Linux学习笔记之LVM基本应用,扩展及缩减实现

原创

Jettytomcat 2022-05-24 20:35:22 博主文章分类：Linux学习笔记 ©著作权

文章标签 Linux LVM centos linux 文件系统 文章分类 运维

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0x00 LVM概述

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，来提高磁盘分区管理的灵活性。通过LVM系统管理员可以轻松管理磁盘分区，如：将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组（volumegroup），形成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组（logicalvolumes），并进一步在逻辑卷组上创建文件系统。管理员通过LVM可以方便的调整存储卷组的大小，并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配，例如按照使用用途进行定义：“development”和“sales”，而不是使用物理磁盘名“sda”和“sdb”。而且当系统添加了新的磁盘，通过LVM管理员就不必将磁盘的文件移动到新的磁盘上以充分利用新的存储空间，而是直接扩展文件系统跨越磁盘即可。

0x01 LVM架构

0x02 LVM创建

# 磁盘分区，模拟创建物理磁盘过程
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。

更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。


命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p):
Using default response p
分区号 (1-4，默认 1)：
起始 扇区 (2048-41943039，默认为 2048)：
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-41943039，默认为 41943039)：+3G
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 3 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
   e   extended
Select (default p):
Using default response p
分区号 (2-4，默认 2)：
起始 扇区 (6293504-41943039，默认为 6293504)：
将使用默认值 6293504
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (6293504-41943039，默认为 41943039)：+4G
分区 2 已设置为 Linux 类型，大小设为 4 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (2 primary, 0 extended, 2 free)
   e   extended
Select (default p):
Using default response p
分区号 (3,4，默认 3)：
起始 扇区 (14682112-41943039，默认为 14682112)：
将使用默认值 14682112
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (14682112-41943039，默认为 41943039)：+2G
分区 3 已设置为 Linux 类型，大小设为 2 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：t
分区号 (1-3，默认 3)：
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：8e
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”

命令(输入 m 获取帮助)：t
分区号 (1-3，默认 3)：2
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：8e
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”

命令(输入 m 获取帮助)：t
分区号 (1-3，默认 3)：1
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：8e
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”

命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。

更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。


命令(输入 m 获取帮助)：p

磁盘 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xc950dffb

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     6293503     3145728   8e  Linux LVM
/dev/sdb2         6293504    14682111     4194304   8e  Linux LVM
/dev/sdb3        14682112    18876415     2097152   8e  Linux LVM

命令(输入 m 获取帮助)：q

# 创建PV
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvcreate /dev/sdb1
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvcreate /dev/sdb2
  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvcreate /dev/sdb3
  Physical volume "/dev/sdb3" successfully created.
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvs
  PV         VG     Fmt  Attr PSize   PFree
  /dev/sda2  centos lvm2 a--  <19.00g    0
  /dev/sdb1         lvm2 ---    3.00g 3.00g
  /dev/sdb2         lvm2 ---    4.00g 4.00g
  /dev/sdb3         lvm2 ---    2.00g 2.00g

# 创建PE大小为12M，名称为TESTvg的逻辑卷组
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# vgcreate -s 12M TESTvg /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdb3
  Volume group "TESTvg" successfully created
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# vgs
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree
  TESTvg   3   0   0 wz--n-  <8.98g <8.98g
  centos   1   2   0 wz--n- <19.00g     0

# 创建大小为4G，名为TESTlv的逻辑分区
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# lvcreate -L 4G -n TESTlv TESTvg
  Rounding up size to full physical extent <4.01 GiB
  Logical volume "TESTlv" created.
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# lvs
  LV     VG     Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  TESTlv TESTvg -wi-a-----  <4.01g
  root   centos -wi-ao---- <17.00g
  swap   centos -wi-ao----   2.00g

格式化分区和数据准备，准备数据便于后面的数据完整性测试

# 格式化分区为ext4类型，并挂载到/users目录下，将目录/etc/pam.d 复制到/users目录下
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# mkfs.ext4 /dev/TESTvg/TESTlv
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系统标签=
OS type: Linux
块大小=4096 (log=2)
分块大小=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
263472 inodes, 1053696 blocks
52684 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=0
Maximum filesystem blocks=1080033280
33 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
7984 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
        32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736

Allocating group tables: 完成
正在写入inode表: 完成
Creating journal (32768 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# partprobe // 在不重新启动机器的情况下系统能够识别这些分区
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# mount /dev/TESTvg/TESTlv /users/
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# cp -R /etc/pam.d/ /users/
[root@cdcjtx-centos-001 ~]# ls -l /users/
总用量 20
drwx------ 2 root root 16384 5月  13 16:27 lost+found
drwxr-xr-x 2 root root  4096 5月  13 16:29 pam.d

LVM扩展

# 为TESTlv新增加2G容量，并验证数据完整度

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# lvextend -L +2G /dev/TESTvg/TESTlv # 扩展物理边界
  Rounding size to boundary between physical extents: 2.00 GiB.
  Size of logical volume TESTvg/TESTlv changed from <4.02 GiB (343 extents) to 6.02 GiB (514 extents).
  Logical volume TESTvg/TESTlv successfully resized.

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# resize2fs /dev/TESTvg/TESTlv # 扩展逻辑边界
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/TESTvg/TESTlv is mounted on /users; on-line resizing required
old_desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1
The filesystem on /dev/TESTvg/TESTlv is now 1579008 blocks long.

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# ls -l /users/ #数据校验
总用量 20
drwx------ 2 root root 16384 5月  13 16:27 lost+found
drwxr-xr-x 2 root root  4096 5月  13 16:29 pam.d

LVM缩减

# 将TESTlv缩减到2G大小，并校验数据完整性！
# 这里采用ext4作为文件系统类型
# 先卸载物理文件系统->文件系统的强制检测和修复->缩减逻辑边界->缩减物理边界->重新挂载

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# umount /dev/TESTvg/TESTlv # 卸载物理文件系统

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# e2fsck -f /dev/TESTvg/TESTlv # 文件系统的强制检测和修复
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
第一步: 检查inode,块,和大小
第二步: 检查目录结构
第3步: 检查目录连接性
Pass 4: Checking reference counts
第5步: 检查簇概要信息
/dev/TESTvg/TESTlv: 67/391216 files (0.0% non-contiguous), 61501/1579008 blocks

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# resize2fs /dev/TESTvg/TESTlv 2G # 缩减逻辑边界为2G大小
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/TESTvg/TESTlv to 524288 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/TESTvg/TESTlv is now 524288 blocks long.

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# lvreduce -L 2G /dev/TESTvg/TESTlv # 缩减物理边界为2G大小
  Rounding size to boundary between physical extents: 2.00 GiB.
  WARNING: Reducing active logical volume to 2.00 GiB.
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce TESTvg/TESTlv? [y/n]: y # 确认执行，注意风险性
  Size of logical volume TESTvg/TESTlv changed from 6.02 GiB (514 extents) to 2.00 GiB (171 extents).
  Logical volume TESTvg/TESTlv successfully resized.

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# mount /dev/TESTvg/TESTlv /users/ #重新挂载

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# ls -l /users/ #数据查看
总用量 20
drwx------ 2 root root 16384 5月  13 16:27 lost+found
drwxr-xr-x 2 root root  4096 5月  13 16:29 pam.d

删除LVM卷案例

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# umount /users/

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# lvremove /dev/TESTvg/TESTlv
Do you really want to remove active logical volume TESTvg/TESTlv? [y/n]: y
  Logical volume "TESTlv" successfully removed

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# vgremove TESTvg
  Volume group "TESTvg" successfully removed

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvremove /dev/sdb1
  Labels on physical volume "/dev/sdb1" successfully wiped.

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvremove /dev/sdb2
  Labels on physical volume "/dev/sdb2" successfully wiped.

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvremove /dev/sdb3
  Labels on physical volume "/dev/sdb3" successfully wiped.

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# pvs
  PV         VG     Fmt  Attr PSize   PFree
  /dev/sda2  centos lvm2 a--  <19.00g    0

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# vgs
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree
  centos   1   2   0 wz--n- <19.00g    0

[root@cdcjtx-centos-001 ~]# lvs
  LV   VG     Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  root centos -wi-ao---- <17.00g
  swap centos -wi-ao----   2.00g