LVM卷管理
一、LVM简介
LVM是逻辑盘卷管理（Logical Volume Manager）的简称，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性。
LVM的工作原理:
它就是通过将底层的物理硬盘抽象的封装起来，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。在传统的磁盘管理机制中，我们的上层应用是直接访问文件系统，从而对底层的物理硬盘进行读取，而在LVM中，其通过对底层的硬盘进行封装，当我们对底层的物理硬盘进行操作时，其不再是针对于分区进行操作，而是通过一个叫做逻辑卷的东西来对其进行底层的磁盘管理操作。比如说我增加一个物理硬盘，这个时候上层的服务是感觉不到的，因为呈现给上层服务的是以逻辑卷的方式。
LVM特点
可以对磁盘进行动态管理。因为逻辑卷的大小是可以动态调整的，而且不会丢失现有的数据。如果我们新增加了硬盘，其也不会改变现有上层的逻辑卷。作为一个动态磁盘管理机制，逻辑卷技术大大提高了磁盘管理的灵活性。
基本的逻辑卷管理概念：
PV（Physical Volume）-物理卷物理卷在逻辑卷管理中处于最底层，它可以是实际物理硬盘上的分区，也可以是整个物理硬盘，也可以是raid设备。
VG（VolumneGroup）-卷组卷组建立在物理卷之上，一个卷组中至少要包括一个物理卷，在卷组建立之后可动态添加物理卷到卷组中。一个逻辑卷管理系统工程中可以只有一个卷组，也可以拥有多个卷组。
LV（Logical Volume）-逻辑卷逻辑卷建立在卷组之上，卷组中的未分配空间可以用于建立新的逻辑卷，逻辑卷建立后可以动态地扩展和缩小空间。系统中的多个逻辑卷可以属于同一个卷组，也可以属于不同的多个卷组。
PE（Physical Extent）-物理块
LVM 默认使用4MB的PE区块，而LVM的LV最多仅能含有65534个PE (lvm1 的格式)，因此默认的LVM的LV最大容量为4M*65534/(1024M/G)=256G。PE是整个LVM 最小的储存区块，也就是说，其实我们的资料都是由写入PE 来处理的。简单的说，这个PE 就有点像文件系统里面的block 大小。所以调整PE 会影响到LVM 的最大容量！不过，在CentOS6.x 以后，由于直接使用lvm2 的各项格式功能，因此这个限制已经不存在了。
二、LVM卷管理
1）磁盘准备
我们将模拟raid5、分区、物理硬盘三种类型设备创建VG，raid5 需要四块硬盘，分区和物理硬盘各一块硬盘，还有扩容时需要至少一块硬盘，所以在虚拟机里添加八块硬盘，每块5GB.
2）安装LVM管理工具
检查系统中是否安装了LVM管理工具
# rpm -qa|greplvm
如果未安装，则使用yum 方式安装
# yum install lvm*
# rpm -qa|greplvm
3）新建一个raid5 设备
使用/dev/sdb, /dev/sdc, /dev/sdd, /dev/sde四块物理硬盘做软raid模拟。
# mdadm-C /dev/md5 -ayes -l5 -n3 –x1 /dev/sd[b,c,d,e]
写入RAID配置文件/etc/mdadm.conf并做适当修改。
# echo DEVICE /dev/sd{b,c,d,e} >> /etc/mdadm.conf
# mdadm–Ds >> /etc/mdadm.conf
4）新建一个分区
5）创建PV
# pvcreate/dev/md5 /dev/sdf1 /dev/sdg
查看PV：# pvdisplay
还可以使用命令pvs和pvscan查看简略信息。
6）创建VG
# vgcreatevg0 /dev/md5 /dev/sdf1 /dev/sdg
说明：vg0 是创建的VG设备的名称，可以随便取；后面接上述的三个设备，也就是把三个设备组合成一个vg0.
查看VG
同样可以使用命令vgs和vgscan查看。
7）创建LV
# lvcreate-L 5G -n lv1 vg0
说明：
-L指定创建的LV 的大小
-l指定创建的LV 的PE 数量
-nLV的名字
上面命令的意思是：从vg0 中分出5G的空间给lv1 使用
查看LV的信息
说明：
LV PathLV的路径，全名
LV NameLV的名字
VG Name所属的VG
LV SizeLV的大小
再来看VG 的信息
VFree从19.98g 减少到了14.98g，另外的5g 被分配到了lv1.
8）格式化LV
# mkfs.ext4 /dev/vg0/lv1
9）挂载使用
# mkdir/mnt/lv1
# mount /dev/vg0/lv1 /mnt/lv1/
# df–TH
将挂载信息写入/etc/fstab
10）添加测试数据
下面我们将对LVM进行扩容和缩减操作，所以向/mnt/lv1 中写入测试数据以验证LVM 的磁盘动态管理。
# touch /mnt/lv1/test_lvm_dynamic.disk
# touch /mnt/lv1/test_lvm_dynamic.disk2
# touch /mnt/lv1/test_lvm_dynamic.disk3
# ll/mnt/lv1/
三、LVM的扩容操作
1）LV的扩容
查看vg0 的剩余容量，还有14.98g 可用。
对lv1进行扩容。
# lvextend-L +1G /dev/vg0/lv1
说明：在lv1原有的基础上增加了1G.
查看现在vg0 的剩余容量，减少了1G.
再查看lv1的容量，从5G增加到了6G.
使用df–TH 命令查看实际的磁盘容量。
发现实际容量并没有变化，因为我们的系统还不认识刚刚添加进来的磁盘的文件系统，所以还需要对文件系统进行扩容。
# resize2fs /dev/vg0/lv1
# df–TH
现在的可用容量已经增加到了5.9G。
查看测试数据
数据正常，对lv1的在线动态扩容完成。
2）VG的扩容
VG的扩容可以有两种方法，第一种方法是通过增加PV来实现，操作如下：
A. 创建PV，使用/dev/sdh来创建一个PV。
B. 扩容VG
第二种方法是通过扩展RAID设备的容量来间接对VG进行扩容：
A.向RAID 中新加一块硬盘
B./dev/md5 的大小变化后，调整PV的大小
四、LVM的缩减操作
缩减操作需要离线处理。
1）LV的缩减
A. umount文件系统
B. 缩减文件系统
C. 检查磁盘
D. 再次执行缩减操作
E. 缩减LV
说明：Step E 和Step D 缩减的大小必须保持一致，这里的4G是缩减到的大小；如果使用的是"-4G"，则表示容量减少多少的意思。
F. 挂载查看
LV 缩减成功。
G. 查看测试数据
2）VG的缩减
A. umount文件系统
B. 查看当前的PV详情
C. 将/dev/sdg从vg0 中移除
D. 再次查看PV情况
/dev/sdg已经不属于vg0了。
E. 查看vg0 的情况
vg0 的大小减少了5GB.
VG 缩减成功。
五、删除LVM
如果要彻底的来移除LVM的话，需要把创建的步骤反过来操作。
umount文件系统
移除LV
移除VG
移除PV
六、快照
快照就是将当时的系统信息记录下来，就好像照相一样，未来若有任何资料变动了，则原始资料会被移动到快照区，没有被改动的区域则由快照区与档案系统共享。
1）建立LV
# lvcreate-L 100M -n lv1 vg0
# mkfs.ext4 /dev/vg0/lv1
# mount /dev/vg0/lv1 /mnt/lv1/
2）写入测试数据
3）创建快照
# lvcreate-L 80M -s -n lv1snap /dev/vg0/lv1
说明：为/dev/vg0/lv1 创建一个大小为80M，名称为lv1snap 的快照。
4）将刚才创建的快照挂载查看
/mnt/lv1 和/mnt/snapshot 是一模一样的。
5）进行档案的修改操作
6）再次查看
7）对snapshot 里的资料进行打包备份，准备还原
8）卸载并移除snapshot
9）卸载并格式化/mnt/lv1，清空数据
10）恢复数据
可以看到，原始数据已经成功恢复。