LVM（逻辑卷管理）
一、LVM概念
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。
LVM的工作原理其实很简单，它就是通过将底层的物理硬盘抽象的封装起来，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。在传统的磁盘管理机制中，我们的上层应用是直接访问文件系统，从而对底层的物理硬盘进行读取，而在LVM中，其通过对底层的硬盘进行封装，当我们对底层的物理硬盘进行操作时，其不再是针对于分区进行操作，而是通过一个叫做逻辑卷的东西来对其进行底层的磁盘管理操作。比如说我增加一个物理硬盘，这个时候上层的服务是感觉不到的，因为呈现给上层服务的是以逻辑卷的方式。
LVM最大的特点就是可以对磁盘进行动态管理。因为逻辑卷的大小是可以动态调整的，而且不会丢失现有的数据。如果我们新增加了硬盘，其也不会改变现有上层的逻辑卷。作为一个动态磁盘管理机制，逻辑卷技术大大提高了磁盘管理的灵活性。
二、LVM术语
PV（Physical Volume）- 物理卷
物理卷在逻辑卷管理中处于最底层，它可以是实际物理硬盘上的分区，也可以是整个物理硬盘。
VG（Volumne Group）-卷组
卷组建立在物理卷之上，一个卷组中至少要包括一个物理卷，在卷组建立之后可动态添加物理卷到卷组中。一个逻辑卷管理系统工程中可以只有一个卷组，也可以拥有多个卷组。
LV（Logical Volume）- 逻辑卷
逻辑卷建立在卷组之上，卷组中的未分配空间可以用于建立新的逻辑卷，逻辑卷建立后可以动态地扩展和缩小空间。系统中的多个逻辑卷可以属于同一个卷组，也可以属于不同的多个卷组
PE（Physical Extent）：每一个物理卷被划分为称为PE(Physical Extents)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（Logical Extent）：逻辑卷也被划分为被称为LE(Logical Extents) 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。
如下图所示PV、VG、LV三者关系：
三、常用命令
PV：Physical(物理卷)
pvcreate、pvs 、pvdisplay 、pvremove、pvmove、pvscan
VG：Volume Group(卷组)
vgcreate、vgs、vgdisplay、vgremove、vgrename、vgreduce、vgextent、vgscan
LV：logical Volume(逻辑卷)
lvcreate、lvs、lvdisplay、lvremove、lvextend、lvresize、lvscan、lvrename
四、环境准备
1、虚拟机新增两块磁盘
ESXI线添加虚拟磁盘，fdisk -l没发现，一般情况下重启服务器就可以。但是不能影响业务，为什么新增磁盘或磁盘扩容后，Linux系统识别不到呢？因为连接存储设备的SCSI总线需要重新扫描，才能识别到这些新的存储设备
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[root@Node1 ~]# ls /sys/class/scsi_host/ //确定主机总线SCSI总线号
host0 host1 host2
[root@Node1 ~]# echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan //重新扫描 SCSI总线添加磁盘
[root@Node1 ~]# echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host1/scan
[root@Node1 ~]# echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host2/scan
[root@Node1 ~]# fdisk -l | grep "^Disk /dev" //检查硬盘是否在线
Disk /dev/sda: 53.7 GB, 53687091200 bytes, 104857600 sectors
Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk /dev/sdc: 32.2 GB, 32212254720 bytes, 62914560 sectors
[root@Node1 ~]#
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2、用fidsk分别对/dev/sdb与/dev/sdc进行分区
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[root@Node1 ~]# fdisk /dev/sdb //对/dev/sdb进行分区
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.
Device does not contain a recognized partition table
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0xafcc8a41.
Command (m for help): n
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
Select (default p): p //主分区
Partition number (1-4, default 1): 1
First sector (2048-41943039, default 2048):
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-41943039, default 41943039): +10G
Partition 1 of type Linux and of size 10 GiB is set
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): n
Partition type:
p primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
e extended
Select (default p): p
Partition number (2-4, default 2): 2
First sector (20973568-41943039, default 20973568):
Using default value 20973568
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (20973568-41943039, default 41943039):
Using default value 41943039
Partition 2 of type Linux and of size 10 GiB is set
Command (m for help): t
Partition number (1,2, default 2): 2
Hex code (type L to list all codes): 8e
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux LVM'
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
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3、partprobe让内核重新识别分区表
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[root@Node1 ~]#partprobe /dev/sd{b,c}
[root@Node1 ~]# partx -a /dev/sdc
[root@Node1 ~]# partx -s /dev/sdc
[root@Node1 ~]# cat /proc/partitions //查看分区信息表
major minor #blocks name
8 0 52428800 sda
8 1 204800 sda1
8 2 20971520 sda2
8 3 20971520 sda3
8 4 0 sda4
8 5 5242880 sda5
8 6 2097152 sda6
8 7 2936832 sda7
8 16 20971520 sdb
8 17 10485760 sdb1
8 18 10484736 sdb2
8 32 31457280 sdc
8 33 1 sdc1
8 37 20971520 sdc5
8 38 10482688 sdc6
11 0 4415488 sr0
[root@Node1 ~]# ls /dev/sdb* //查看/dev/sdb分区情况
/dev/sdb /dev/sdb1 /dev/sdb2
[root@Node1 ~]# ls /dev/sdc* //查看/dev/sdc分区情况
/dev/sdc /dev/sdc1 /dev/sdc5 /dev/sdc6
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4、验证磁盘分区结果
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[root@Node1 ~]# fdisk -l | grep "LVM$"
/dev/sdb1 2048 20973567 10485760 8e Linux LVM
/dev/sdb2 20973568 41943039 10484736 8e Linux LVM
/dev/sdc5 4096 41947135 20971520 8e Linux LVM
/dev/sdc6 41949184 62914559 10482688 8e Linux LVM
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四、LVM常用操作命令
1、安装LVM
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[root@Node1 ~]# cat /etc/system-release //查看系统版本
CentOS Linux release 7.6.1810 (Core)
[root@Node1 ~]# yum -y install lvm2 //安装LVM包
[root@Node1 ~]# rpm -qa | grep lvm
llvm-private-6.0.1-2.el7.x86_64
lvm2-2.02.180-10.el7_6.8.x86_64
lvm2-libs-2.02.180-10.el7_6.8.x86_64
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2、PV物理卷常用操作
pvcreate /dev/DEVICE: 创建PV
pvs：简要PV信息显示
pvdisplay：显示PV的详细信息
pvremove /dev/DEVICE: 移除PV
pvscan: 扫描系统中连接的所有硬盘，列出找到的物理卷列表
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[root@Node1 ~]# pvcreate /dev/sdb{1,2} //创建2个物理卷pv
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.
[root@Node1 ~]# pvs //查看物理卷摘要信息
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sdb1 lvm2 --- 10.00g 10.00g
/dev/sdb2 lvm2 --- <10.00g <10.00g
[root@Node1 ~]# pvscan //搜索已存在的物理卷
PV /dev/sdb2 lvm2 [<10.00 GiB]
PV /dev/sdb1 lvm2 [10.00 GiB]
Total: 2 [<20.00 GiB] / in use: 0 [0 ] / in no VG: 2 [<20.00 GiB]
[root@Node1 ~]# pvremove /dev/sdb2 //移除/dev/sdb2
Labels on physical volume "/dev/sdb2" successfully wiped.
[root@Node1 ~]# pvdisplay /dev/sdb1 //显示详细的物理卷信息
"/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 k6YMJN-BfTI-DL8G-qjEr-onjT-CmDK-IzC9vB
[root@Node1 ~]# pvcreate /dev/sdb2 // 将/dev/sdb2加入物理卷
Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.
[root@Node1 ~]# pvs -o +pv_uuid
PV VG Fmt Attr PSize PFree PV UUID
/dev/sdb1 datavg lvm2 a-- <10.00g <10.00g GX3Clm-pGDv-4xtw-VIr3-x00m-vIlD-zPOooJ
/dev/sdb2 datavg lvm2 a-- <10.00g <10.00g zuMtAt-6S6z-3vDa-xnj2-WADw-hk0s-H9V1Wi
/dev/sdc5 datavg lvm2 a-- <10.00g <10.00g orxgvl-GKbn-LMN0-YOUY-mIGA-TqJp-g1V8iv
[root@Node1 ~]# pvs -v
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3、VG常用操作
vgcreate /dev/DEVICE: 创建VG卷组
vgs: 简要VG信息显示
vgextend：动态扩展LVM卷组，它通过向卷组中添加物理卷来增加卷组的容量
vgreduce：通过删除LVM卷组中的物理卷来减少卷组容量，不能删除LVM卷组中剩余的最后一个物理卷
vgdisplay：显示VG的详细信息
vgscan：查找系统中存在的LVM卷组，并显示找到的卷组列表
vgremove：删除卷组，其上的逻辑卷必须处于离线状态
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[root@Node1 ~]# vgcreate datavg /dev/sdb{1,2} //创建datavg卷组
Volume group "datavg" successfully created
[root@Node1 ~]# vgdisplay datavg //显示datavg详细信息，也可以使用vgdisplay -vv或vgdisplay -vvv命令 --- Volume group ---
VG Name datavg
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 2
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 2
Act PV 2
VG Size 19.99 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 5118
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 5118 / 19.99 GiB
VG UUID thDWMH-ZXq6-zJP5-LtTn-xmQh-OpG5-b3qrUu
[root@Node1 ~]# vgs //显示VG的简要信息
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
datavg 2 0 0 wz--n- 19.99g 19.99g
[root@Node1 ~]# vgextend datavg /dev/sdc5 //向datavg卷组中添加物理卷
Physical volume "/dev/sdc5" successfully created.
Volume group "datavg" successfully extended
[root@Node1 ~]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sdb1 datavg lvm2 a-- <10.00g <10.00g
/dev/sdb2 datavg lvm2 a-- <10.00g <10.00g
/dev/sdc5 datavg lvm2 a-- <10.00g <10.00g
[root@Node1 ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
datavg 3 0 0 wz--n- <29.99g <29.99g
[root@Node1 ~]# vgreduce datavg /dev/sdc5 //从datavg卷组中移除物理卷
Removed "/dev/sdc5" from volume group "datavg"
[root@Node1 ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
datavg 2 0 0 wz--n- 19.99g 19.99g
[root@Node1 ~]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sdb1 datavg lvm2 a-- <10.00g <10.00g
/dev/sdb2 datavg lvm2 a-- <10.00g <10.00g
/dev/sdc5 lvm2 --- 20.00g 20.00g
[root@Node1 ~]# vgremove datavg //移除datavg
Volume group "datavg" successfully removed.
[root@Node1 ~]# vgs
[root@Node1 ~]# vgcreate datavg /dev/sdb{1,2}
Volume group "datavg" successfully created
[root@Node1 ~]# vgdisplay datavg
--- Volume group ---
VG Name datavg
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 2
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 2
Act PV 2
VG Size 19.99 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 5118
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 5118 / 19.99 GiB
VG UUID T8c1W9-xpJF-vvnS-bm5y-gqmY-5RBK-wRkD9Y
[root@Node1 ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
datavg 2 0 0 wz--n- 19.99g 19.99g
[root@Node1 ~]# vgextend datavg /dev/sdc5
Volume group "datavg" successfully extended
[root@Node1 ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
datavg 3 0 0 wz--n- <29.99g <29.99g
[root@Node1 ~]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sdb1 datavg lvm2 a-- <10.00g <10.00g
/dev/sdb2 datavg lvm2 a-- <10.00g <10.00g
/dev/sdc5 datavg lvm2 a-- <10.00g <10.00g
[root@Node1 ~]# pvscan //扫描系统中连接的所有硬盘，列出找到的物理卷列表
PV /dev/sdb1 VG datavg lvm2 [<10.00 GiB / <10.00 GiB free]
PV /dev/sdb2 VG datavg lvm2 [<10.00 GiB / <10.00 GiB free]
PV /dev/sdc5 VG datavg lvm2 [<10.00 GiB / <10.00 GiB free]
Total: 3 [<29.99 GiB] / in use: 3 [<29.99 GiB] / in no VG: 0 [0 ]
[root@Node1 ~]# vgscan //显示系统中所有卷组
Reading volume groups from cache.
Found volume group "datavg" using metadata type lvm2
[root@Node1 ~]# vgs -o +pv_name
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree PV
datavg 3 0 0 wz--n- <29.99g <29.99g /dev/sdb1
datavg 3 0 0 wz--n- <29.99g <29.99g /dev/sdb2
datavg 3 0 0 wz--n- <29.99g <29.99g /dev/sdc5
[root@Node1 ~]# vgs -v
VG Attr Ext #PV #LV #SN VSize VFree VG UUID VProfile
datavg wz--n- 4.00m 3 0 0 <29.99g <29.99g 2b9qgs-mCb0-Isc2-Af74-5uWo-Yf8Q-4KOmns
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4、LV常用操作
lvcreate : 用来创建LVM的逻辑卷
lvcreate -L #[mMgGtT] -n NAME VolumeGroup
用法：lvcreate [选项] [参数]
选项：
-L：指定大小
-l：指定大小（LE数）
-n：指定名称
-s：创建快照
-p r：设置为只读（该选项一般用于创建快照中
lvs : 显示逻辑卷信息
lvscan：扫描当前系统中的所有逻辑卷，及其对应的设备文件
lvdisplay：显示逻辑卷属性
lvextend：可在线扩展逻辑卷空间
lvreduce：缩减逻辑卷空间，一般离线使用
lvremove：删除逻辑卷，需要处于离线（卸载）状态
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[root@Node1 ~]# lvcreate -L 5G -n datalv datavg //创建datalv逻辑卷
Logical volume "datalv" created.
[root@Node1 ~]# ls /dev/mapper/
control datavg-datalv
[root@Node1 ~]# mkfs.xfs -L Backup /dev/datavg/datalv //格式化逻辑卷
meta-data=/dev/datavg/datalv isize=512 agcount=4, agsize=327680 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=1310720, 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
[root@Node1 ~]# mkdir /dbbackup
[root@Node1 ~]# mount /dev/mapper/datavg-datalv /dbbackup/ //挂载至/dbbackup目录
[root@Node1 ~]# df -hT | grep datalv //查询datalv的挂载情况
/dev/mapper/datavg-datalv xfs 5G 33M 5G 1% /dbbackup
[root@Node1 ~]# lvs //显示逻辑卷信息
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
datalv datavg -wi-ao---- 5.00g
[root@Node1 ~]# lvscan //扫描系统中的逻辑卷
ACTIVE '/dev/datavg/datalv' [5.00 GiB] inherit
[root@Node1 ~]# lvdisplay //显示逻辑卷详细信息
--- Logical volume ---
LV Path /dev/datavg/datalv
LV Name datalv
VG Name datavg
LV UUID Y1P5zJ-Wy1Q-kERv-VUtC-4vAm-NsMb-3aCy1y
LV Write Access read/write
LV Creation host, time Node1.contoso.com, 2019-09-18 06:31:59 +0800
LV Status available
# open 1
LV Size 5.00 GiB
Current LE 3840
Segments 2
Allocatio