Linux逻辑卷管理LVM

• 创建物理分区

1. 在使用LVM之前，需要首先划分磁盘分区，也就是用fdisk命令划分磁盘分区，需要指定分区类型为linux LVM，对应的ID为8e(其实LVM也能识别linux默认的分区类型83) 
2. [root@rhel5 ~]# fdisk -l 
3. Disk /dev/sda: 21.4 GB, 21474836480 bytes 
4. 255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders 
5. Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes 
6.    Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System 
7. /dev/sda1   *           1          13      104391   83  Linux 
8. /dev/sda2              14          78      522112+  82  Linux swap / Solaris 
9. /dev/sda3              79        1383    10482412+  8e  Linux LVM 
10. /dev/sda4            1384        2610     9855877+   5  Extended 
11. /dev/sda5            1384        1994     4907826   83  Linux 
12. [root@rhel5 ~]# fdisk -t 8e /dev/sda5 

• 创建物理卷PV

1. 创建物理卷的命令是pvcreate，通过该命令可以将希望添加到卷组（VG）的所有磁盘分区或者整个磁盘创建为物理卷。使用格式为： 
2. pvcreate  磁盘分区或整个磁盘 
3. [root@rhel5 ~]# pvcreate  /dev/sda5  
4.  Physical volume "/dev/sda5" successfully created 

• 创建/激活卷组VG

1. 创建卷组的命令是vgcreate，使用格式为： 
2. vgcreate 卷组名 物理卷 
3. [root@rhel5 ~]# vgcreate iscsi /dev/sda5 
4.   Volume group "iscsi" successfully created 
5. 卷组创建完毕后，可以通过vgchange命令激活卷组，而无需重启系统。Vgchange使用格式如下：
6. vgchange -a y 卷组名 （激活卷组）
7. vgchange -a n 卷组名 （停用卷组）

• 创建逻辑卷LV

1. 创建逻辑卷的命令是lvcreate，常用的使用格式为： 
2. lvcreate [-L 逻辑卷大小| -l PE数 ] –n 逻辑卷名称  所属的卷组名 
3. 其中： 
4. -L：后面接逻辑卷的大小，可以用K、M、G表示。例如100M、10G等 
5. -l：用PE数来计算逻辑卷的大小。 
6. [root@rhel5 ~]# lvcreate -n sharedisk -L 2G iscsi 
7.   Logical volume "sharedisk" created 

• 显示PV、VG、LV的属性信息

1. [root@rhel5 ~]# pvs 
2.   PV         VG     Fmt  Attr PSize PFree 
3.   /dev/sda3  rootvg lvm2 a-   9.97G    0  
4.   /dev/sda5  iscsi  lvm2 a-   4.68G 4.68G 
5.  
6. [root@rhel5 ~]# vgs 
7.   VG     #PV #LV #SN Attr   VSize VFree 
8.   iscsi    1   0   0 wz--n- 4.68G 4.68G 
9.   rootvg   1   1   0 wz--n- 9.97G    0  
10. [root@rhel5 ~]# lvs 
11.   LV        VG     Attr   LSize Origin Snap%  Move Log Copy%  Convert 
12.   sharedisk iscsi  -wi-ao 2.00G                                       
13.   rootlv    rootvg -wi-ao 9.97G 
14. 相应的也可通过pvdisplay、vgdisplay、lvdisplay查看更详细的信息

• 格式化逻辑卷，创建文件系统

1. [root@rhel5 ~]# mkfs.ext3 /dev/iscsi/sharedisk  
2. mke2fs 1.39 (29-May-2006) 
3. Filesystem label= 
4. OS type: Linux 
5. Block size=4096 (log=2) 
6. Fragment size=4096 (log=2) 
7. 262144 inodes, 524288 blocks 
8. 26214 blocks (5.00%) reserved for the super user 
9. First data block=0 
10. Maximum filesystem blocks=536870912 
11. 16 block groups 
12. 32768 blocks per group, 32768 fragments per group 
13. 16384 inodes per group 
14. Superblock backups stored on blocks:  
15.         32768, 98304, 163840, 229376, 294912 
16.  
17. Writing inode tables: done                             
18. Creating journal (16384 blocks): done 
19. Writing superblocks and filesystem accounting information: done 
20.  
21. This filesystem will be automatically checked every 38 mounts or 
22. 180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override. 
23.  
24. [root@rhel5 ~]# tune2fs -c 0 -i 0 /dev/iscsi/sharedisk  
25. tune2fs 1.39 (29-May-2006) 
26. Setting maximal mount count to -1 
27. Setting interval between checks to 0 seconds 
28.  
29. [root@rhel5 ~]#mkdir /data 
30. [root@rhel5 ~]# mount /dev/iscsi/sharedisk /data/ 
31. [root@rhel5 ~]# df -h 
32. 文件系统                    容量  已用 可用   已用% 挂载点 
33. /dev/mapper/rootvg-rootlv       9.7G  7.6G  1.7G  83%   / 
34. /dev/sda1                   99M   14M   80M     15%     /boot 
35. tmpfs                       322M     0  322M   0%   /dev/shm 
36. /dev/mapper/iscsi-sharedisk 2.0G   68M  1.9G   4%   /data    

================================================================================

• 添加新的PV到VG

1. 紧接着上面的讲解实例，通过fdisk新建一个磁盘分区，对应的分区为/dev/sda6，现在要把新增的硬盘分区加入到卷组iscsi，操作如下：
2. [root@rhel5 ~]# vgdisplay iscsi | grep -i free                              //首先检查iscsi卷组中的空闲空间 
3.   Free  PE / Size       686 / 2.68 GB 
4. [root@rhel5 ~]# pvcreate /dev/sda6                                          //先将/dev/sda6转换为物理卷 
5.   Physical volume "/dev/sda6" successfully created 
6. [root@rhel5 ~]# vgextend iscsi /dev/sda6                                 //将新增物理卷添加到卷组iscsi中 
7.   Volume group "iscsi" successfully extended 
8. [root@rhel5 ~]# vgdisplay iscsi | grep -i free                              //此时剩余卷组空间还有4.55G，刚好是新增物理卷的大小 
9.   Free  PE / Size       1164 / 4.55 GB 

• 在线扩展LV的大小

1. LVM最主要的功能就是能动态的调整分区的大小，其实也就是修改逻辑卷的大小
2. lvresize [-L (+size) –l (+PE数)]  逻辑卷名称 
3. 扩展逻辑卷sharedisk的大小到5G，执行以下命令： 
4. [root@rhel5 ~]# lvresize -L 5G /dev/iscsi/sharedisk  
5. [root@rhel5 ~]# resize2fs /dev/iscsi/sharedisk  
6. resize2fs 1.39 (29-May-2006) 
7. resize2fs: Bad magic number in super-block while trying to open /dev/iscsi/sharedisk 
8. Couldn't find valid filesystem superblock. 

• 缩小LV的大小

1. 缩小LV必须先缩小LV所在的文件系统(resize2fs)才能进一步缩小LV(lvresize) 
2. 缩小逻辑卷sharediak的大小为3G 
3. [root@rhel5 ~]# umount /dev/iscsi/sharedisk  
4. [root@rhel5 ~]# e2fsck -f /dev/iscsi/sharedisk                          //检查文件系统的准确性 
5. e2fsck 1.39 (29-May-2006) 
6. Couldn't find ext2 superblock, trying backup blocks... 
7. Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes 
8. Pass 2: Checking directory structure 
9. Pass 3: Checking directory connectivity 
10. Pass 4: Checking reference counts 
11. Pass 5: Checking group summary information 
12.  
13. /dev/iscsi/sharedisk: ***** FILE SYSTEM WAS MODIFIED ***** 
14. /dev/iscsi/sharedisk: 11/262144 files (9.1% non-contiguous), 25406/524288 blocks 
15. [root@rhel5 ~]# resize2fs /dev/iscsi/sharedisk 3G                           //缩小文件系统的大小为3G 
16. resize2fs 1.39 (29-May-2006) 
17. Resizing the filesystem on /dev/iscsi/sharedisk to 786432 (4k) blocks. 
18. The filesystem on /dev/iscsi/sharedisk is now 786432 blocks long. 
19.  
20. [root@rhel5 ~]# lvresize -L 3G /dev/iscsi/sharedisk                             //缩小逻辑卷sharedisk的大小为3G 
21.   WARNING: Reducing active logical volume to 3.00 GB 
22.   THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.) 
23. Do you really want to reduce sharedisk? [y/n]: y 
24.   Reducing logical volume sharedisk to 3.00 GB 
25.   Logical volume sharedisk successfully resized 
26. [root@rhel5 ~]# mount /dev/iscsi/sharedisk /data/ 

• 删除LV、VG、PV

1. 删除物理卷的命令是pvremove，将物理卷从卷组移除的命令是vgreduce，删除卷组的命令是vgremove，同理，删除逻辑卷的命令是lvremove。 
2. 删除一个卷组的顺序是：卸载逻辑卷分区-->删除卷组上所有逻辑卷-->删除卷组 
3. [root@rhel5 ~]# umount /dev/iscsi/sharedisk  
4. [root@rhel5 ~]# lvremove /dev/iscsi/sharedisk  
5. Do you really want to remove active logical volume sharedisk? [y/n]: y 
6.   Logical volume "sharedisk" successfully removed 
7. [root@rhel5 ~]# vgchange -a n iscsi                                 //停用卷组iscsi 
8.   0 logical volume(s) in volume group "iscsi" now active 
9. [root@rhel5 ~]# vgreduce iscsi /dev/sda6                            //从卷组iscsi 中移除一个/dev/sda6的物理卷  
10.   Removed "/dev/sda6" from volume group "iscsi" 
11. [root@rhel5 ~]# vgs iscsi 
12.   VG     #PV #LV #SN Attr   VSize VFree 
13.   iscsi    1   0   0 wz--n- 4.68G 4.68G 
14. [root@rhel5 ~]# vgremove iscsi /dev/sda5 
15.   Volume group "iscsi" successfully removed 
16. [root@rhel5 ~]# pvremove /dev/sda5 
17.   Labels on physical volume "/dev/sda5" successfully wiped 
18. [root@rhel5 ~]# pvremove /dev/sda6 
19.   Labels on physical volume "/dev/sda6" successfully wiped 

============================================================================

LVM快照：

LVM快照是基于存储块基本的，而不是文件系统级别的，所以当一个snapshot创建的时候，仅拷贝原始卷里数据的元数据(meta-data)。创建的时候，并不会有数据的物理拷贝，因此snapshot的创建几乎是实时的，当原始卷上有写操作执行时，snapshot跟踪原始卷块的改变，这个时候原始卷上将要改变的数据在改变之前被拷贝到snapshot预留的空间里，因此这个原理的实现叫做写时复制(copy-on-write)。

在写操作写入块之前，CoW将原始数据移动到 snapshot空间里，这样就保证了所有的数据在snapshot创建时保持一致。而对于snapshot的读操作，如果是读取数据块是没有修改过的，那么会将读操作直接重定向到原始卷上，如果是要读取已经修改过的块，那么就读取拷贝到snapshot中的块。

采取CoW实现方式时，snapshot的大小并不需要和原始卷一样大，其大小仅仅只需要考虑两个方面：从shapshot创建到释放这段时间内，估计块的改变量有多大;数据更新的频率。一旦 snapshot的空间记录满了原始卷块变换的信息，那么这个snapshot立刻被释放，从而无法使用，从而导致这个snapshot无效。

1. [root@rhel5 ~]# pvcreate /dev/sda{5,6} 
2.   Physical volume "/dev/sda5" successfully created 
3.   Physical volume "/dev/sda6" successfully created 
4. [root@rhel5 ~]# vgcreate  datavg /dev/sda{5,6}   
5.   Volume group "datavg" successfully created    
6. [root@rhel5 ~]# lvcreate -n datalv -L 500M datavg 
7.   Logical volume "datalv" created 
8. [root@rhel5 ~]# mkfs.ext3 /dev/datavg/datalv  
9. mke2fs 1.39 (29-May-2006) 
10. Filesystem label= 
11. OS type: Linux 
12. Block size=1024 (log=0) 
13. Fragment size=1024 (log=0) 
14. 128016 inodes, 512000 blocks 
15. 25600 blocks (5.00%) reserved for the super user 
16. First data block=1 
17. Maximum filesystem blocks=67633152 
18. 63 block groups 
19. 8192 blocks per group, 8192 fragments per group 
20. 2032 inodes per group 
21. Superblock backups stored on blocks:  
22.         8193, 24577, 40961, 57345, 73729, 204801, 221185, 401409 
23.  
24. Writing inode tables: done                             
25. Creating journal (8192 blocks): done 
26. Writing superblocks and filesystem accounting information: done 
27.  
28. This filesystem will be automatically checked every 27 mounts or 
29. 180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override. 
30. [root@rhel5 ~]# mount /dev/datavg/datalv /data 
31.  
32. [root@rhel5 ~]# dd if=/dev/zero of=/data/test.img bs=10M count=10 
33. 10+0 records in 
34. 10+0 records out 
35. 104857600 bytes (105 MB) copied, 4.79465 seconds, 21.9 MB/s 
36.  
37. [root@rhel5 ~]# lvcreate -L 400M -n snaplv -s /dev/datavg/datalv  
38.   Logical volume "snaplv" created 
39. [root@rhel5 ~]# lvs 
40.   LV     VG     Attr   LSize   Origin Snap%  Move Log Copy%  Convert 
41.   datalv datavg owi-ao 500.00M                                       
42.   snaplv datavg swi-a- 400.00M datalv   0.00                         
43.   rootlv rootvg -wi-ao   9.97G                                       
44. [root@rhel5 ~]# mount /dev/datavg/snaplv /data_snap/ 
45. [root@rhel5 ~]# df -h 
46. Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on 
47. /dev/mapper/rootvg-rootlv 
48.                       9.7G  3.4G  5.8G  38% / 
49. /dev/sda1              99M   14M   80M  15% /boot 
50. tmpfs                 212M     0  212M   0% /dev/shm 
51. /dev/mapper/datavg-datalv 
52.                       485M  111M  354M  24% /data 
53. /dev/mapper/datavg-snaplv 
54.                       485M  111M  354M  24% /data_snap 
55.  
56. [root@rhel5 ~]# ls /data /data_snap/ 
57. /data: 
58. lost+found  test.img 
59.  
60. /data_snap/: 
61. lost+found  test.img 
62.  
63.  
64. [root@rhel5 ~]# dd if=/dev/zero of=/data/test2.img bs=10M count=10  
65. 10+0 records in 
66. 10+0 records out 
67. 104857600 bytes (105 MB) copied, 6.50751 seconds, 16.1 MB/s 
68. [root@rhel5 ~]#  
69. [root@rhel5 ~]# df -h 
70. Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on 
71. /dev/mapper/rootvg-rootlv 
72.                       9.7G  3.4G  5.8G  38% / 
73. /dev/sda1              99M   14M   80M  15% /boot 
74. tmpfs                 212M     0  212M   0% /dev/shm 
75.  
76. /dev/mapper/datavg-datalv 
77.                       485M  212M  254M  46% /data 
78. /dev/mapper/datavg-snaplv 
79.                       485M  111M  354M  24% /data_snap 
80. [root@rhel5 ~]# ls /data /data_snap/                               
81. /data: 
82. lost+found  test2.img  test.img 
83.  
84. /data_snap/: 
85. lost+found  test.img 
86.  
87. [root@rhel5 ~]# lvs 
88.   LV     VG     Attr   LSize   Origin Snap%  Move Log Copy%  Convert 
89.   datalv datavg owi-ao 500.00M                                       
90.   snaplv datavg swi-ao 400.00M datalv  24.76                         
91.   rootlv rootvg -wi-ao   9.97G                                       
92. [root@rhel5 ~]# rm -rf /data/* 
93. [root@rhel5 ~]# dd if=/dev/zero of=/data/snap.img bs=40M count=10            //此时datalv上的变化量将超过快照snaplv的大小400M，则snaplv将失效 
94.  
95. [root@rhel5 ~]# df -h 
96. Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on 
97. /dev/mapper/rootvg-rootlv 
98.                       9.7G  3.4G  5.8G  38% / 
99. /dev/sda1              99M   14M   80M  15% /boot 
100. tmpfs                 212M     0  212M   0% /dev/shm 
101. /dev/mapper/datavg-datalv 
102.                       485M  400M   85M  82% /data 
103. /dev/mapper/datavg-snaplv 
104.                       485M  111M  354M  24% /data_snap 
105.  
106. [root@rhel5 ~]# lvs 
107.   /dev/datavg/snaplv: read failed after 0 of 2048 at 0: Input/output error 
108.   LV     VG     Attr   LSize   Origin Snap%  Move Log Copy%  Convert 
109.   datalv datavg owi-ao 500.00M                                       
110.   snaplv datavg Swi-Io 400.00M datalv 100.00                         
111.   rootlv rootvg -wi-ao   9.97G        
112.  
113.  
114. [root@rhel5 ~]# rm -rf /data_snap/test.img                       //快照失效，里面的文件已无法读取 
115. rm: cannot remove `/data_snap/test.img': Read-only file system 
116. [root@rhel5 ~]# mount -o remount,rw /data_snap/ 
117. mount: block device /dev/mapper/datavg-snaplv is write-protected, mounting read-only 
118.  
119. [root@rhel5 ~]# lvremove /dev/datavg/snaplv                      //快照失效，只能移除LV  
120.   /dev/cdrom: open failed: Read-only file system 
121.   /dev/datavg/snaplv: read failed after 0 of 4096 at 0: Input/output error 
122. Do you really want to remove active logical volume snaplv? [y/n]: y 
123.   Logical volume "snaplv" successfully removed 

可以将LVM快照应用在KVM虚拟机中，创建一个LV作为原始映像，为该原始映像创建LV快照作为虚拟机的磁盘映像，这样可以迅速克隆系统(创建快照的时间常常不超过几秒)且节省磁盘空间(guest共享原始映像的大多数数据)。即使系统出现问题，只要移除快照即可。

     本文转自Vnimos51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/vnimos/1153416，如需转载请自行联系原作者