文件系统之LVM 逻辑卷管理

1、 LVM介绍

LVM 是 Logical Volume Manager 的简称，中文就是逻辑卷管理。

• 物理卷（PV，Physical Volume）：就是真正的物理硬盘或分区。
• 卷组（VG，Volume Group）：将多个物理卷合起来就组成了卷组，组成同一个卷组的物理卷 可以是同一个硬盘的不同分区，也可以是不同硬盘上的不同分区。我们可以把卷组想象为一 个逻辑硬盘
• 逻辑卷（LV，Logical Volume）：卷组是一个逻辑硬盘，硬盘必须分区之后才能使用，这个分区我们称作逻辑卷。逻辑卷可以格式化和写入数据。我们可以把逻辑卷想象成
  为分区。
• 物理扩展（PE，Physical Extend）：PE 是用来保存数据的最小单元，我们的数据实际上都 是写入 PE 当中，PE 的大小是可以配置的，默认是 4MB。

2、建立 LVM 的步骤

• 首先需要把物理硬盘分成分区，当然也可以是整块物理硬盘。
• 然后把物理分区建立成为物理卷（PV），也可以直接把整块硬盘都建立为物理卷。
• 接下来把物理卷整合成为卷组（VG）。卷组就已经可以动态的调整大小了，可以把物理分区加入卷组，也可以把物理分区从卷组中删除。
• 最后就是把卷组再划分成为逻辑卷（LV），当然逻辑卷也是可以直接调整大小的。我们说逻 辑卷可以想象成为分区，所以也需要格式化和挂载。

3、物理卷管理

1、分区

创建方式就是使用 fdisk 交互命令，不过需要注意的是分区的系统 ID 不再是 Linux 默认的分区 ID 号 83 了，而要改成 LVM 的 ID 号 8e

Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048    10487807     5242880   8e  Linux LVM
/dev/sdb2        10487808    14682111     2097152   8e  Linux LVM
/dev/sdb3        14682112    20973567     3145728   8e  Linux LVM

建立PV

建立物理卷时，我们说即可以把整块硬盘都建立成物理卷，也可以把某个分区建立成物理卷。如果要把整块硬盘都建立成物理卷，命令如下

[ ~]# pvcreate [设备文件名]

[ ~]# pvcreate /dev/sdb1
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
[ ~]# pvcreate /dev/sdb2
  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.
[ ~]# pvcreate /dev/sdb3
  Physical volume "/dev/sdb3" successfully created.

或者

[ ~]# pvcreate /dev/sdb

查询PV

1)pvscan
[ ~]# pvscan 
  PV /dev/sdb3                      lvm2 [3.00 GiB]
  PV /dev/sdb2                      lvm2 [2.00 GiB]
  PV /dev/sdb1                      lvm2 [5.00 GiB]
  Total: 4 [<29.00 GiB] / in use: 1 [<19.00 GiB] / in no VG: 3 [10.00 GiB]
2)pvdisplay
  "/dev/sdb1" is a new physical volume of "5.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb1   物理卷名
  VG Name                           所属卷组名
  PV Size               5.00 GiB    物理卷大小
  Allocatable           NO          是否已经分配
  PE Size               0           PE大小
  Total PE              0           总共PE
  Free PE               0           空闲PE数
  Allocated PE          0           可分配PE
  PV UUID               3TGUYI-7y28-ilGh-uNus-FJfZ-3mn2-a1E2MM  UUID

4）删除物理卷

[ ~]# pvremove /dev/sdb3

4、卷组管理

1、建立卷组

[ ~]# vgcreate [选项] 卷组名 物理卷名 
选项：  
-s PE 大小：指定 PE 的大小，单位可以是 MB,GB,TB 等。如果不写默认 PE 大小事 4MB

我们有三个物理卷/dev/sdb1-3，我们先把/dev/sdb1 和/dev/sdb2 加入卷组，留着/dev/sdb3 进行调整卷组大小实验

[ ~]# vgcreate -s 2Mb  vg1 /dev/sb1 /dev/sdb2

2、查看卷组

1)vgscan
[ ~]# vgscan
  Reading volume groups from cache.
   Found volume group "vg1" using metadata type lvm2

2)vgdisplay
[ ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               vg1   卷组名
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2  
  Metadata Sequence No  1
  VG Access             read/write   卷组访问权限
  VG Status             resizable    卷组访问状态
  MAX LV                0
  Cur LV                0
  Open LV               0
  Max PV                0
  Cur PV                2   当前物理卷数目
  Act PV                2
  VG Size               <7.00 GiB  卷组大小
  PE Size               2.00 MiB   PE大小
  Total PE              3582      总共PE数
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       3582 / <7.00 GiB   空闲PE数
  VG UUID               nffn4l-fnbY-n6ar-zy7v-PgKP-guw2-TTTOHz

3、删除卷组

[ ~]# vgremove vg1

4、增加卷组容量

[ ~]# vgextend  vg1 /dev/sdb3
  Volume group "vg1" successfully extended

5、减少卷组容量

[ ~]# vgreduce vg1 /dev/sdb3
  Removed "/dev/sdb3" from volume group "vg1"

5、逻辑卷管理

1、建立逻辑卷

[ ~]# lvcreate [选项] [-n 逻辑卷名] 卷组名 
选项：  
-L 容量：指定逻辑卷大小，单位 MB，GB，TB 等  
-l 个数：按照 PE 个数指定逻辑卷大小
-n 逻辑卷名：指定逻辑卷名 

#建立一个2G的逻辑卷
[ ~]# lvcreate -L 2G -n lv1  vg1 
  Logical volume "lv1" created.

vg1 卷组中建立 2GB 的 lv1逻辑卷之后，还要格式化和挂载之后逻辑卷才能正常使用。格式化和挂载命令和操作普通 分区时是一样的，不过需要注意的是逻辑卷的设备文件名是/dev/卷组名/逻辑卷名，
例子：

[ ~]# mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1 
 # 格式化，建立文件系统 
[ ~]# mkdir /lv1  &&  mount /dev/vg1/lv1 /lv1/   
# 建立挂载点，并挂载

2、查看逻辑卷

1)lvscan

[ ~]# lvscan
  ACTIVE            '/dev/centos/swap' [2.00 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/centos/root' [<17.00 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/vg1/lv1' [2.00 GiB] inherit

2)lvdisplay

LV Path                /dev/vg1/lv1
  LV Name                lv1
  VG Name                vg1
  LV UUID                jGYU0t-hEzP-BgNw-TgdT-iXDU-oqwt-S2KjT8
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2019-12-05 22:19:48 -0500
  LV Status              available
  # open                 1
  LV Size                2.00 GiB
  Current LE             1024
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:2

3、调整逻辑卷大小

[ ~]# lvresize [选项] 逻辑卷设备文件名 
选项：  
-L 容量：安装容量调整大小，单位 KB，GB,TB 等。使用+代表增加空间，-号代表减少空间。如果直接写容量，代表设定逻辑卷大小为指定大小。  
-l 个数：按照 PE 个数调整逻辑卷大小 

#调整/dev/vg1/lv1 大小为3G
[ ~]# lvresize -L +1G /dev/vg1/lv1
  Size of logical volume vg1/lv1 changed from 2.00 GiB (1024 extents) to 3.00 GiB (1536 extents).
  Logical volume vg1/lv1 successfully resized.

#查看
[ ~]# df -h
Filesystem               Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/vg1-lv1      2.0G  6.0M  1.8G   1% /lv1

#但是此时大小还是没有变化怎么，刚刚只是逻辑卷的大小改变了，如果需要让分区使用这个新逻辑卷，我们还要使用 resize2fs 命令来调整分区的大小。
不过这里就体现了 LVM 的优势，我们不需要卸载分区，直接就能调整分区的大小。

[ ~]# resize2fs [选项] [设备文件名] [调整的大小] 
选项：  -f： 强制调整  
设备文件名：指定调整哪个分区的大小  调整的大小：指定把分区调整到多大，要加 M，G 等单位。如果不加大小，会使用整个分区

[ ~]# resize2fs -f /dev/vg1/lv1
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
The filesystem is already 786432 blocks long.  Nothing to do!

4）删除逻辑卷

想要删除逻辑卷，需要先取消挂载

[ ~]# lvremove 逻辑卷设备文件名 

[ ~]# umount /dev/vg1/lv1 
[ ~]# lvremove /dev/vg1/lv1