逻辑卷管理 LVM 是一个多才多艺的硬盘系统工具。无论在 Linux 或者其他类似的系统,都是非常的好用。传统分区使用固定大小分区,重新调整大小十分麻烦。但是,LVM 可以创建和管理「逻辑」卷,而不是直接使用物理硬盘。可以让管理员弹性的管理逻辑卷的扩大缩小,操作简单,而不损坏已存储的数据。可以随意将新的硬盘添加到 LVM,以直接扩展已经存在的逻辑卷。LVM 并不需要重启就可以让内核知道分区的存在。
LVM 使用分层结构,如下图所示。
LVM 结构
- 图中顶部,首先是 实际的物理磁盘 及其划分的 分区 和其上的 物理卷(PV)。
- 一个或多个物理卷可以用来创建 卷组(VG)。
- 然后基于卷组可以创建 逻辑卷(LV)。只要在卷组中有可用空间,就可以随心所欲的创建逻辑卷。
- 文件系统就是在逻辑卷上创建的,然后可以在操作系统挂载和访问。
LVM 测试说明
本文将介绍 怎么在 linux 中创建和管理 LVM 卷。我们将会分成两个部分。
- 第一个部分,我们首先要在一个硬盘上创建多个逻辑卷,然后将它们挂载在
/lvm-mount
目录。然后我们将要对创建好的卷调整大小。 - 而第二部分,我们将会从另外一块硬盘增加额外的卷到 LVM 中。
准备磁盘分区
通过使用 fdisk
,创建磁盘分区。我们需要创建 3 个 1G 分区。
ℹ️注意
并不要求分区的大小一致
同样,分区需要使用「8e」类型来使他们可用于 LVM。
# fdisk /dev/sdb BASH |
Command (m for help): n ## 新建 Command action e extended p primary partition (1-4) p ## 主分区 Partition number (1-4): 1 ## 分区号 First cylinder (1-1044, default 1): ## 回车用默认的 1 Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-1044, default 1044): +1G ## 大小 Command (m for help): t ## 改变类型 Selected partition 1 Hex code (type L to list codes): 8e ## LVM 的分区代码 Changed system type of partition 1 to 8e (Linux LVM) BASH |
重复上面的操作来创建其他两个分区。分区创建完成后,我们应该有类似如下的输出:
# fdisk -l BASH |
Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sdb1 1 132 1060258+ 8e Linux LVM /dev/sdb2 133 264 1060290 8e Linux LVM /dev/sdb3 265 396 1060290 8e Linux LVM BASH |
准备物理卷(PV)
刚创建的分区是用来储存物理卷的。LVM 可以使用不同大小的物理卷。
# pvcreate /dev/sdb1 # pvcreate /dev/sdb2 # pvcreate /dev/sdb3 BASH |
使用下列命令检查物理卷的创建情况。下面截取部分输出。/dev/sdb2
是一个新的 1.01 GiB
物理卷。
# pvdisplay BASH |
--- NEW Physical volume --- PV Name /dev/sdb2 VG Name PV Size 1.01 GiB Allocatable NO PE Size 0 Total PE 0 Free PE 0 Allocated PE 0 PV UUID jszvzz-ENA2-g5Pd-irhV-T9wi-ZfA3-0xo092 BASH |
使用下列命令可以删除物理卷。
# pvremove /dev/sdb1 BASH |
准备卷组(VG)
下列命令用来创建名为 volume-group1
的卷组,使用 /dev/sdb1
, /dev/sdb2
和 /dev/sdb3
创建。
# vgcreate volume-group1 /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdb3 BASH |
使用下列命令可以来验证卷组。
# vgdisplay BASH |
--- Volume group --- VG Name volume-group1 System ID Format lvm2 Metadata Areas 3 Metadata Sequence No 1 VG Access read/write VG Status resizable MAX LV 0 Cur LV 0 Open LV 0 Max PV 0 Cur PV 3 Act PV 3 VG Size 3.02 GiB PE Size 4.00 MiB Total PE 774 Alloc PE / Size 0 / 0 Free PE / Size 774 / 3.02 GiB VG UUID bwd2pS-fkAz-lGVZ-qc7C-TaKv-fFUC-IzGNBK BASH |
从输出中,我们可以看见卷组的使用量 / 总量。物理卷给卷组提供空间。只要在这个卷组中还有可用空间,我们就可以随意创建逻辑卷。
使用下列命令删除卷组。
# vgremove volume-group1 BASH |
创建逻辑卷(LV)
下列命令创建一个名为 1v1
、大小为 100MB 的逻辑卷。我们使用小分区减少执行时间。这个逻辑卷使用之前创建的卷组的空间。
# lvcreate -L 100M -n lv1 volume-group1 BASH |
逻辑卷可使用 lvdisplay
命令查看。
# lvdisplay BASH |
--- Logical volume --- LV Name /dev/volume-group1/lv1 VG Name volume-group1 LV UUID YNQ1aa-QVt1-hEj6-ArJX-I1Q4-y1h1-OFEtlW LV Write Access read/write LV Status available # open 0 LV Size 100.00 MiB Current LE 25 Segments 1 Allocation inherit Read ahead sectors auto - currently set to 256 Block device 253:2 BASH |
现在逻辑卷已经准备好了,我们可以格式化和挂载逻辑卷,就像其它 ext3/4 分区一样!
# mkfs.ext4 /dev/volume-group1/lv1 # mkdir /lvm-mount # mount /dev/volume-group1/lv1 /lvm-mount/ BASH |
一旦逻辑卷挂载,我们就可以到挂载点 /lvm-mount/
上读写了。要创建和挂载其它的逻辑卷,我们重复这个过程。
最后,使用 lvremove
我们可以删除逻辑卷。
# umount /lvm-mount/ # lvremove /dev/volume-group1/lv1 BASH |
扩展一个 LVM 卷
调整逻辑卷大小的功能是 LVM 最有用的功能。这个部分会讨论我们怎么样扩展一个存在的逻辑卷。下面,我们将会扩展先前创建的逻辑卷 lv1
扩大到 200MB。
⚠️注意:
调整逻辑卷大小之后,也需要对文件系统调整大小进行匹配。这个额外的步骤各不相同,取决于创建文件系统的类型。在本文中,我们使用
lv1
创建了 ext4 类型的文件系统,所以这里的操作是针对 ext4 文件系统的。(ext3 文件系统也类同)。命令的执行顺序是很重要的。
首先,我们卸载掉 lv1 卷
# umount /lvm-mount/ BASH |
然后,设置卷的大小为 200M
# lvresize -L 200M /dev/volume-group1/lv1 BASH |
接下来,检查磁盘错误
# e2fsck -f /dev/volume-group1/lv1 BASH |
运行以下命令扩展文件系统以后,ext4 信息就更新了。
# resize2fs /dev/volume-group1/lv1 BASH |
现在,这个逻辑卷应该已经扩展到 200MB 了。我们检查 LV 的状态来验证。
# lvdisplay BASH |
--- Logical volume --- LV Name /dev/volume-group1/lv1 VG Name volume-group1 LV UUID 9RtmMY-0RIZ-Dq40-ySjU-vmrj-f1es-7rXBwa LV Write Access read/write LV Status available # open 0 LV Size 200.00 MiB Current LE 50 Segments 1 Allocation inherit Read ahead sectors auto - currently set to 256 Block device 253:2 BASH |
现在,这个逻辑卷可以再次挂载,同样这个方法也可用于其他分区。
缩减一个 LVM 卷
这章节介绍缩减 LVM 卷大小的方法。命令的顺序同样重要。并且,下列命令对 ext3/4 文件系统同样有效。
❌危险:
减少逻辑卷的大小值若小于储存的数据大小,存储在后面的数据会丢失。
首先,卸载掉卷。
# umount /dev/volume-group1/lv1 BASH |
然后,检测磁盘错误。
# e2fsck -f /dev/volume-group1/lv1 BASH |
接下来缩小文件系统,更新 ext4 信息。
# resize2fs /dev/volume-group1/lv1 100M BASH |
完成以后,减少逻辑卷大小
# lvresize -L 100M /dev/volume-group1/lv1 WARNING: Reducing active logical volume to 100.00 MiB THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.) Do you really want to reduce lv1? [y/n]: y Reducing logical volume lv1 to 100.00 MiB Logical volume lv1 successfully resized BASH |
最后,验证调整后的逻辑卷大小。
# lvdisplay BASH |
--- Logical volume --- LV Name /dev/volume-group1/lv1 VG Name volume-group1 LV UUID 9RtmMY-0RIZ-Dq40-ySjU-vmrj-f1es-7rXBwa LV Write Access read/write LV Status available # open 0 LV Size 100.00 MiB Current LE 25 Segments 1 Allocation inherit Read ahead sectors auto - currently set to 256 Block device 253:2 BASH |
扩展一个卷组
本节将讨论扩展卷组的方法,将一个物理卷添加到卷组。让我们假设我们的卷组 volume-group1
已经满了,需要扩大。手上的硬盘(sdb)已经没有其他空闲分区,我们添加了另外一个硬盘(sdc)。我们将看到如何把 sdc 的分区添加到卷组以扩展。
检测现在卷组状态
# vgdisplay volume-group1 BASH |
--- Volume group --- VG Name volume-group1 System ID Format lvm2 Metadata Areas 3 Metadata Sequence No 8 VG Access read/write VG Status resizable MAX LV 0 Cur LV 1 Open LV 0 Max PV 0 Cur PV 3 Act PV 3 VG Size 3.02 GiB PE Size 4.00 MiB Total PE 774 Alloc PE / Size 25 / 100.00 MiB Free PE / Size 749 / 2.93 GiB VG UUID bwd2pS-fkAz-lGVZ-qc7C-TaKv-fFUC-IzGNBK BASH |
首先,我们创建一个 2GB 分区 sdc1,类型为 LVM(8e),如教程前所述。
# fdisk /dev/sdc BASH |
Command (m for help): n Command action e extended p primary partition (1-4) p Partition number (1-4): 1 First cylinder (1-1044, default 1): Using default value 1 Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-1044, default 1044): +2G Command (m for help): t Selected partition 1 Hex code (type L to list codes): 8e Changed system type of partition 1 to 8e (Linux LVM) Command (m for help): w The partition table has been altered! BASH |
然后,我们创建一个物理卷 /dev/sdc1
# pvcreate /dev/sdc1 BASH |
现在,物理卷已经准备好了,我们可以简单地将它增加到已存在的卷组 volume-group1
上。
# vgextend volume-group1 /dev/sdc1 BASH |
使用 vgdisplay
来验证(可以看到卷组大小已经增大)。
# vgdisplay BASH |
--- Volume group --- VG Name volume-group1 System ID Format lvm2 Metadata Areas 4 Metadata Sequence No 9 VG Access read/write VG Status resizable MAX LV 0 Cur LV 1 Open LV 0 Max PV 0 Cur PV 4 Act PV 4 VG Size 5.03 GiB PE Size 4.00 MiB Total PE 1287 Alloc PE / Size 25 / 100.00 MiB Free PE / Size 1262 / 4.93 GiB VG UUID bwd2pS-fkAz-lGVZ-qc7C-TaKv-fFUC-IzGNBK BASH |
ℹ️注意:
尽管我们使用一个单独的磁盘做示范,其实只要是
8e
类型的磁盘分区都可以用来扩展卷组。
总结一下,LVM 是一个非常给力的工具,用来创建和管理可变大小的分区。本文中,我们已经介绍了动态分区如何在 LVM 中创建和使用。我们也介绍了扩展 / 缩小逻辑卷和卷组的方法,和如何增加一个新的磁盘到 LVM。
希望对你有帮助。