Centos7 逻辑卷物理卷卷组实践

我会带着你远行 2022-03-22 02:52 567阅读 0赞

第一章： 相关概念

1.物理存储介质（PhysicalStorageMedia）：指系统的物理存储设备==>磁盘，如：/dev/hda、/dev/sda等，是存储系统最底层的存储单元。

2.物理卷（Physical Volume，PV）：指磁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。

3.卷组（Volume Group,VG）：是由一个或多个物理卷所组成的存储池，在卷组上能创建一个或多个逻辑卷。

4.逻辑卷（Logical Volume,LV）：类似于非LVM系统中的硬盘分区，它建立在卷组之上，是一个标准的块设备，在逻辑卷之上可以建立文件系统。

第二章 实践与例子

1 创建物理卷

物理卷（Physical Volume,PV）：就是指硬盘分区，也可以是整个硬盘或已创建的软RAID，是LVM的基本存储设备。在创建逻辑卷之前需要先创建物理卷，然后将多个物理卷组合创建卷组，最后在卷组的基础上创建逻辑卷。

将空白硬盘（或者分区）加入主机，系统识别到新的硬盘sdb后，使用pvcreate对硬盘创建PV：   
代码实现：

# lsblk  /dev/sdb
    NAME MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
    vdc  253:32   0  500G  0 disk 
    
    #fdisk /dev/sdb
    ....
    
       Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/sdb1            2048    20973567    10485760   83  Linux
    Command (m for help): t
    Selected partition 1
    Hex code (type L to list all codes): 8e           # 修改系统ID为 Linux LVM
    Changed type of partition 'Linux' to 'Linux LVM'
    
    Command (m for help): p
    
    Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
    Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
    Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
    I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
    Disk label type: dos
    Disk identifier: 0x6200a0ac
    
       Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/sdb1            2048    20973567    10485760   8e  Linux LVM
    
    Command (m for help): w
    The partition table has been altered!
    
    Calling ioctl() to re-read partition table.
    Syncing disks.
    
    //注，如果是第一次建立的新磁盘，则应该先分区。命令顺序如下：
    
    # fdisk /dev/sdb
    >n
    然后选择p（主分区）
    >p
    然后一路回车
    >t 
    后面的命令和上面一样了。
    
    
     # 创建物理卷
    # pvcreate /dev/sdb1        
      Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
    # pvdisplay
      "/dev/sdb1" is a new physical volume of "10.00 GiB"
      --- NEW Physical volume ---
      PV Name               /dev/sdb1
      VG Name               
      PV Size               10.00 GiB
      Allocatable           NO
      PE Size               0   
      Total PE              0
      Free PE               0
      Allocated PE          0
      PV UUID               xT6409-MGxH-M7Dy-TvZz-Fl55-qarO-Bb1n3U

需要注意的是，如果针对空闲分区创建PV，需要重新指定分区的系统ID。在上面的代码中Hex code (type L to list all codes): 8e指定分区的系统ID为Linux LVM。空白为分区磁盘直接使用pvcreate /dev/sdb命令，系统ID自动转成Linux LVM。

2 创建卷组

卷组（Volume Group,VG）：是由一个或多个物理卷所组成的存储池，在卷组上能创建一个或多个逻辑卷。现在使用vgcreate命令对上文创建的PV（单个物理卷）创建卷组。   
代码实现：

\[root@Centos7T ~\]\#vgcreate vg0 /dev/sdb1     \# 创建卷组vg0,指定物理块PE大小10M,并将pv:/dev/sdb1加入vg0.  
  Volume group "vg0" successfully created  
\[root@Centos7T ~\]\#vgdisplay             \# 查看所有卷组的信息.后面接具体卷组名,可查看指定卷组信息  
  --- Volume group ---  
  VG Name               vg0  
  System ID               
  Format                lvm2  
  Metadata Areas        1  
  Metadata Sequence No  1  
  VG Access             read/write  
  VG Status             resizable  
  MAX LV                0  
  Cur LV                0  
  Open LV               0  
  Max PV                0  
  Cur PV                1  
  Act PV                1  
  VG Size               9.99 GiB  
  PE Size               4.00 MiB  
  Total PE              1023  
  Alloc PE / Size       0 / 0     
  Free  PE / Size       1023 / 9.99 GiB  
  VG UUID               46Z4tB-d71l-nfir-t6sB-cZPo-SBfl-eFCDIj  
\[root@Centos7T ~\]\#pvdisplay          \# 查看所当前物理卷的信息.后面可接具体物理卷设备,可查看指定物理卷信息  
  --- Physical volume ---  
  PV Name               /dev/sdb1  
  VG Name               vg0              \# 已加入卷组vg0  
  PV Size               10.00 GiB / not usable 10.00 MiB  
  Allocatable           yes  
  PE Size               10.00 MiB        \# pe大小  
  Total PE              1023             \# 当前物理卷的pe总数  
  Free PE               1023             \# 当前物理卷的未被划分逻辑卷的pe总数  
  Allocated PE          0  
  PV UUID               xT6409-MGxH-M7Dy-TvZz-Fl55-qarO-Bb1n3U  
  
3 创建逻辑卷

逻辑卷（Logical Volume,LV）：类似于非LVM系统中的硬盘分区，它建立在卷组之上，是一个标准的块设备，在逻辑卷之上可以建立文件系统。可以使用lvcreate命令创建逻辑卷   
代码实现：

\# lvcreate -n lv0 -l 100%vg vg0     \# 使用vg0的全部空间创建逻辑卷lv0  
  Logical volume "lv0" created.  
\# lvdisplay  
  --- Logical volume ---  
  LV Path                /dev/vg0/lv0  
  LV Name                lv0  
  VG Name                vg0  
  LV UUID                zGNz6W-N4QC-m3ZF-ey3h-mP7i-gFJ3-DjGMX1  
  LV Write Access        read/write  
  LV Creation host, time Centos7.magedu.com, 2017-08-19 21:27:34 +0800  
  LV Status              available  
  \# open                 0  
  LV Size                9.99 GiB  
  Current LE             1023  
  Segments               1  
  Allocation             inherit  
  Read ahead sectors     auto  
  - currently set to     8192  
  Block device           253:0

\# lsblk -f /dev/sdb  
NAME        FSTYPE      LABEL UUID                                   MOUNTPOINT  
sdb                                                                    
└─sdb1      LVM2\_member       xT6409-MGxH-M7Dy-TvZz-Fl55-qarO-Bb1n3U  
  └─vg0-lv0  
  
此时会在/dev目录下生成一个新的设备文件：

\# ll /dev/vg0/lv0  
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Aug 19 21:27 /dev/vg0/lv0 -> ../dm-0     \# 软链接文件

\#ll /dev/dm-0  
brw-rw----. 1 root disk 253, 0 Aug 19 21:27 /dev/dm-0  
  
4 创建文件系统

在逻辑卷lv0创建完成后话需要创建文件系统并挂载到制定目录才能够使用,当然还需要将挂载信息写入/etc/fstab文件   
代码实现：

\# mkfs.xfs /dev/vg0/lv0           \# 创建文件系统  
meta-data=/dev/vg0/lv0           isize=512    agcount=4, agsize=654720 blks  
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1  
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0  
data     =                       bsize=4096   blocks=2618880, imaxpct=25  
         =                       sunit=0      swidth=0 blks  
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1  
log      =internal log           bsize=4096   blocks=2560, version=2  
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1  
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0  
\# lsblk /dev/sdb -f  
NAME        FSTYPE      LABEL UUID                                   MOUNTPOINT  
sdb                                                                    
└─sdb1      LVM2\_member       xT6409-MGxH-M7Dy-TvZz-Fl55-qarO-Bb1n3U  
  └─vg0-lv0 xfs               549cfbaa-a6dc-4161-a765-5f55af78131a     
\# lsblk /dev/vg0/lv0 -f  
NAME    FSTYPE LABEL UUID                                 MOUNTPOINT  
vg0-lv0 xfs          549cfbaa-a6dc-4161-a765-5f55af78131a  
\# mkdir /mnt/lv0 && mount /dev/vg0/lv0 /mnt/lv0     \# 将逻辑卷挂载到制定目录  
\[root@Centos7T ~\]\#df -T             \# 查看挂载点  
Filesystem          Type     1K-blocks    Used Available Use% Mounted on  
/dev/sda2           xfs       52403200 4605416  47797784   9% /  
/dev/sda1           xfs        1038336  172116    866220  17% /boot  
/dev/sda5           xfs       52403200  376288  52026912   1% /app  
/dev/sr0            iso9660    8086368 8086368         0 100% /run/media/root/CentOS 7 x86\_64  
/dev/mapper/vg0-lv0 xfs       10465280   32944  10432336   1% /mnt/lv0  
\# blkid /dev/vg0/lv0  
/dev/vg0/lv0: UUID="549cfbaa-a6dc-4161-a765-5f55af78131a" TYPE="xfs"  
\#df -T /dev/vg0/lv0  
Filesystem          Type 1K-blocks  Used Available Use% Mounted on  
/dev/mapper/vg0-lv0 xfs   10465280 32944  10432336   1% /mnt/lv0  
\# echo "UUID=549cfbaa-a6dc-4161-a765-5f55af78131a /mnt/lv0                 xfs    defaults        0 0" >> /etc/fstab  
\# cat /etc/fstab | egrep "UUID"  
UUID=806ef114-dff2-4c17-aff7-c95bc67faf40 /                       xfs     defaults        0 0  
UUID=3df87bb6-2f6f-4d3f-af94-5ec47d2a9796 /app                    xfs     defaults        0 0  
UUID=1e7ba91a-85c8-442b-b105-bc61c00ddbee /boot                   xfs     defaults        0 0  
UUID=cc0e9678-d369-4bb9-9039-fd2f322df8b4 swap                    swap    defaults        0 0  
UUID=549cfbaa-a6dc-4161-a765-5f55af78131a /mnt/lv0                 xfs    defaults        0 0  
  
至此，逻辑卷创建完毕并可投入使用。

5 扩展逻辑卷

任何分区在使用过程中难免会遇到空间不足的情况，逻辑卷也不例外。但我们可以很方便的多逻辑卷进行扩展，不论是使用新的空白磁盘还是已有的空白分区。其大致实现原理为：对空白分区创建物理卷，然后将物理卷加入到需要扩展逻辑卷所在的卷组，最后扩大逻辑卷空间。如果逻辑卷所在的卷组还有空闲的空间（PE）可被使用且足够大，则甚至不需要另外的分区或者磁盘。本文还是以新的分区为例扩展逻辑卷lv0.   
代码实现：   
修改系统ID并创建PV

\[root@Centos7T ~\]\#lsblk -f /dev/sdc  
NAME   FSTYPE LABEL UUID                                 MOUNTPOINT  
sdc                                                        
└─sdc1 xfs          6ef26358-ce07-4b0c-b28b-07caa90838bd  
\[root@Centos7T ~\]\#fdisk /dev/sdc  
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.  
Be careful before using the write command.

Command (m for help): p

Disk /dev/sdc: 32.2 GB, 32212254720 bytes, 62914560 sectors  
Units = sectors of 1 \* 512 = 512 bytes  
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes  
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes  
Disk label type: dos  
Disk identifier: 0xe20e9d16

Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System  
/dev/sdc1            2048    62914559    31456256   83  Linux

Command (m for help): t  
Selected partition 1  
Hex code (type L to list all codes): 8e  
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux LVM'

Command (m for help): p

Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System  
/dev/sdc1            2048    62914559    31456256   8e  Linux LVM

Command (m for help): w  
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.  
Syncing disks.  
\[root@Centos7T ~\]\#pvcreate /dev/sdc1          \# 在指定分区上创建物理卷  
WARNING: xfs signature detected on /dev/sdc1 at offset 0. Wipe it? \[y/n\]: y  
  Wiping xfs signature on /dev/sdc1.  
  Physical volume "/dev/sdc1" successfully created.  
\[root@Centos7T ~\]\#pvs  
  PV         VG  Fmt  Attr PSize  PFree  
  /dev/sdb1  vg0 lvm2 a--   9.99g     0  
  /dev/sdc1      lvm2 ---  30.00g 30.00g  
  
将PV加入到指定VG

\[root@Centos7T ~\]\#vgextend vg0 /dev/sdc1          \# 将物理卷加入已有的卷组  
  Volume group "vg0" successfully extended  
\[root@Centos7T ~\]\#vgs  
  VG  \#PV \#LV \#SN Attr   VSize  VFree  
  vg0   2   1   0 wz--n- 39.98g 29.99g            \# VFREE为30G，即为新增物理卷的空间  
\[root@Centos7T ~\]\#pvdisplay /dev/sdc1  
  --- Physical volume ---  
  PV Name               /dev/sdc1  
  VG Name               vg0  
  PV Size               30.00 GiB / not usable 9.00 MiB  
  Allocatable           yes  
  PE Size               10.00 MiB  
  Total PE              3071  
  Free PE               3071  
  Allocated PE          0  
  PV UUID               Ez6ZFl-xjWR-gQHp-O3Yj-vTza-2OCE-h7Jccy  
  
可知，将新建的PV加入到vg0后，vg0也有了30G的可用空间。同时/dev/sdc1的PE大小自动与/dev/sdb1同步为10M。   
扩展逻辑卷LV

\[root@Centos7T ~\]\#lvs  
  LV   VG  Attr       LSize Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert  
  lv0  vg0 -wi-ao---- 9.99g

\[root@Centos7T ~\]\#lvextend -l 100%free /dev/vg0/lv0      \# 扩展逻辑卷，使用卷组的全部可用空间  
  Size of logical volume vg0/lv0 changed from 9.99 GiB (1023 extents) to 29.99 GiB (3071 extents).  
  Logical volume vg0/lv0 successfully resized.  
\[root@Centos7T ~\]\#lvs  
  LV   VG  Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert  
  lv0  vg0 -wi-ao---- 29.99g                                         
\[root@Centos7T ~\]\#lvdisplay  
  --- Logical volume ---  
  LV Path                /dev/vg0/lv0  
  LV Name                lv0  
  VG Name                vg0  
  LV UUID                zGNz6W-N4QC-m3ZF-ey3h-mP7i-gFJ3-DjGMX1  
  LV Write Access        read/write  
  LV Creation host, time Centos7.magedu.com, 2017-08-19 21:27:34 +0800  
  LV Status              available  
  \# open                 1  
  LV Size                29.99 GiB  
  Current LE             3071  
  Segments               2  
  Allocation             inherit  
  Read ahead sectors     auto  
  - currently set to     8192  
  Block device           253:0

\[root@Centos7T ~\]\#lsblk -f /dev/sd\{b,c\}  
NAME        FSTYPE      LABEL UUID                                   MOUNTPOINT  
sdb                                                                    
└─sdb1      LVM2\_member       xT6409-MGxH-M7Dy-TvZz-Fl55-qarO-Bb1n3U  
  └─vg0-lv0 xfs               549cfbaa-a6dc-4161-a765-5f55af78131a   /mnt/lv0  
sdc                                                                    
└─sdc1      LVM2\_member       Ez6ZFl-xjWR-gQHp-O3Yj-vTza-2OCE-h7Jccy  
  └─vg0-lv0 xfs               549cfbaa-a6dc-4161-a765-5f55af78131a   /mnt/lv0  
  
逻辑卷扩展成功。

5 删除逻辑卷

本文由于更多是演示，删除逻辑卷会卷组、物理卷一并彻底删除。但实际生产中可能只是单独删除逻辑卷，卷组、物理卷还会保留。当然，实际生产中很少需要删除逻辑卷。在删除逻辑卷之前，所有有用的资料都需要备份转移。   
代码实现：

\[root@Centos7T ~\]\#sed -i '/lv0/d' /etc/fstab && umount /mnt/lv0/      \# 删除配置信息  
\[root@Centos7T ~\]\#cat /etc/fstab | egrep "UUID"  
UUID=806ef114-dff2-4c17-aff7-c95bc67faf40 /                       xfs     defaults        0 0  
UUID=3df87bb6-2f6f-4d3f-af94-5ec47d2a9796 /app                    xfs     defaults        0 0  
UUID=1e7ba91a-85c8-442b-b105-bc61c00ddbee /boot                   xfs     defaults        0 0  
UUID=cc0e9678-d369-4bb9-9039-fd2f322df8b4 swap                    swap    defaults        0 0  
\[root@Centos7T ~\]\#df -T  
Filesystem     Type     1K-blocks    Used Available Use% Mounted on  
/dev/sda2      xfs       52403200 4605388  47797812   9% /  
/dev/sda1      xfs        1038336  172116    866220  17% /boot  
/dev/sda5      xfs       52403200  376288  52026912   1% /app  
/dev/sr0       iso9660    8086368 8086368         0 100% /run/media/root/CentOS 7 x86\_64  
\[root@Centos7T ~\]\#lvs  
  LV   VG  Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert  
  lv0  vg0 -wi-a----- 29.99g  
\[root@Centos7T ~\]\#lvremove /dev/vg0/lv0         \# 移除逻辑卷  
Do you really want to remove active logical volume vg0/lv0? \[y/n\]: y  
  Logical volume "lv0" successfully removed  
\[root@Centos7T ~\]\#lvs  
\[root@Centos7T ~\]\#vgs  
  VG  \#PV \#LV \#SN Attr   VSize  VFree  
  vg0   2   0   0 wz--n- 39.98g 39.98g  
\[root@Centos7T ~\]\#vgremove vg0                  \# \# 移除卷组  
  Volume group "vg0" successfully removed  
\[root@Centos7T ~\]\#vgs  
\[root@Centos7T ~\]\#pvs  
  PV         VG Fmt  Attr PSize  PFree  
  /dev/sdb1     lvm2 ---  10.00g 10.00g  
  /dev/sdc1     lvm2 ---  30.00g 30.00g  
\[root@Centos7T ~\]\#pvremove /dev/sdb1 /dev/sdc1      \# 移除物理卷  
  Labels on physical volume "/dev/sdb1" successfully wiped.  
  Labels on physical volume "/dev/sdc1" successfully wiped.  
\[root@Centos7T ~\]\#pvs  
\[root@Centos7T ~\]\#lsblk -f /dev/sd\{b,c\}  
NAME   FSTYPE      LABEL UUID                                   MOUNTPOINT  
sdb                                                               
└─sdb1                                                            
sdc                                                               
└─sdc1 LVM2\_member       Ez6ZFl-xjWR-gQHp-O3Yj-vTza-2OCE-h7Jccy  
  
至此，逻辑卷删除完成。当然，/dev/sdc1显示LVM2\_member（实际上sdb1也是的），这是由于我们前面将/dev/sdc1的系统ID改为8e导致的，重新将系统ID改回83即可。