Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制

马哥Linux运维 发表于 2018-08-10 17:58:32 收藏 已收藏
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Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制

马哥Linux运维 发表于 2018-08-10 17:58:32

前言

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LVM区管理的灵活性。前面谈到,LVM是在磁盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层,来为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局,提供一个抽象的盘卷,在盘卷上建立文件系统。物理卷(physical volume)物理卷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。 

LVM是在磁盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层,来为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局,提供一个抽象的盘卷,在盘卷上建立文件系统。首先我们讨论以下几个LVM术语:

*物理存储介质(Thephysicalmedia)

这里指系统的存储设备:硬盘,是存储系统最低层的存储单元。

*物理卷(physicalvolume)

物理卷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。

*卷组(VolumeGroup)

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。

*逻辑卷(logicalvolume)

LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区,在逻辑卷之上可以建立文件系统(比如/home或者/usr等)。

*PE(physicalextent)

每一个物理卷被划分为称为PE(PhysicalExtents)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。

*LE(logicalextent)

逻辑卷也被划分为被称为LE(LogicalExtents)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。

实验部分

---------建立逻辑卷---------

1. 新建2个分区,sda5  5G,sd6 10G,完成之后如下

[root@yangcan /]# fdisk -l

Disk /dev/sda: 42.9 GB, 42949672960 bytes

255 heads, 63 sectors/track, 5221 cylinders

Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes

I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

Disk identifier: 0x000ed173

Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System

/dev/sda1   *           1          39      307200   83  Linux

Partition 1 does not end on cylinder boundary.

/dev/sda2              39        2167    17091584   83  Linux

/dev/sda3            2167        2611     3571712   82  Linux swap / Solaris

/dev/sda4            2611        5221    20966162+   5  Extended

/dev/sda5            2611        3264     5246528+  83  Linux

/dev/sda6            3265        4570    10490413+  83  Linux

2. 把sda6初始化物理卷

[root@yangcan /]# pvcreate /dev/sda6

Device vg6 not found (or ignored by filtering).

Writing physical volume data to disk "/dev/sda6"

Physical volume "/dev/sda6" successfully created

3. 创建卷组vg6,PE为16M

[root@yangcan /]# vgcreate -s 16M vg6 /dev/sda6

Volume group "vg6" successfully created

[root@yangcan /]# vgdisplay

--- Volume group ---

VG Name               vg6

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               10.00 GiB

PE Size               16.00 MiB

Total PE              640

Alloc PE / Size       0 / 0

Free  PE / Size       640 / 10.00 GiB

VG UUID               35tmMm-Hyec-i4f1-xkd7-pMRS-RgRl-sqFa7l

4. 创建逻辑卷ftpdata,大小为6G

[root@yangcan /]# lvcreate -L 6G -n ftpdata vg6

Logical volume "ftpdata" created

[root@yangcan /]# lvdisplay

--- Logical volume ---

LV Name                /dev/vg6/ftpdata

VG Name                vg6

LV UUID                LSOtbB-k3mz-DVbb-ATcE-IhBk-V9B7-uaSStM

LV Write Access        read/write

LV Status              available

# open                 0

LV Size                6.00 GiB

Current LE             384

Segments               1

Allocation             inherit

Read ahead sectors     auto

- currently set to     256

Block device           253:0

5. 格式化ext4,并挂载,并cp一些数据进去

[root@yangcan /]# mke2fs -T ext4 /dev/vg6/ftpdata

[root@yangcan /]# mount /dev/vg6/ftpdata /ftpdata/

[root@yangcan /]# cd /ftpdata/

[root@yangcan ftpdata]# cp /etc/*.conf ./

[root@yangcan ftpdata]# cp /usr/share/dict/linux.words ./

--------扩容--------

1. 新增一个磁盘到卷组vg6,就用到之前剩下的sda5了

[root@yangcan ftpdata]# vgextend vg6 /dev/sda5

Volume group "vg6" successfully extended

[root@yangcan ftpdata]# vgdisplay

--- Volume group ---

VG Name               vg6

System ID

Format                lvm2

Metadata Areas        2

Metadata Sequence No  3

VG Access             read/write

VG Status             resizable

MAX LV                0

Cur LV                1

Open LV               1

Max PV                0

Cur PV                2

Act PV                2

VG Size               15.00 GiB

PE Size               16.00 MiB

Total PE              960

Alloc PE / Size       384 / 6.00 GiB

Free  PE / Size       576 / 9.00 GiB

VG UUID               35tmMm-Hyec-i4f1-xkd7-pMRS-RgRl-sqFa7l

2. 扩容ftpdata,当我们文件不段增加的时候,扩容就很有必要了

[root@yangcan ftpdata]# lvextend -L +4G /dev/vg6/ftpdata

或者使用,就是想让你明白-L 和 -L +的区别,-L 后面直接加容量,是指直接加到容量,而-L +容量,是指在原有容量上加多少容量!

[root@yangcan ftpdata]# lvextend -L 10G /dev/vg6/ftpdata

Extending logical volume ftpdata to 10.00 GiB

Logical volume ftpdata successfully resized

[root@yangcan ftpdata]# lvdisplay

--- Logical volume ---

LV Name                /dev/vg6/ftpdata

VG Name                vg6

LV UUID                LSOtbB-k3mz-DVbb-ATcE-IhBk-V9B7-uaSStM

LV Write Access        read/write

LV Status              available

# open                 1

LV Size                10.00 GiB

Current LE             640

Segments               1

Allocation             inherit

Read ahead sectors     auto

- currently set to     256

Block device           253:0

[root@yangcan ftpdata]# df -h|grep ftpdata

/dev/mapper/vg6-ftpdata

6.0G  145M  5.5G   3% /ftpdata

此时查看ftpdata文件系统容量的时候,还是之前的大小,所以需要resize2fs

[root@yangcan ftpdata]# resize2fs /dev/vg6/ftpdata

resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)

Filesystem at /dev/vg6/ftpdata is mounted on /ftpdata; on-line resizing required

old desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1

Performing an on-line resize of /dev/vg6/ftpdata to 2621440 (4k) blocks.

The filesystem on /dev/vg6/ftpdata is now 2621440 blocks long.

[root@yangcan ftpdata]# df -h|grep ftpdata

/dev/mapper/vg6-ftpdata

9.9G  147M  9.3G   2% /ftpdata

[root@yangcan ftpdata]# lvdisplay

--- Logical volume ---

LV Name                /dev/vg6/ftpdata

VG Name                vg6

LV UUID                LSOtbB-k3mz-DVbb-ATcE-IhBk-V9B7-uaSStM

LV Write Access        read/write

LV Status              available

# open                 1

LV Size                10.00 GiB

Current LE             640

Segments               1

Allocation             inherit

Read ahead sectors     auto

- currently set to     256

Block device           253:0

现在就文件系统和逻辑卷空间一致了

-----------缩容----------

扩容实验做完了,接下来做缩容,缩容比扩容复杂,平时工作也不能轻易的指定缩容的大小.

[root@yangcan ftpdata]# cd ..

[root@yangcan /]# umount /ftpdata/

[root@yangcan /]# e2fsck -f /dev/vg6/ftpdata

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/vg6/ftpdata: 41/655360 files (0.0% non-contiguous), 78604/2621440 blocks

注意:我们大概要缩到6G左右,那我们就不能直接resize2fs 到6G,这样肯定是错误的,因为PE是可以被LVM寻址的最小单元,本次实验PE大小为16M.我们去做缩容的时候,不可能是0.6个PE.所有尤其注意,网上很多资料就是直接指定大小,而没有做测试环节!!!会造成数据的丢失,所以指定大小时,先用lvreduce -t 测试一下.用bc算出6G的位置,到底那个值合适

[root@yangcan /]# bc

bc 1.06.95

Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software Foundation, Inc.

This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.

For details type `warranty'.

--6000刚好整除16

6000%16

0

--6001除16为1

6001%16

1

5999%16

15

--刚好6000M,取余为0,我们比较一下6001和6000的区别

[root@yangcan /]# lvreduce -L 6001M /dev/vg6/ftpdata -t

Test mode: Metadata will NOT be updated and volumes will not be (de)activated.

Rounding up size to full physical extent 5.88 GiB

WARNING: Reducing active logical volume to 5.88 GiB

THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)

Do you really want to reduce ftpdata? [y/n]: n

Logical volume ftpdata NOT reduced

显示了警告信息!

[root@yangcan /]# lvreduce -L 6000M /dev/vg6/ftpdata -t

Test mode: Metadata will NOT be updated and volumes will not be (de)activated.

WARNING: Reducing active logical volume to 5.86 GiB

THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)

Do you really want to reduce ftpdata? [y/n]:

提示为6000M是,没问题

当-t 测试时,没问题了,那我们就resize2fs了

[root@yangcan /]# resize2fs /dev/vg6/ftpdata 6000M

resize2fs 1.41.12 (17-May-2010)

Resizing the filesystem on /dev/vg6/ftpdata to 1536000 (4k) blocks.

The filesystem on /dev/vg6/ftpdata is now 1536000 blocks long.

挂载,查看文件系统的大小,为最新的6000M,数据也没有丢失!!

[root@yangcan /]# mount -a

[root@yangcan /]# df -h

Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on

/dev/sda2              17G  2.1G   14G  14% /

tmpfs                 504M  264K  504M   1% /dev/shm

/dev/sda1             291M   31M  246M  11% /boot

/dev/sr0              2.9G  2.9G     0 100% /media/cdrom

/dev/mapper/vg6-ftpdata  5.8G  145M  5.4G   3% /ftpdata

我们用lvdisplay查看一下逻辑卷的大小还是为10G

[root@yangcan /]# lvdisplay

--- Logical volume ---

LV Name                /dev/vg6/ftpdata

VG Name                vg6

LV UUID                LSOtbB-k3mz-DVbb-ATcE-IhBk-V9B7-uaSStM

LV Write Access        read/write

LV Status              available

# open                 1

LV Size                10.00 GiB

Current LE             640

Segments               1

Allocation             inherit

Read ahead sectors     auto

- currently set to     256

Block device           253:0

所以我们用lvreduce进行调整!

[root@yangcan /]# lvreduce -L 6000M /dev/vg6/ftpdata

WARNING: Reducing active and open logical volume to 5.86 GiB

THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)

Do you really want to reduce ftpdata? [y/n]: n

Logical volume ftpdata NOT reduced

--提示逻辑卷正在打开,所有我们需要停止逻辑卷,再去调整大小

[root@yangcan /]# lvchange -an /dev/vg6/ftpdata

[root@yangcan /]# lvscan

inactive          '/dev/vg6/ftpdata' [10.00 GiB] inherit

[root@yangcan /]# lvreduce -L 6000M /dev/vg6/ftpdata

Reducing logical volume ftpdata to 5.86 GiB

Logical volume ftpdata successfully resized

[root@yangcan /]# mount -a

mount: special device /dev/vg6/ftpdata does not exist

--当我们去挂载的时候,提示没有这个设备.所以需要启用

[root@yangcan /]# lvchange -ay /dev/vg6/ftpdata

[root@yangcan /]# lvscan

ACTIVE            '/dev/vg6/ftpdata' [5.86 GiB] inherit

重新挂载,里面的文件还在!

[root@yangcan /]# mount -a

[root@yangcan /]# cd /ftpdata/

[root@yangcan ftpdata]# ll

total 4996

-rw-r--r--. 1 root root     148 Jul 30 19:37 asound.conf

-rw-r--r--. 1 root root   21214 Jul 30 19:37 dnsmasq.conf

-rw-r--r--. 1 root root     559 Jul 30 19:37 dracut.conf

-rw-r--r--. 1 root root      20 Jul 30 19:37 fprintd.conf

-rw-r--r--. 1 root root       0 Jul 30 19:37 gai.conf

-rw-------. 1 root root     781 Jul 30 19:37 grub.conf

-rw-r--r--. 1 root root       9 Jul 30 19:37 host.conf

-rw-r--r--. 1 root root    5309 Jul 30 19:37 kdump.conf

ps: 你也可以不做-t测试,直接指定大小去缩容,看数据是否还在?

--------移除物理卷--------

1. 移除之前,物理卷里面必须没有数据,用下以下命令查看各物理卷的空间大小.计划是否有足够的空间可以被用来移动数据!

[root@yangcan Desktop]# pvscan

2. 搬移要移除物理卷的数据到其他空闲且满足大小的物理卷

[root@yangcan Desktop]# pvmove /dev/sda6 /dev/sda7

完成之后

3. 从卷组移除物理卷

[root@yangcan Desktop]#vgchange -an vg5

[root@yangcan Desktop]# vgreduce vg5 /dev/sda6

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