LVM（邏輯分割槽管理）中的幾個概念：

PV(physical volume)：物理卷在邏輯卷管理系統最底層，可為整個物理硬碟或實際物理硬碟上的分割槽。
VG(volume group)：卷組建立在物理捲上，一卷組中至少要包括一物理卷，卷組建立後可動態的添加捲到卷組中，一個邏輯卷管理系統工程中可有多個卷組。
LV(logical volume)：邏輯卷建立在卷組基礎上，卷組中未分配空間可用於建立新的邏輯卷，邏輯卷建立後可以動態擴充套件和縮小空間。
PE(physical extent)：物理區域是物理卷中可用於分配的最小儲存單元，物理區域大小在建立卷組時指定，一旦確定不能更改，同一卷組所有物理卷的物理區域大小需一致，新的pv加入到vg後，pe的大小自動更改為vg中定義的pe大小。
LE(logical extent)：邏輯區域是邏輯卷中可用於分配的最小儲存單元，邏輯區域的大小取決於邏輯卷所在卷組中的物理區域的大小。
卷組描述區域：卷組描述區域存在於每個物理卷中，用於描述物理卷本身、物理卷所屬卷組、卷組中邏輯卷、邏輯卷中物理區域的分配等所有資訊，它是在使用pvcreate建立物理卷時建立的。

步驟：

1．準備物理分割槽（Physical Partions） 
首先，我們需要選擇用於 LVM 的物理儲存器。這些通常是標準分割槽，但也可以是已建立的 Linux Software RAID 卷。這裡我利用fdisk命令，將sdb、sdc兩塊磁碟分了兩個區sdb1、sdc1， 通過fdisk的t指令指定分割槽為8e型別(Linux LVM) 。如圖1所示。 
圖1 準備物理分割槽的指令執行介面

2．建立物理卷PV（Physical Volumes）

物理卷（Physical Volumes）簡稱PV，是在磁碟的物理分割槽或與磁碟分割槽具有同樣功能的裝置（如RAID)上建立而來。它只是在物理分割槽中劃出了一個特殊的區域，用於記載與LVM相關的管理引數。 
建立物理卷的命令是 pvcreate : 
[

[email protected] ~]# pvcreate /dev/sdb1 
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created 
[[email protected] ~]# pvcreate /dev/sdc1 
Physical volume "/dev/sdc1" successfully created 
以上命令分別將/dev/sdc1、/dev/sdd1初始化成物理卷，使用物理卷顯示命令pvdisplay檢視物理卷情況如下: 
[[email protected] ~]# pvdisplay 
--- NEW Physical volume --- 
PV Name /dev/sdb1 
VG Name 
PV Size 36.00 GB 
Allocatable NO 
PE Size (KByte) 0 
Total PE 0 
Free PE 0 
Allocated PE 0 
PV UUID QDmnUd-tuvH-U4Hn-n5Ry-zGRT-O1yK-67Dxbb 
--- NEW Physical volume --- 
PV Name /dev/sdc1 
VG Name 
PV Size 36.00 GB 
Allocatable NO 
PE Size (KByte) 0 
Total PE 0 
Free PE 0 
Allocated PE 0 
PV UUID NDBf68-6qrD-9hE6-Rotv-RdxL-Azvv-7NlC0S

3．建立卷組VG（Volume Groups） 
卷組（Volume Group）簡稱VG，它是一個或者多個物理卷的組合。卷組將多個物理卷組合在一起，形成一個可管理的單元，它類似於非LVM系統中的物理硬碟。 
建立卷組的命令為vgcreate，下面利用它建立了一個名為“lvmdisk”的卷組，該卷組包含/dev/sdb1、/dev/sdc1兩個物理卷。 
[[email protected] ~]# vgcreate lvmdisk /dev/sdb1 /dev/sdc1 
Volume group "lvmdisk" successfully created 
使用卷組檢視命令vgdisplay顯示卷組情況: 
[[email protected] ~]# vgdisplay 
--- Volume group --- 
VG Name lvmdisk 
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 71.98 GB 
PE Size 4.00 MB 
Total PE 18428 
Alloc PE / Size 0 / 0 
Free PE / Size 18428 / 71.98 GB 
VG UUID SARfuj-wAUI-od81-VWAc-A1nt-aaFN-JWaPVf 
當多個物理卷組合成一個卷組後時，LVM會在所有的物理捲上做類似格式化的工作，將每個物理卷切成一塊一塊的空間，這一塊一塊的空間就稱為PE（Physical Extent ），它的預設大小是4MB。 
由於受核心限制的原因，一個邏輯卷（Logic Volume）最多隻能包含65536個PE（Physical Extent），所以一個PE的大小就決定了邏輯卷的最大容量，4 MB 的PE決定了單個邏輯卷最大容量為 256 GB，若希望使用大於256G的邏輯卷，則建立卷組時需要指定更大的PE。在Red Hat Enterprise Linux AS 4中PE大小範圍為8 KB 到 16GB，並且必須總是 2 的倍數。 
例如，如果希望使用 64 MB 的PE建立卷組，這樣邏輯卷最大容量就可以為4 TB，命令如下: 
# vgcreate － 64MB lvmdisk /dev/sdb1 /dev/sdc1

4．建立邏輯卷LV（Logical Volumes） 
邏輯卷（Logical Volumes）簡稱LV，是在卷組中劃分的一個邏輯區域，類似於非LVM系統中的硬碟分割槽。 
建立邏輯卷的命令為lvcreate，通過下面的命令，我們在卷組lvmdisk上建立了一個名字為pldy1的邏輯卷，大小為15GB，其裝置入口為/dev/lvmdisk/pldy1。 
[[email protected] dev]# lvcreate -L 15G -n pldy1 lvmdisk 
Logical volume "pldy1" created 
也可以使用-l引數，通過指定PE數來設定邏輯分割槽大小。 
例如，希望建立一個使用全部空間的邏輯卷，需要先查清卷組中的PE總數，通過上面的vgdisplay命令查得當前卷組PE總數為18428，命令如下: 
# lvcreate -l 18428 -n pldy1 lvmdisk 
當邏輯卷建立成功後，可以使用lvdisplay命令檢視邏輯卷情況: 
[[email protected] ~]# lvdisplay 
--- Logical volume --- 
LV Name /dev/lvmdisk/pldy1 
VG Name lvmdisk 
LV UUID FQcnm3-BMyq-NkJz-hykw-9xg1-Qy8d-8UeGCN 
LV Write Access read/write 
LV Status available 
# open 0 
LV Size 15.00 GB 
Current LE 3840 
Segments 1 
Allocation inherit 
Read ahead sectors 0 
Block device 253:0 
同卷組一樣，邏輯卷在建立的過程中也被分成了一塊一塊的空間，這些空間稱為LE（Logical Extents），在同一個卷組中，LE的大小和PE是相同的，並且一一對應。

5．建立檔案系統 
在邏輯捲上建立ext3檔案系統: 
[[email protected] ~]# mkfs -t ext3 /dev/lvmdisk/pldy1 
建立了檔案系統以後，就可以載入並使用了: 
[[email protected] ~]# mkdir /opt/Oracle 
[[email protected] ~]# mount /dev/lvmdisk/pldy1 /opt/Oracle 
為了在系統啟動時自動載入檔案系統，則還需要在/etc/fstab中新增內容: 
/dev/lvmdisk/pldy1 /opt/Oracle ext3 defaults 1 2 
管理LVM 
LVM的最大好處就是可以動態地調整分割槽大小，而無須重新啟動機器，下面讓我們來體驗一下吧！繼續上面的例項，現假設邏輯卷/dev/lvmdisk/pldy1空間不足，需要增加其大小，我們分兩種情況討論：

1．卷組中有剩餘的空間 
通過vgdisplay命令可以檢查當前卷組空間使用情況: 
[[email protected] ~]# vgdisplay 
--- Volume group --- 
VG Name lvmdisk 
System ID 
Format lvm2 
Metadata Areas 2 
Metadata Sequence No 2 
VG Access read/write 
VG Status resizable 
MAX LV 0 
Cur LV 1 
Open LV 0 
Max PV 0 
Cur PV 2 
Act PV 2 
VG Size 71.98 GB 
PE Size 4.00 MB 
Total PE 18428 
Alloc PE / Size 3840 / 15.00 GB 
Free PE / Size 14588 / 56.98 GB 
VG UUID SARfuj-wAUI-od81-VWAc-A1nt-aaFN-JWaPVf 
確定當前卷組剩餘空間56.98GB，剩餘PE數量為14588個。在這裡將所有的剩餘空間全部增加給邏輯卷 /dev/lvmdisk/pldy1。 
[[email protected] Oracle]# lvextend -l+14588 /dev/lvmdisk/pldy1 
Extending logical volume pldy1 to 56.98 GB 
Logical volume pldy1 successfully resized 
上面的命令使用了-l+14588引數，它的意思是給指定的邏輯卷增加14588個PE。如果不是將全部空間都使用，還可使用其他形式的lvextend命令。 
例如將邏輯卷/dev/lvmdisk/pldy1增加5GB的空間，使其空間達到20GB，可寫成: “# lvextend -L+5G /dev/lvmdisk/pldy1”或“# lvextend －L20G /dev/lvmdisk/pldy1”。增加了邏輯卷容量後，就要通過ext2online命令修改檔案系統的大小了。 
[[email protected] ~]# ext2online /opt/Oracle/ 
轉換好後，讓我們檢視一下檔案系統的當前狀態: 
[[email protected] ~]# df －lh 
Filesystem 1k-blocks Used Available Use% Mounted on 
/dev/sda1 7.4G 1.8G 5.3G 25% / 
none 135M 0 135M 0% /dev/shm 
/dev/mapper/lvmdisk-pldy1 71G 81M 68G 1% /opt/Oracle

2．卷組中空間不足 
當卷組中沒有足夠的空間用於擴充套件邏輯卷的大小時，就需要增加捲組的容量，而增加捲組容量的惟一辦法就是向卷組中新增新的物理卷。 
首先是增加一塊新硬碟(36GB SCSI 硬碟)，並對其完成分割槽、建立物理卷等工作。接下來是利用vgextend命令將新的物理卷（/dev/sdd1）加入到卷組中。 
擴展卷組的命令如下： 
[[email protected] ~]# vgextend lvmdisk /dev/sdd1 
Volume group "lvmdisk" successfully extended 
利用vgdisplay命令檢視卷組lvmdisk的情況: 
[[email protected] ~]# vgdisplay 
--- Volume group --- 
VG Name lvmdisk 
System ID 
Format lvm2 
Metadata Areas 3 
Metadata Sequence No 3 
VG Access read/write 
VG Status resizable 
MAX LV 0 
Cur LV 1 
Open LV 0 
Max PV 0 
Cur PV 3 
Act PV 3 
VG Size 107.97 GB 
PE Size 4.00 MB 
Total PE 27640 
Alloc PE / Size 3840 / 15.00 GB 
Free PE / Size 23800 / 92.97 GB 
VG UUID l8YPvz-uD7h-oj1A-0qS5-TFcT-mbC7-QbjzCu 
完成卷組的擴容後，就可以按照第一種情況的方法完成邏輯卷的擴容，最終實現分割槽的動態調整。

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Linx卷管理詳解

VG LV PV

作者：吳偉龍

一、 前言

    每個Linux使用者在安裝Linux時 都會遇到這樣的困境：在為系統分割槽時，如何精確評估和分配各個硬碟分割槽的容量，因為系統管理員不但要考慮到當前某個分割槽需要的容量，還要預見該分割槽以後可能需要的容量的最大值。因為如果估計不準確，當遇到某個分割槽不夠用時管理員可能甚至要備份整個系統、清除硬碟、重新對硬碟分割槽，然後恢復資料到新分割槽。

     雖然現在有很多動態調整磁碟的工具可以使用，例如Partation Magic等等，但是它並不能完全解決問題，因為某個分割槽可能會再次被耗盡；另外一個方面這需要重新引導系統才能實現，對於很多關鍵的伺服器，停機是不可接受的，而且對於新增新硬碟，希望一個能跨越多個硬碟驅動器的檔案系統時，分割槽調整程式就不能解決問題。

      因此完美的解決方法應該是在零停機前提下可以自如對檔案系統的大小進行調整，可以方便實現檔案系統跨越不同磁碟和分割槽。那麼我們可以通過邏輯盤卷管理（LVM，Logical Volume Manager）的方式來非常完美的實現這一功能。

       LVM是邏輯盤卷管理（Logical Volume Manager）的簡稱，他是磁碟管理的另一種工具，就目前基本上所有作業系統均支援，LVM是建立在硬碟和分割槽之上的一個邏輯層，來提高磁碟分割槽管理的靈活性。通過LVM系統管理員可以輕鬆管理磁碟分割槽，如：將若干個磁碟分割槽連線為一個整塊的卷組（volume group），形成一個儲存池。管理員可以在卷組上隨意建立邏輯卷組（logical volumes），並進一步在邏輯卷組上建立檔案系統。管理員通過LVM可以方便的調整儲存卷組的大小，並且可以對磁碟儲存按照組的方式進行命名、管理和分配，例如按照使用用途進行定義：“DBdata”和“DBSoft”，而不是使用物理磁碟名“sda”和“sdb”或”hda”和”hdb”。而且當系統添加了新的磁碟，通過LVM管理員就不必將磁碟的檔案移動到新的磁碟上以充分利用新的儲存空間，而是直接擴充套件檔案系統跨越磁碟即可，架構可以參考如下圖：

二、 LVM基本術語

    前面談到，LVM是在磁碟分割槽和檔案系統之間新增的一個邏輯層，來為檔案系統遮蔽下層磁碟分割槽佈局，提供一個抽象的盤卷，在盤捲上建立檔案系統。首先我們討論以下幾個LVM術語：

物理儲存介質（The physical media）

這裡指系統的儲存裝置：硬碟，如：/dev/hda、/dev/sda等等，是儲存系統最低層的儲存單元。

物理卷（physicalvolume）

物理卷就是指硬碟分割槽或從邏輯上與磁碟分割槽具有同樣功能的裝置(如RAID)，是LVM的基本儲存邏輯塊，但和基本的物理儲存介質（如分割槽、磁碟等）比較，卻包含有與LVM相關的管理引數。

卷組（Volume Group）

LVM卷組類似於非LVM系統中的物理硬碟，其由物理卷組成。可以在卷組上建立一個或多個“LVM分割槽”（邏輯卷），LVM卷組由一個或多個物理卷組成。

邏輯卷（logicalvolume）

LVM的邏輯卷類似於非LVM系統中的硬碟分割槽，在邏輯卷之上可以建立檔案系統(比如/home或者/usr等)。

PE（physical extent）

每一個物理卷被劃分為稱為PE(Physical Extents)的基本單元，具有唯一編號的PE是可以被LVM定址的最小單元。PE的大小是可配置的，預設為4MB。

LE（logical extent）

邏輯卷也被劃分為被稱為LE(Logical Extents) 的可被定址的基本單位。在同一個卷組中，LE的大小和PE是相同的，並且一一對應。

      首先可以看到，物理卷（PV）被由大小等同的基本單元PE組成。

      一個卷組由一個或多個物理卷組成：

      從上圖可以看到，PE和LE有著一一對應的關係。邏輯卷建立在卷組上。邏輯卷就相當於非LVM系統的磁碟分割槽，可以在其上建立檔案系統。

      下圖是磁碟分割槽、卷組、邏輯卷和檔案系統之間的邏輯關係的示意圖：

       和非LVM系統將包含分割槽資訊的元資料儲存在位於分割槽的起始位置的分割槽表中一樣，邏輯卷以及卷組相關的元資料也是儲存在位於物理捲起始處的VGDA(卷組描述符區域)中。VGDA包括以下內容： PV描述符、VG描述符、LV描述符、和一些PE描述符 。

       系統啟動LVM時啟用VG，並將VGDA載入至記憶體，來識別LV的實際物理儲存位置。當系統進行I/O操作時，就會根據VGDA建立的對映機制來訪問實際的物理位置。

三、 安裝LVM

首先確定系統中是否安裝了lvm工具：

 [[email protected] ~]# rpm -qa|grep lvm

system-config-lvm-1.1.5-1.0.el5

lvm2-2.02.46-8.el5

    如果命令結果輸入類似於上例，那麼說明系統已經安裝了LVM管理工具；如果命令沒有輸出則說明沒有安裝LVM管理工具，則需要從網路下載或者從光碟裝LVM rpm工具包。

 安裝了LVM的RPM軟體包以後，要使用LVM還需要配置核心支援LVM。RedHat預設核心是支援LVM的，如果需要重新編譯核心，則需要在配置核心時，進入Multi-device Support (RAID and LVM)子選單，選中以下兩個選項：

[*]Multiple devices driver support (RAID and LVM)

<*>Logical volume manager (LVM) Support

 然後重新編譯核心，即可將LVM的支援新增到新核心中。

 為了使用LVM，要確保在系統啟動時啟用LVM，幸運的是在RedHat7.0以後的版本，系統啟動指令碼已經具有對啟用LVM的支援，在/etc/rc.d/rc.sysinit中有以下內容：

# LVMinitialization

if [ -e/proc/lvm -a -x /sbin/vgchange -a -f /etc/lvmtab ]; then

action$"Setting up Logical Volume Management:" /sbin/vgscan &&/sbin/vgchange -a y

fi

    其中關鍵是兩個命令，vgscan命令實現掃描所有磁碟得到卷組資訊，並建立檔案卷組資料檔案/etc/lvmtab和/etc/lvmtab.d/*；vgchange -a y命令啟用系統所有卷組。

四、 建立和管理LVM

    建立LV有兩種方式，一種是基於磁碟的，另外一種是基於分割槽的，如果是基於分割槽的就必須按照我之前講的通過fdisk或parted方式劃分好分割槽，但不要格式化來進行pvcreate建立處理卷，如果基於磁碟的就不需要建立分割槽了，直接就可以通過pvcreate來建立物理卷。因為只有建立好了物理卷之後才能新增到卷組，並在卷組裡面建立邏輯卷，後格式化才能存放資料。

要建立一個LVM系統，一般需要經過以下步驟：

建立基於磁碟的LV

1、 檢視磁碟資訊：

[[email protected]~]# fdisk -l

Disk/dev/sda: 21.4 GB, 21474836480 bytes

255heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders

Units =cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

   Device Boot      Start         End      Blocks  Id  System

/dev/sda1   *          1          13      104391  83  Linux

/dev/sda2              14        2610   20860402+  8e  Linux LVM

我們就用如下兩塊磁碟來配置VG的管理

Disk /dev/sdb: 536.8 GB, 536870912000 bytes

255 heads, 63 sectors/track, 65270 cylinders

Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

Disk /dev/sdb doesn't contain a valid partition table

Disk /dev/sdc: 536.8 GB, 536870912000 bytes

255 heads, 63 sectors/track, 65270 cylinders

Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

Disk /dev/sdc doesn't contain a valid partition table

2、 使用sdb建立基於磁碟的物理卷

[[email protected]~]# pvcreate /dev/sdb

  Physical volume "/dev/sdb"successfully created

3、 檢視物理卷建立是否成功

[[email protected]~]# pvdisplay

  --- Physical volume ---

  PV Name               /dev/sda2

  VG Name               VolGroup00

  PV Size               19.89 GB / not usable 19.49 MB

  Allocatable           yes (but full)

  PE Size (KByte)       32768

  Total PE              636

  Free PE               0

  Allocated PE          636

  PV UUID               9UuRWq-3nFG-pQvY-nkCN-WZgj-uzNW-cUI1ei

  "/dev/sdb" is a newphysical volume of "500.00 GB"     ----這裡是我們剛才建立的PV，已經成功

  --- NEW Physical volume ---

  PV Name               /dev/sdb

  VG Name              

  PV Size               500.00 GB

  Allocatable           NO

  PE Size (KByte)       0

  Total PE              0

  Free PE               0

  Allocated PE          0

  PV UUID              3Xhu20-4Y4L-ITf5-MyXi-VLVN-kJ3M-LsoouK

[[email protected] ~]#

4、 建立data卷組：

[[email protected]~]# vgcreate data /dev/sdb

  /dev/cdrom: open failed: 只讀檔案系統

  /dev/cdrom: open failed: 只讀檔案系統

  Attempt to close device '/dev/cdrom' which isnot open.

  Volume group "data" successfullycreated

5、 檢視卷組是否建立成功：

[[email protected] ~]# vgdisplay

  --- Volume group ---                ------我們可以看到，這就是我們剛才建立的vg，已經成功了，大小為500G，由一個PV組成

  VG Name               data

  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               500.00 GB

  PE Size               4.00 MB

  Total PE              127999

  Alloc PE / Size       0 / 0  

  Free  PE / Size       127999 / 500.00 GB

  VG UUID              wqyQM5-Rigb-5art-0H20-X9QW-OL6N-PDkI4o

  --- Volume group ---                                         -----這是系統之前的卷組

  VG Name               VolGroup00

  System ID            

  Format                lvm2

  Metadata Areas        1

  Metadata Sequence No  3

  VG Access             read/write

  VG Status             resizable

  MAX LV                0

  Cur LV                2

  Open LV               2

  Max PV                0

  Cur PV                1

  Act PV                1

  VG Size               19.88 GB

  PE Size               32.00 MB

  Total PE              636

  Alloc PE / Size       636 / 19.88 GB

  Free PE / Size       0 / 0  

  VG UUID              9BbNZr-0ILr-CP3K-debx-OyJM-hDru-C0gVuR

[[email protected]~]#

6、 啟用卷組

[[email protected]~]# vgchange -a y data

  0 logical volume(s) in volume group"data" now active

[[email protected]~]#

7、 建立新的物理卷

[[email protected]~]# pvcreate /dev/sdc

  Physical volume "/dev/sdc"successfully created

8、 將新的物理卷新增到現有卷組：

[[email protected]~]# vgextend data /dev/sdc

  /dev/cdrom: open failed: 只讀檔案系統

  Attempt to close device '/dev/cdrom' which isnot open.

  Volume group "data" successfullyextended

[[email protected]~]#

9、  檢視卷組資訊：        

我們可以看到，VG的大小由剛才的500G變成了現在的1T的空間，PV的數量也由之前的1個變成了兩個

[[email protected]~]# vgdisplay data

  --- Volume group ---

  VG Name               data

  System ID            

  Format                lvm2

  Metadata Areas        2

  Metadata Sequence No  2

  VG Access             read/write

  VG Status             resizable

  MAX LV                0

  Cur LV                0

  Open LV               0

  Max PV                0

CurPV                2

ActPV                2

  VG Size              999.99 GB

  PE Size               4.00 MB

  Total PE              255998

  Alloc PE / Size       0 / 0  

  Free PE / Size       255998 / 999.99 GB

  VG UUID              wqyQM5-Rigb-5art-0H20-X9QW-OL6N-PDkI4o

10、       從現有的卷組中刪除一個物理卷：

要從一個卷組中刪除一個物理卷，首先要確認要刪除的物理卷沒有被任何邏輯卷正在使用，就要使用pvdisplay命令察看一個該物理卷資訊，如果某個物理卷正在被邏輯卷所使用，就需要將該物理卷的資料備份到其他地方，然後再刪除。刪除物理卷的命令為vgreduce：

[[email protected]~]# vgreduce data /dev/sdc

Removed "/dev/sdc" fromvolume group "data"      -----已經刪除成功

[[email protected]~]#

 檢視VG資訊             我們可以看到磁碟已經被刪除，並且空間也由剛才的1T變成了500G

[[email protected]~]# vgdisplay data

  --- Volume group ---

  VG Name               data

  System ID            

  Format                lvm2

  Metadata Areas        1

  Metadata Sequence No  3

  VG Access             read/write

  VG Status             resizable

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