[rhel6.5]逻辑卷管理

川长思鸟来 2022-05-29 05:05 112阅读 0赞

*  **设备映射内核架构**
 *  `Device Mapper`称为设备映射,用于将多个底层的逻辑设备抽象成为一个统一的逻辑设备,并且提供一个统一的管理入口`/dev`,设备映射是`LVM`的基础;  
    ![这里写图片描述][70]
 *  `core device mapper`表示的是核心的映射模块;
 *  `liner`:表示的是线性设备,用于拼接多个物理设备;
 *  `mirror`:表示的是镜像设备,这两个是快照功能的核心;
 *  `multipath`:是多路径存储,也就是支持多条线路进行数据存储,外部可以使用多条线路,内部必须有一个调节机制;需要借助`DM`模块进行配置;
 *  `snapshots`:表示快照,保留数据在快照瞬间的状态,快照的大小小于元数据,快照是访问同一个数据的不同路径,只是一个路径文件;快照是一个数据管理机制,会在你修改数据的同时将将要被修改的数据保存在快照里面,同时讲需要修改的数据保留在原有路径的磁盘上,当访问修改后的数据时,使用初始路径进行 ,当需要访问快照之前的的数据时,使用,进行快照时生成的数据;快照主要是用来实现数据备份的,比传统的数据备份更加快速,只记录发生概念的数据,`zfs`文件系统就具有快照功能;
 *  `Device Mapper`:设备支持动态增减,不会影响原来的数据,需要三个层次来实现上述功能:
    
     *  物理卷组:位于最底层,也就是`physical volume`;
     *  卷组:也就是`volume group`;
     *  逻辑卷:`logical volume`;
 *  **什么是LVM**
 *  `LVM`全称为`Local Volume Manager`,表示逻辑卷管理器,用于弹性调整文件系统的容量,`LVM`用于将多个多个物理分区整合在一起,使这些分区在使用起来就像一个分区一样,,并且允许动态的添加或者删除某些分区;
 *  **什么是PV**  
    
    
     *  `PV`表示`Physical Volume`表示物理卷,也就是将分区作为物理卷的成员出现,`PV`命令就是执行这个操作,`PV`支持的设备包括:磁盘分区,元设备,回送文件,物理卷只有在加入卷组之后,才会被划分出来`PE (Physical Extend)`;
     *  关于`PV`的几个命令:  
        
        
         *  `pvcreate`:表示将物理分区新建立为`PV`;
         *  `pvscan`:用于查询目前系统上面存在`PV`属性的磁盘;
         *  `pvdisplay`:表示显示目前系统上面的`PV`状态;
         *  `pvremove`:表示移除`PV`属性;
 *  **什么是Volume Group**  
    
    
     *  `VG`是将多个`PV`组合而成的一个大的虚拟的磁盘设备设备,是`PV`的上一层抽象,每一个`VG`最多可以容纳`65534`个`PE`;
     *  `VG`相关的命令:  
        
        
         *  `vgcreate`:用于新建立一个`VG`  
            
            
             *  `-s`:用于指定`PE`的大小,单位为`M, G, T`;
             *  `-p`:卷组中允许添加的最大物理卷数;
             *  `-l`:表示卷组中允许创建的最大逻辑卷;
         *  `vgscan`: 用于查看系统上面是否有`VG`存在;
         *  `vgdisplay`:用于具体的查看`VG`的信息;
         *  `vgextend`:用于额外的添加`PV`;
         *  `vgreduce`:用于删除`PV`;
         *  `vgchange`:设置`VG`是否启动;
         *  `vgremove`:用于删除一个`VG`;
 *  **什么是PE**
 *  `PE`表示`Physical Extend`,表示的含义是物理扩展块,`PE`是`LVM`进行数据存储的最小单位,类似于`block`,,默认大小为`4M`,动态改变大小的过程,就是在调整`LV`里面`PE`数量的过程;
 *  **什么是LV**
 *  `LV`表示`Logical Volume`,表示的含义是逻辑卷,`VG`可以被划分成为一个个需要的分区来进行使用,分区和磁盘分区具有同样的功能,可以进行格式化和挂载操作;
 *  数据写入`LV`同步进入磁盘的方式一般包括两种:  
    
    
     *  线性模式:当数据写入一个分区,只有当这个分区里面的数据存满时,才会将数据写入另一个分区里面,如果一个磁盘之后一个分区,这里的分区和磁盘就是等价的;
     *  交错模式:这种模式,将数据划分成为两部分,一部分写入第一个分区,另一部分写入第二个分区,读写性能会比较高;
 *  `lv`相关的命令:  
    
    
     *  `lvcreate`:用于新建`LV`  
        
        
         *  `-L`:用于指定`LV`的容量,必须时`PE`的整数倍;
         *  `-l`:用于指定`PE`的个数;
         *  `-n`:用于指定`LV`的名称;
     *  `lvscan`:用于查询系统是否有已经存在的`LV`;
     *  `lvdisplay`:查看系统上面的`LV`状态;
     *  `lvextend`:在`LV`里面增加容量;  
        
        
         *  `-L`: 指定逻辑卷的大小，单位为`k m g t`字节;
         *  `-l`:指定逻辑卷的大小`LE数`;
     *  `lvreduce`:在`LV`里面减少容量;
     *  `lvremove`:用于移除`LV`设备;
     *  `lvresize`:对于`LV`进行容量大小调整;
 *  注意:
 *  在一个卷组中是可以划分成多个逻辑卷;设备本身有两种边界,物理边界和逻辑边界,逻辑卷是可以扩展的,也是可以创建快照的;将`pv`加入卷组中,卷组就应该将`pv`划分成一个一个的存储单元进行存储,不是文件系统块,而是物理盘区,这个存储单元称为`PE`,
 *  创建一个`LVM`的过程逻辑卷的扩展实际上就是`PE`的扩展,逻辑卷的大小可以超过单个物理设备的大小,数据的存储不再是按照物理设备的边界进行存储, 逻辑卷也是可以创建成镜像的模式,以防止数据丢失,创建之后可以进行格式化,挂载;
 *  首先创建分区,并且调整类型为`8e`

/dev/vdb1               1        2082     1049296+  8e  Linux LVM
    /dev/vdb2            2083        6244     2097648   8e  Linux LVM
    /dev/vdb3            6245        8326     1049328   8e  Linux LVM
    /dev/vdb4            8327       10408     1049328   8e  Linux LVM
    
    Command (m for help): w
    The partition table has been altered!
    
    Calling ioctl() to re-read partition table.
    Syncing disks.
    [root@server8 /]# sync 
    [root@server8 /]# partx /dev/vdb
    # 1: 63- 2098655 ( 2098593 sectors, 1074 MB)
    # 2: 2098656- 6293951 ( 4195296 sectors, 2147 MB)
    # 3: 6293952- 8392607 ( 2098656 sectors, 1074 MB)
    # 4: 8392608- 10491263 ( 2098656 sectors, 1074 MB)

*  其次创建四个`PV`

[root@server8 /]# pvcreate /dev/vdb{1,2,3,4}
      Physical volume "/dev/vdb1" successfully created
      Physical volume "/dev/vdb2" successfully created
      Physical volume "/dev/vdb3" successfully created
      Physical volume "/dev/vdb4" successfully created
    [root@server8 /]# pvscan 
      PV /dev/vda2 VG VolGroup lvm2 [8.51 GiB / 0    free]
      PV /dev/vdb1                      lvm2 [1.00 GiB]
      PV /dev/vdb2                      lvm2 [2.00 GiB]
      PV /dev/vdb3                      lvm2 [1.00 GiB]
      PV /dev/vdb4                      lvm2 [1.00 GiB]

*  创建`VG`,并且添加`PV`

[root@server8 /]# vgcreate -s 16M linuxvg /dev/vdb{1,2,3}
      Volume group "linuxvg" successfully created

*  通过扩展的方式添加`PV`

[root@server8 /]# vgextend linuxvg /dev/vdb4 
      Volume group "linuxvg" successfully extended

查看`linuxvg`的信息

[root@server8 /]# vgdisplay linuxvg
      --- Volume group ---
      VG Name               linuxvg
      System ID             
      Format                lvm2
      Metadata Areas        4
      Metadata Sequence No  2
      VG Access             read/write
      VG Status             resizable
      MAX LV                0
      Cur LV                0
      Open LV               0
      Max PV                0
      Cur PV                4  
      Act PV                4           <===一共包含四个
      VG Size               4.94 GiB
      PE Size               16.00 MiB   <==指定的PE大小
      Total PE              316
      Alloc PE / Size       0 / 0   
      Free  PE / Size       316 / 4.94 GiB
      VG UUID               7vDcHt-plTh-36lG-FVaT-EnHH-1LWJ-82CnpE

*  创建`LV`,准备进行格式化

[root@server8 /]# lvcreate -L 2G -n linuxos linuxvg
      Logical volume "linuxos" created

*  接下来就可以进行格式化,并且进行挂载

[root@server8 /]# mkfs.ext4 /dev/linuxvg/linuxos 
    mke2fs 1.41.12 (17-May-2010)
    Filesystem label=
    OS type: Linux
    Block size=4096 (log=2)
    Fragment size=4096 (log=2)
    Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
    131072 inodes, 524288 blocks
    26214 blocks (5.00%) reserved for the super user
    First data block=0
    Maximum filesystem blocks=536870912
    16 block groups
    32768 blocks per group, 32768 fragments per group
    8192 inodes per group
    Superblock backups stored on blocks: 
        32768, 98304, 163840, 229376, 294912
    
    Writing inode tables: done                            
    Creating journal (16384 blocks): done
    Writing superblocks and filesystem accounting information: done
    
    This filesystem will be automatically checked every 35 mounts or
    180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.
    [root@server8 /]# mount /dev/linuxvg/linuxos /mnt/
    [root@server8 /]# cd /mnt/
    [root@server8 mnt]# ls
    lost+found

*  进行`LV`的放大操作
 *  首先需要准备的是,一块磁盘或者分区,一定需要调整类型为`8e`;

[root@server8 mnt]# fdisk /dev/vdc 
    [root@server8 mnt]# partx /dev/vdc

*  然后执行`PV`操作

[root@server8 mnt]# pvcreate /dev/vdc1 
      Physical volume "/dev/vdc1" successfully created

*  然后使用`vgextned`来扩展

[root@server8 mnt]# vgextend linuxvg /dev/vdc1 
      Volume group "linuxvg" successfully extended

*  利用`lvresize`来执行放大操作

[root@server8 mnt]# lvresize -l +128 /dev/linuxvg/linuxos

*  进行查看操作

[root@server8 mnt]# lvdisplay linuxvg
      --- Logical volume ---
      LV Path                /dev/linuxvg/linuxos
      LV Name                linuxos
      VG Name                linuxvg
      LV UUID                oeVI8z-9x6S-b3g8-hRZ4-Uhqn-I5ok-qEAlri
      LV Write Access        read/write
      LV Creation host, time server8.com, 2018-03-17 16:59:54 +0800
      LV Status              available
      # open 1
      LV Size                8.92 GiB
      Current LE             571
      Segments               5
      Allocation             inherit
      Read ahead sectors     auto
      - currently set to     256
      Block device           253:2

*  接下来来执行文件系统级别的扩展操作

[root@server8 /]# df /mnt/ -h
    Filesystem                   Size  Used Avail Use% Mounted on
    /dev/mapper/linuxvg-linuxos  2.0G   67M  1.9G   4% /mnt
    [root@server8 /]# resize2fs /dev/linuxvg/linuxos 
    resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)
    Filesystem at /dev/linuxvg/linuxos is mounted on /mnt; on-line resizing required
    old desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1
    Performing an on-line resize of /dev/linuxvg/linuxos to 2338816 (4k) blocks.
    The filesystem on /dev/linuxvg/linuxos is now 2338816 blocks long.
    
    [root@server8 /]# df /mnt/ -h
    Filesystem                   Size  Used Avail Use% Mounted on
    /dev/mapper/linuxvg-linuxos  8.8G   69M  8.3G   1% /mnt

*  通过对比`/mnt`的大小已经发生改变,并且里面的数据是不会消失的;
 *  **接下来执行缩小LV容量的操作**
 *  对于放大`LV`的操作是可以在线执行的,对于缩小的操作是必须卸载之后才能够执行的;
 *  首先需要执行文件系统检查可操作

[root@server8 /]# e2fsck -f /dev/linuxvg/linuxos
    e2fsck 1.41.12 (17-May-2010)
    Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
    Pass 2: Checking directory structure
    Pass 3: Checking directory connectivity
    Pass 4: Checking reference counts
    Pass 5: Checking group summary information
    /dev/linuxvg/linuxos: 11/589824 files (0.0% non-contiguous), 54559/2338816 blocks

*  这里移除`/dev/vdb1`,因为默认的存储是线性存储的,这样可以用于检查文件是否存在丢失,为了验证数据,这里事先放入一个文件

[root@server8 mnt]# ll -lh
    total 11M
    -rw-r--r--. 1 root root 11M 3月  17 17:29 boot.dump.1
    drwx------. 2 root root 16K 3月  17 17:00 lost+found

*  然后执行缩小操作

[root@server8 /]# resize2fs /dev/linuxvg/linuxos 7800M
    resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)
    Resizing the filesystem on /dev/linuxvg/linuxos to 1996800 (4k) blocks.
    The filesystem on /dev/linuxvg/linuxos is now 1996800 blocks long.

*  重新挂载检查数据是否存在

[root@server8 /]# mount /dev/linuxvg/linuxos /mnt/
    [root@server8 /]# cd /mnt/
    [root@server8 mnt]# ls
    boot.dump.1  lost+found
    [root@server8 mnt]# ll -lh
    total 11M
    -rw-r--r--. 1 root root 11M 3月  17 17:29 boot.dump.1
    drwx------. 2 root root 16K 3月  17 17:00 lost+found

*  检查现在的文件系统大小

[root@server8 mnt]# df -h /mnt/
    Filesystem                   Size  Used Avail Use% Mounted on
    /dev/mapper/linuxvg-linuxos  7.5G   79M  7.1G   2% /mnt

*  这个和事先执行的大小差不多
 *  然后减小`PE`的数量

[root@server8 mnt]# pvdisplay 
      --- Physical volume ---
      PV Name               /dev/vdb1
      VG Name               linuxvg
      PV Size               1.00 GiB / not usable 16.70 MiB
      Allocatable           yes (but full)
      PE Size               16.00 MiB
      Total PE              63
      Free PE               0
      Allocated PE          63
      PV UUID               tFCGUH-42Df-ReVb-4mJz-WohI-EyeK-Nc3vvh
    [root@server8 mnt]# lvresize -l -63 /dev/linuxvg/linuxos 
      WARNING: Reducing active and open logical volume to 7.94 GiB
      THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
    Do you really want to reduce linuxos? [y/n]: y
      Reducing logical volume linuxos to 7.94 GiB
      Logical volume linuxos successfully resized

*  确认`/dev/vdb1`里面的`PE`没有被使用,然后移除分区`/dev/vdb1`

*  然后需要使用命令转移`PE`,需要转移到一个具有足够`PE`来容纳的分区或者此案上面;

[root@server8 mnt]# pvmove /dev/vdb1 /dev/vdb4 
      /dev/vdb1: Moved: 3.2%
      /dev/vdb1: Moved: 100.0%

*  然后执行`vgreduce`命令,来移除`/dev/vdb1`

[root@server8 mnt]# vgreduce linuxvg /dev/vdb1 
      Removed "/dev/vdb1" from volume group "linuxvg"

*  最后需要清除上面的`PV`信息

[root@server8 mnt]# pvremove /dev/vdb1 
      Labels on physical volume "/dev/vdb1" successfully wiped

*  **如何使用LVM制作系统快照**
 *  快照:表示将当前的系统信息记录下来,如果数据发生改动,将原始的数据保留在快照区域,没有发生改动的数据,就由快照区域和文件系统区域共享,也就是只需要备份发生改变的数据,这个备份过程是很快速的;
 *  这里使用`/dev/vdb1`来创建快照区域

[root@server8 mnt]# pvcreate /dev/vdb1 
      Physical volume "/dev/vdb1" successfully created
    [root@server8 mnt]# vgextend linuxvg /dev/vdb1 
      Volume group "linuxvg" successfully extended

*  然后创建系统快照区域,并且需要指定快照卷的大小

[root@server8 mnt]# lvcreate -l 60 -s -n back_to /dev/linuxvg/linuxos 
      Logical volume "back_to" created

*  块照卷也是可以进行挂载的

[root@server8 /]# mount /dev/linuxvg/back_to /backup/
    [root@server8 /]# cd backup/
    [root@server8 backup]# ls
    boot.dump.1  lost+found

*  这样就存在两个数据的访问入口,接下来,改变`/mnt`里面的内容,然后通过块照卷进行还原

[root@server8 /]# umount /backup/
    [root@server8 mnt]# cp -r /etc/ .
    [root@server8 mnt]# cp -r /boot/ .
    [root@server8 mnt]# cp etc/ -r ./ets
    [root@server8 mnt]# du -smh ./
    93M ./

*  接下来进行数据的还原过程

[root@server8 mnt]# mount /dev/linuxvg/back_to /backup/
    [root@server8 backup]# tar -jcf /back.1.tar.bz2 ./*
    [root@server8 /]# umount /backup/

*  删除块照卷

[root@server8 /]# lvremove /dev/linuxvg/back_to 
    Do you really want to remove active logical volume back_to? [y/n]: y
      Logical volume "back_to" successfully removed

*  首先卸载,然后进行重新格式化,在将打包的数据进行还原

[root@server8 /]# umount /mnt/
    [root@server8 /]# mkfs.ext4 /dev/linuxvg/linuxos 
    [root@server8 /]# mount /dev/linuxvg/linuxos /mnt/
    [root@server8 /]# tar -jxf /back.1.tar.bz2 -C /mnt/
    [root@server8 mnt]# ls
    boot.dump.1  lost+found

*  接下来正常删除上面创建的`LVM`设备
 *  首先执行卸载操作

[root@server8 /]# umount /mnt/

*  然后删除`LV`设备

[root@server8 /]# lvremove /dev/linuxvg/linuxos 
    Do you really want to remove active logical volume linuxos? [y/n]: y
      Logical volume "linuxos" successfully removed

*  然后修改状态为非活跃状态

[root@server8 /]# vgchange -an linuxvg
      0 logical volume(s) in volume group "linuxvg" now active

*  然后移除`VG`设备

[root@server8 /]# vgremove linuxvg
      Volume group "linuxvg" successfully removed

*  然后清除`PV`信息

[root@server8 /]# pvremove /dev/vdb{1,2,3,4}
      Labels on physical volume "/dev/vdb1" successfully wiped
      Labels on physical volume "/dev/vdb2" successfully wiped
      Labels on physical volume "/dev/vdb3" successfully wiped
      Labels on physical volume "/dev/vdb4" successfully wiped
    [root@server8 /]# pvremove /dev/vdc1 
      Labels on physical volume "/dev/vdc1" successfully wiped

*  最后修改分区类型,或者删除这些暂时用不到的分区

[root@server8 /]# fdisk /dev/vdb
    
    WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to
             switch off the mode (command 'c') and change display units to
             sectors (command 'u').
    
    Command (m for help): p
    
    Disk /dev/vdb: 8589 MB, 8589934592 bytes
    16 heads, 63 sectors/track, 16644 cylinders
    Units = cylinders of 1008 * 512 = 516096 bytes
    Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
    I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
    Disk identifier: 0xb357903f
    
       Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/vdb1               1        2082     1049296+  8e  Linux LVM
    /dev/vdb2            2083        6244     2097648   8e  Linux LVM
    /dev/vdb3            6245        8326     1049328   8e  Linux LVM
    /dev/vdb4            8327       10408     1049328   8e  Linux LVM
    
    Command (m for help): d
    Partition number (1-4): 1
    
    Command (m for help): d
    Partition number (1-4): 2
    
    Command (m for help): d
    Partition number (1-4): 3
    
    Command (m for help): d
    Selected partition 4
    
    Command (m for help): w
    The partition table has been altered!
    
    Calling ioctl() to re-read partition table.
    Syncing disks.
    [root@server8 /]# partx /dev/vdb 
    # 1: 0- -1 ( 0 sectors, 0 MB)
    # 2: 0- -1 ( 0 sectors, 0 MB)
    # 3: 0- -1 ( 0 sectors, 0 MB)
    # 4: 0- -1 ( 0 sectors, 0 MB)
    
    
    [root@server8 /]# fdisk /dev/vdc
    
    WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to
             switch off the mode (command 'c') and change display units to
             sectors (command 'u').
    
    Command (m for help): p
    
    Disk /dev/vdc: 4294 MB, 4294967296 bytes
    16 heads, 63 sectors/track, 8322 cylinders
    Units = cylinders of 1008 * 512 = 516096 bytes
    Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
    I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
    Disk identifier: 0x76a24ee2
    
       Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/vdc1               1        8322     4194256+  8e  Linux LVM
    
    Command (m for help): d
    Selected partition 1
    
    Command (m for help): w
    The partition table has been altered!
    
    Calling ioctl() to re-read partition table.
    Syncing disks.

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