
//xfs扩容
[root@zhoulijie ~]# xfs_growfs /dev/zhou/lv1
meta-data=/dev/mapper/zhou-lv1   isize=512    agcount=4, agsize=6400 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0 spinodes=0
data     =                       bsize=4096   blocks=25600, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal               bsize=4096   blocks=855, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 25600 to 2736128

//ext扩容
[root@zhoulijie ~]# resize2fs /dev/zhou/lv1

对ext4文件系统的逻辑卷裁剪容量

# 首先自己创建一个1G的逻辑卷作为裁剪的对象
 lvcreate  -n uplooking -L 1G finance
 mkfs.ext4 /dev/finance/uplooking 

 mkdir -p /finance/uplooking
 mount /dev/finance/uplooking  /finance/uplooking/
 cp /etc/host* /finance/uplooking/

# 如果已经挂载，就必须先卸载
umount /dev/finance/uplooking

# 裁剪容量，必须是先检测文件系统
e2fsck -f /dev/finance/uplooking
resize2fs /dev/finance/uplooking 512M

# 调整完毕后采取裁剪逻辑卷容量 
lvreduce  -L 512M /dev/finance/uplooking 
WARNING: Reducing active logical volume to 512.00 MiB
THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce uplooking? [y/n]: y

建议：建议裁剪后，再次进行检测文件系统
# e2fsck -f /dev/finance/uplooking

挂载测试：如果能够挂载，一般说明裁剪成功，文件系统没有被损坏
# mount /dev/finance/uplooking /mnt
...
/dev/mapper/finance-uplooking  472M  1.6M  435M    1% /mnt 而且文件系统容量被刷新了

缩减逻辑卷注意事项

1.不能在线缩减，得先卸载

2.确保缩减后的空间大小依然能存储原有数据

3.在缩减之前应该先检查文件，其确保文件系统处于一致性状态，使用命令：e2fsck -f /PATH/TO/LV

练习

1.如何查看/etc/目录大小

1 2	[root@zhoulijie ~]# du -sh /etc 43M /etc

2.如何查看磁盘使用分区情况

[root@zhoulijie ~]# lsblk
NAME          MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda             8:0    0   20G  0 disk
├─sda1          8:1    0    1G  0 part /boot
└─sda2          8:2    0   19G  0 part
  ├─rhel-root 253:0    0   17G  0 lvm  /
  └─rhel-swap 253:1    0    2G  0 lvm  [SWAP]
sdb             8:16   0   20G  0 disk
└─zhou-lv1    253:2    0 10.4G  0 lvm  /opt/lv1
sdc             8:32   0   20G  0 disk
sdd             8:48   0   20G  0 disk
sr0            11:0    1  3.8G  0 rom  /mnt/cdrom

3.如何查看innode使用情况

[root@zhoulijie ~]# df -ih
文件系统              Inode 已用(I) 可用(I) 已用(I)% 挂载点
/dev/mapper/rhel-root  8.5M    119K    8.4M       2% /
devtmpfs               245K     393    244K       1% /dev
tmpfs                  249K       1    249K       1% /dev/shm
tmpfs                  249K     573    248K       1% /run
tmpfs                  249K      16    249K       1% /sys/fs/cgroup
/dev/sr0                  0       0       0        - /mnt/cdrom
/dev/sda1              512K     325    512K       1% /boot
tmpfs                  249K      16    249K       1% /run/user/0

4.如何查看磁盘block使用情况

5.如何查看分区使用格式

1 2	[root@zhoulijie ~]# blkid \|grep /dev/sda1 /dev/sda1: UUID="9183ecd8-76e0-4f42-b256-21032b13dcd6" TYPE="xfs"

6.如何查看一个设备的UUID

1 2	[root@zhoulijie ~]# blkid \|grep /dev/sda1 /dev/sda1: UUID="9183ecd8-76e0-4f42-b256-21032b13dcd6" TYPE="xfs"

7.请解释/etc/fstab中每段含义

1 2	/dev/cdrom /mnt/cdrom iso9660 defaults 0 0 uuid(要挂载的) 所挂载的地方设备类型挂载选项备份磁盘检查

8.一个ext4的文件分区，当使用touch test.file命令创建一个新文件是报错，报错的信息提示磁盘已满，但是采用df –h 命令查看磁盘大小时，只是用了60%的磁盘空间，为什么会出现这个情况，说说你的理由.

磁盘分区方案

在虚拟机中添加一块20GB的SCISI磁盘
在新硬盘中建立一个5GB的分区，一个10G的分区
一个格式化为ext4的文件系统, 一个格式化为xfs的文件系统
新建两个目录站点进行挂载, 要求开机自动挂载该分区

LVM磁盘管理方案

在虚拟机环境中，新添加两块SCISI硬盘设备，完成硬盘检测及分区
建立逻辑卷mbvg, 格式化为ext4文件系统, 分配1G逻辑分区供/box目录使用
第二块逻辑分区, 格式化为xfs文件系统, 分配1G逻辑分区供/xfs目录使用
最后使用扩容方案将/box站点扩展到2.8G磁盘使用空间, 将/xfs目录扩展到2G

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