Linux之LVM逻辑卷管理

一、什么是Lvm

背景：就像是微信保存所有人的朋友圈，每个人一进去就可以看见，这需要存储空间，而且你不可能预知它有多大，不能直接给他固定的空间，所以我们需要LVM这种可以当空间不够使用的时候，可以继续将其它的硬盘的分区加入其中直接投入使用的方式。

1、lvm：是 Logical Volume Manager(逻辑卷管理)的简写，它由Heinz Mauelshagen在Linux 2.4内核上实现。LVM将一个或多个硬盘的分区在逻辑上集合，相当于一个大硬盘来使用，当硬盘的空间不够使用的时候，可以继续将其它的硬盘的分区加入其中，这样可以实现磁盘空间的动态管理，相对于普通的磁盘分区有很大的灵活性。（把下面比喻成橘子榨汁）

2、pv：是物理卷（physical volume）的简写，就是指硬盘分区或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备(如RAID)，是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）比较，却包含有与LVM相关的管理参数。（相当于是橘子）

3、vg：是卷组（Volume
Group）的简写。LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘，其由物理卷组成。可以在卷组上创建一个或多个“LVM分区”（逻辑卷），LVM卷组由一个或多个物理卷组成。（相当于是榨汁机）

4、pe:每一个物理卷被划分为称为PE(Physical
Extents)的基本单元，具有唯一编号的PE是可以被LVM寻址的最小单元。PE的大小是可配置的，默认为4MB。（相当于是榨汁的果粒）

5、le：LE（logical
extent）：逻辑卷也被划分为被称为LE(Logical Extents) 的可被寻址的基本单位。在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，并且一一对应。（相当于是到手的橘子汁）

总结：LVM存在的意义就是用软件实现设备可拉伸或缩减，而设备中存在的数据不变.


二、LVM的管理

1、LVM的建立

1）执行分区命令fdisk 
/dev/vdb

建立好一个分区后，改变他的类型为Linux
Lvm，如下图





2、lvm的检测

可以用

的命令来检测，如下图，我们可以给一个监控命令，监视我们下来的操作





3、lvm的建立，在建好LVM分区的前提下


前三步建立好pv（物理卷），vg（物理卷组），lv（逻辑卷），第四部格式化设备，第五步将设备挂载在目录上看是否可以被系统使用





这样我们就完成LVM的建立

4、Lvm的拉伸


第一种方式：1）当vg中容量够用时，先对逻辑卷扩展



此时设备大小还是300，再同步设备，如下



2）当vg中的 剩余容量不够所要扩充的大小时，就需要先扩展vg，然后再扩充lv先建立新的普通分区，转化为lvm类型，方式如上，然后将其创建为新的pv，如下图



这时我就可以取1500M，原来不能取



第二种方式：xfs文件不可缩减 ，所以要把其换成ext4文件，mkfs.ext4+设备使可以缩减（改变类型先卸下挂载），ext4同样可以扩展，如下图，现将xfs文件转换成ext4文件







然后我们将其扩展，此时同步设备大小命令变为resize2fs+设备



5、LVM的缩减

先卸下挂载；在进行扫描操作e2fsck -f +设备；在将设备缩小到你要的（和扩展相反，缩减要先缩减设备，要不然会损坏里面容）


最后再将逻辑卷缩减，如下图



6、物理卷组的移除

在物理卷没有数据时，可以直接移除，当物理卷有数据要移除物理卷前，需要将其中的数据移动到其他pv中，否则不能被允许。

第一步：转移数据pvmove
/dev/vdb1 /dev/vdb2

第二步：把物理卷从物理卷组中移走：vgreduce
vg0 /dev/vdb1

第三步：移除设备pvremove
/dev/vdb1



7、LVM的快照（可以完成数据的恢复）

1）我们先在/mnt/下创建一些文件再将其卸下挂载，然后建立lv0的快照：lvcreate -L
20M -n lv0-backup -s /dev/vg0/lv0，建立好后将其挂载，如下图



挂载中下是的大小是原lv0大小，但实际上可以更改的只是backup中的20M内容



2）此时我们将/mnt/下的文件进行删除操作



3）这时候我们将backup移除，再重新建立一个快照,打开会发现/mnt/下的内容又恢复。如下图



这样我们的操作实际上是在快照中进行，但操作的内容是真实的lv0中的内容，如果操作失败，只需要删除快照并重新在建立快照，这样可以做到有效的保护数据

8、LVM的删除

建立时是从大到小，删除是从小到大。先卸下挂载，在删除逻辑卷，在删除物理卷组，最后删除物理卷。如果要删除的彻底，可以fdisk
到分区，删除LVM分区，如下图



但是有时候忘记了直接删除了分区，而LVM还在工作，再想移除时产生报错，如何处理，用vgreduce
--removemissing
去处理，如下图：为正常工作


此时忘记失误删除设备分区，报错：



我们用vgreduce
--removemissing +误删除的分区处理