LVM(Logical Volumn Manage)逻辑卷的常见使用方法
在 Linux 平台中，第三方的软件安装位置一般是：/usr/local/ 和 /srv ,随着我们的应用渐渐增多。万一这些目录所在的分区使用完了。但是，这时候我们又需要安装新的应用软件，怎么办呢？
Linux 系统中 /usr/share目录是存放帮助手册的，通常该目录所占用的磁盘空间比较大，使用rpm包安装的应用，帮助手册一般会安装到 /usr/share 目录中。分区操作那时没有做到充分全面地考虑，随着我们的应用的增多，该目录所有的分区日渐用尽的情况是有可能的。我们想到最简单的方法就是扩大该目录所在的分区。但是磁盘的分区是不能扩展的。在对磁盘进行分区那一刻分区大小就固定下来了。以后再也不能改变的了。
数据是企业的命脉，数据安全由为重要。RAID保证不会因为磁盘故障而导致业务中断；备份保证了，因误操作或黑客攻击导致数据的损坏丢失。能够从备份中把数据恢复还原回来。
我们的应用服务很多使用到数据库服务器(如MySQL)，为了不影响业务的正常运行，我们都要在线备份数据的，也就是热备份。商业的热备工具都很贵。有没有一种廉价的解决方案呢？
这时 LVM(逻辑卷)，带来了福音。它可以动态地缩减边界的大小；它还有“快照snapshot”的功能，该功能做数据的全备份且是热备(其实是类热备)，速度很快。
LVM (LogicalVolumn Manage)逻辑卷。有两个版本：LVM和LVM2。它有三部分组成：
1、PV层
PV由块设备组成，可以是分区、raid.
对空间大小无要求，只要求是块设备。
2、VG层
作用是把多个PV组合成一体。
PV加入VG的时候，PV被划分成一个个逻辑单元(PE)PageExtend。因为PE的大小是在在创建VG的时候指定的。所以刚创建PV的时候，查看PV的信息的时候显示PE总数为0、PE大小也为零。PE的大小默认是4MB。PE也就是我们存储数据的最小单元，类似于磁盘的block块，所以设置PE大小的时候，也要根据实际应用：是存储大数据文件呢还是存储小文件数据呢。我们可以这样理解：VG就一块磁盘。
3、LV层
VG可以理解成整个磁盘，那么创建LV的过程，可以理解为创建分区的过程。创建分区以后要在分区上创建文件系统，并把它挂载才可以使用的。LV也一样要创建文件系统，且使用的命令都一样，还要挂载才可以使用。只是在/dev目录下的设备文件不一样。
LVM的逻辑组成结构如下图：
创建逻辑卷的过程是从下到上一层层创建的：PV ---> VG ----à LV
一、创建逻辑卷并挂载使用
1、 先创建PV
操作pv使用到的命令
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PV：pvcreate 创建pvdisplay 显示pvmove 移动数据。在删除PV的时候，把存放在该PV的数据移动到其它的PV上。pvremove 移(删)除卷pvscan 扫描当前系统所有的PV并显示。 |
准备了三个分区用来创建PV。
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[[email protected] 07.11_job]# fdisk -l /dev/sdb
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 1 66 530113+ 8e Linux LVM
/dev/sdb2 67 198 1060290 8e Linux LVM
/dev/sdb3 199 460 2104515 8e Linux LVM
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把分区 /dev/sdb1和/dev/sdb3创建成pv
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[[email protected] ~]# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb3
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created
Physical volume "/dev/sdb3" successfully created
[[email protected] 07.11_job]# pvdisplay /dev/sdb3
"/dev/sdb3" is a new physical volume of "2.01 GiB"
---NEW Physical volume ---
PVName /dev/sdb3
VGName
PVSize 2.01 GiB
Allocatable NO
PESize 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PVUUID cIL2HD-TqAV-6ICp-iCkX-BJrW-JYZd-AoKhJV
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说明：
在PV没有加入VG之前，PE的各项参数都显示为0的。PE的大小，在创建VG的时候设置的。默认是：4M.其实PE就是数据的存储最小单元。类似于block.
1、 创建VG
命令格式：
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Vgcreate [option] 卷组名称 指定加入到卷组的pv |
创建卷组的时候只把 /dev/sdb3 加入该卷组
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[[email protected] 07.11_job]# vgcreate –s 8M myvg /dev/sdb3
Volume group "myvg" successfully created
[[email protected] 07.11_job]# vgdisplay myvg
---Volume group ---
VGName myvg
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 1
Metadata Sequence No 1
VGAccess read/write
VGStatus resizable
MAXLV 0
CurLV 0
Open LV 0
MaxPV 0
CurPV 1
ActPV 1
VGSize 2.00 GiB
PESize 8.00 MiB
Total PE 256
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 256 / 2.00 GiB
VGUUID fG0uMm-ipew-DrQu-oXGI-ssGq-tYZq-0YxNbH
[[email protected] 07.11_job]# pvdisplay /dev/sdb3
---Physical volume ---
PVName /dev/sdb3
VGName myvg
PVSize 2.01 GiB / not usable7.19 MiB
Allocatable yes
PESize 8.00 MiB
Total PE 256
Free PE 256
Allocated PE 0
PVUUID cIL2HD-TqAV-6ICp-iCkX-BJrW-JYZd-AoKhJV
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操作VG使用到的命令：
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vgcreate vg的创建vgdisplay 显示VG相关的信息vgextend vg的扩展。vgreduce vg的缩减vgscan 扫描当前系统上有什么卷组 |
第3步：创建逻辑卷LV
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格式：Lvcreate -L 逻辑卷的大小 -n 逻辑卷名称 在哪个卷中创建逻辑卷 |
创建大小为2G的逻辑卷 mylv
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[[email protected] ~]# lvcreate -L 2G -n mylv myvg
Logical volume "mylv" created
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看看创建的逻辑卷的大小是不是2GB？
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[[email protected] ~]# lvscan | grep"mylv\>"
ACTIVE '/dev/myvg/mylv' [2.00 GiB] inherit
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操作LV 使用的命令：
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lvcreate 创建逻辑卷lvdisplay 显出逻辑卷的信息，如果想显示指定的逻辑卷的信息，要指定逻辑卷的设备名称 # lvdisplay /dev/myvg/mylv
lvextend 扩展逻辑卷lvreduce 缩减逻辑卷lvscan 列出当前系统上所有的逻辑卷 |
第4步：格式化并挂载
1、 格式化逻辑卷 mylv
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[[email protected]~]# mke2fs -t ext4 /dev/myvg/mylv
mke2fs1.41.12 (17-May-2010)Filesystemlabel=OS type:Linux
Blocksize=4096 (log=2)Fragmentsize=4096 (log=2)Stride=0blocks, Stripe width=0 blocks131072inodes, 524288 blocks26214blocks (5.00%) reserved for the super user
Firstdata block=0Maximumfilesystem blocks=53687091216 blockgroups32768blocks per group, 32768 fragments per group8192inodes per groupSuperblockbackups stored on blocks: 32768, 98304, 163840, 229376, 294912
Writinginode tables: done
Creatingjournal (16384 blocks): done
Writingsuperblocks and filesystem accounting information: done
Thisfilesystem will be automatically checked every 39 mounts or180 days,whichever comes first. Use tune2fs -c or-i to override. |
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[[email protected]~]# echo $?
0 |
2、 挂载
Linux 的哲学思想之一是：一切皆文件。挂载设备要指定被挂载的设备，而设备在Linux系统中表现为文件(它是我们访问设备的入口)。设备文件存放在 /dev 目录上。先要找到设备文件然后才可以使用【mount】命令挂载之。
逻辑卷的设备名称一般是：
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[[email protected] ~]# ll /dev/dm-
dm-0 dm-1 dm-2 dm-6 dm-7 |
而表示逻辑卷的设备文件有两个，所以挂载的时候使用那个设备名称都可以的
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[[email protected] ~]# ll /dev/myvg/mylv
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Jul 16 13:04 /dev/myvg/mylv ->../dm-2
[[email protected] ~]# ll /dev/mapper/myvg-mylv
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Jul 16 13:04 /dev/mapper/myvg-mylv-> ../dm-2
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挂载逻辑卷 mylv
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[[email protected] ~]# mount -t ext4 /dev/myvg/mylv /mydata/
[[email protected] ~]# mount | grep "mylv\>"
/dev/mapper/myvg-mylv on /mydata type ext4 (rw)
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或
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[[email protected] ~]# mount -t ext4 /dev/mapper/myvg-mylv /mydata/
[[email protected] ~]# mount | grep "mylv\>"
/dev/mapper/myvg-mylv on /mydata type ext4 (rw)
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二、假如，逻辑卷 mylv 没有多少剩余空间了，怎么扩展它的大小呢?
扩展条件：
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卷组myvg必需有足够大的剩余空间提供给扩展使用
否则的话就要扩展卷组的大小了。
做逻辑卷扩展时，要先扩展物理边界，再扩展逻辑边界。
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扩展逻辑卷的步骤如下图如示：
1、 先查看卷组myvg的使用情况？
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[email protected] ~]# vgdisplay myvg | grep "VG[[:space:]]Size"
VG Size 2.00 GiB[[email protected] ~]# lvdisplay /dev/myvg/mylv | grep"LV[[:space:]]Size"
LV Size 2.00 GiB
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2、 假如，我们要把逻辑卷mylv扩展为 4GB 大小。
从上面可以看得出卷组myvg已经使用完了，我们必需先扩展卷组myvg，再扩展逻辑卷 mylv.
先往该卷组中加入PV
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[[email protected] ~]# pvcreate /dev/sdb4
Physical volume "/dev/sdb4" successfully created
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把刚创建的pv加入到卷组myvg中来:
未加入前，myvg的大小
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[[email protected] ~]# vgdisplay myvg | grep "VG[[:space:]]Size"
VG Size 2.00 GiB
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把/dev/sdb4加入卷组myvg
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[[email protected] ~]# vgextend myvg /dev/sdb4
Volume group"myvg" successfully extended
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加入用户的PV后，卷组的大小
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[[email protected] ~]# vgdisplay myvg | grep "VG[[:space:]]Size"
VGSize 18.47 GiB |
3、 卷组myvg已经有足够的剩余空间了。接下来进行逻辑卷的扩展
(1)、首先扩展逻辑卷 mylv的物理边界
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[[email protected] ~]# lvextend -L 4G/dev/myvg/mylv
Extending logical volume mylv to 4.00 GiB
Logical volume mylv successfully resized
[[email protected] ~]# lvdisplay/dev/myvg/mylv | grep"LV[[:space:]]Size"
LVSize 4.00 GiB
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但是查看实际可用的磁盘空间还是2GB.
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(2)、物理边界扩展成功以后才可以扩展逻辑卷mylv的逻辑边界
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[[email protected] ~]# resize2fs -p /dev/myvg/mylv
resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)Filesystem at /dev/myvg/mylv is mounted on/mydata; on-line resizing required
old desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1Performing an on-line resize of/dev/myvg/mylv to 1048576 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/myvg/mylv is now1048576 blocks long.
[[email protected] ~]# echo $?
0 |
扩展逻辑边界以后，看看是否扩展成功
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三、使用逻辑卷的“快照”功能进行在线备份
其实，创建快照的过程就是备份数据的过程。
假如，我们创建快照耗时 10S, 而我们的应用每秒钟会增加100M的数据量。
那么，我们的快照卷大小至少需要：原卷的数据大小 + 10*100M
创建快照卷的条件：
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快照卷必需要和原卷在同一个卷组当中。
卷组有足够的剩余空间使用
快照卷是只读的，为了保证数据的一致性，在创建快照卷时指定是只读的
挂载快照卷以只读方式挂载
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创建快照卷的方法：
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lvcreate -L 快照卷的大小 -s -p r -n 快照卷名称 对哪个逻辑卷进行快照 -p 指定权限。读写
-n 快照卷的名字
-s 表示创建的是快照卷
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[[email protected] ~]# mount -o remount,ro /dev/myvg/mylv /mydata/ \
lvcreate -L 4G -n back-snap -p r -s/dev/myvg/mylv \
mount -oremount,rw /dev/myvg/mylv /mydata
Logical volume"back-snap" created
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说明：
创建快照卷要先对原卷施加读锁，然后再创建快照卷。等到快照卷创建完成以后再对原卷施加读写锁。创建快照卷的时间很短，对在线业务几乎没有影响。我们称这种备份数据的方法为：温备。
挂载并查看，快照卷的数据大小和原卷是不是一样？
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[[email protected] ~]# mount -r/dev/mapper/myvg-back--snap /backup/
[[email protected] ~]# df -h | grep -A 1"myvg"
/dev/mapper/myvg-mylv 4.0G 1.8G 2.1G 47% /mydata
/dev/mapper/myvg-back--snap 4.0G 1.8G 2.1G 47% /backup
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