Linux LVM详解
一、简介
LVM（Logical Volume Manager）逻辑卷管理，是在硬盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层，为文件系统屏蔽下层硬盘分区布局，并提供一个抽象的盘卷，在盘卷上建立文件系统。管理员利用LVM可以在硬盘不用重新分区的情况下动态调整文件系统的大小，并且利用LVM管理的文件系统可以跨越物理硬盘。当服务器添加了新的硬盘后，管理员不必将原有的文件移动到新的硬盘上，而是通过LVM直接扩展文件系统来跨越物理硬盘。
LVM就是通过将底层的物理硬盘封装，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。当我们对底层的物理硬盘进行操作时，不再是针对分区进行操作，而是通过逻辑卷对底层硬盘进行管理操作。
基础术语
物理存储介质（The physical media）：LVM存储介质，可以是硬盘分区、整个硬盘、raid阵列或SAN硬盘。设备必须初始化为LVM物理卷，才能与LVM结合使用。物理卷PV（physical volume）：物理卷就是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质比较却包含与LVM相关的管理参数，创建物理卷可以用硬盘分区，也可以用硬盘本身。卷组VG（Volume Group）：LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘，一个卷组VG由一个或多个物理卷PV组成。可以在卷组VG上建立逻辑卷LV。逻辑卷LV（logical volume）：类似于非LVM系统中的硬盘分区，逻辑卷LV建立在卷组VG之上。在逻辑卷LV之上建立文件系统。物理块PE（physical Extent）：物理卷PV中可以分配的最小存储单元，PE的大小可以指定，默认为4MB逻辑块LE（Logical Extent）：逻辑卷LV中可以分配的最小存储单元，在同一卷组VG中LE的大小和PE是相同的，并且一一相对。创建LV逻辑卷流程图
LVM的优点
卷组VG可以使多个硬盘空间看起来像是一个大硬盘。逻辑卷LV可以创建跨多个硬盘空间的分区。在使用逻辑卷LV时，可以在空间不足时动态调整大小，不需要考虑逻辑卷LV在硬盘上的位置，不用担心没有可用的连续的空间。可以在线对卷组VG、逻辑卷LV进行创建、删除、调整大小等操作。但LVM上的文件系统也需要重新调整大小。LVM允许创建快照，用来保存文件系统的备份。二、实验
2.1、分区（非必须，也可以不分区），这里我拿一块盘分区，一块盘不分区
不知道怎么分区的可以参考我之前的文章https://blog.csdn.net/qq_35745940/article/details/119010693
2.2、使用pvcreate创建物理卷PV
$ pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdc# 检查$ pvs/dev/sdb1之前用ext4格式化过，这里就会提示是否擦除它，选择[y]擦除就行
检查
文件类型已经是LVM2_member类型了
查看详情
$ pvdisplay /dev/sdb1
2.3、创建卷组VG
使用vgcreate创建卷组VG，并且此处可以-s选项指定PE（LE）的大小，（默认PE大小4M）
$ vgcreate vg /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdc创建完成后查看一下
$ vgs$ vgdisplay vg
[root@centos8-nat-168-182-152 ~]# vgdisplay vg --- Volume group --- VG Name vg System ID Format lvm2 Metadata Areas 3 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 3 Act PV 3 VG Size <9.99 GiB PE Size 4.00 MiB //可以看到vg的PE大小为4M，默认大小 Total PE2557 Alloc PE / Size0 / 0 Free PE / Size2557 / <9.99 GiB VG UUID EWYDq2-cg88-ps4t-ZT8P-Fm7m-qkJq-8CKe0j注意：PE大，读取速度快，但浪费空间。反之，读取速度慢，但节省空间。类似于socket
2.4、创建逻辑卷LV
使用lvcreate创建LV。lvcreate -n lvname -L lvsize(M，G) vgname
#创建三个LV$ lvcreate -n lv1 -L 64M vg$ lvcreate -n lv2 -L 128M vg$ lvcreate -n lv3 -L 256M vg#查看$ lvs
此时我们再看下pv和vg的使用情况
$ pvdisplay /dev/sdb1$ vgdisplay vg2.5、格式化与挂载
注意：在格式化之前需要知道xfs文件系统只支持增大，不支持减小。ext2、ext3、ext4增大减小都支持。
所以这里我们先使用ext4的文件系统格式化
#将lv1格式化成ext4$ mkfs.ext4 /dev/vg/lv1#创建挂载目录$ mkdir /opt/lv1$ mount /dev/vg/lv1 /opt/lv1
这里的/dev/vg/lv1实际是一个软链接，实际地址如下
2.6、逻辑卷LV扩容（动态扩容）
首先需要确认是否有可用的扩容空间，逻辑卷LV是从卷组VG中创建的，所有在逻辑卷LV扩容前需要查看卷组VG的空间使用情况。
$ vgs$ vgdisplay vg
在确认有多余空间的情况下，使用lvextend命令的-L选项扩展逻辑卷LV的大小
#+100M是增加100M$ lvextend -L +100M /dev/vg/lv1#直接使用1024M是增加到1024M$ lvextend -L 1024M /dev/vg/lv1$ lvs
但是在我们使用df命令查看时，会发现我们文件系统并没有扩展
$ df -h /opt/lv1但是通过lsblk看是已经扩容了
$ lsblk
这是因为文件系统也需要扩容。ext4文件系统扩容使用"resize2fs [逻辑卷名称]"，xfs文件系统扩容使用"xfs_growfs 挂载点"
#ext4文件系统扩容$ resize2fs /dev/vg/lv1当然来到CentOS7后，我们还可以使用lvextend命令的-r选项来使文件系统自动扩容，实例如下：
$ lvextend -L +1024M -r /dev/vg/lv1$ df -h
2.7、卷组VG扩容
卷组的扩容相当简单，一般是LVM空间不够时，添加一块新硬盘时使用。
增加一块磁盘/dev/sdd
扩容
$ vgextend vg /dev/sdd$ vgs$ pvs
2.8、逻辑卷LV缩小
逻辑卷LV缩小命令lvreduce与扩容命令类似，缩减逻辑卷LV请谨慎操作，实例如下：
2.8.1、lvreduce命令使用-L选项减少空间，-r选项减少文件系统空间，实现动态调整（这是ext4文件系统）
#缩容到100M$ lvreduce -L 100M -r /dev/vg/lv1$ df -h /opt/lv1
知识扩展
#扩展lv使用vg剩余的所有空间 将/data1使用vg1剩余的所有空间$ lvextend -l +100%FREE /dev/vg/lv1 #注意这里是小写的l#将vg剩余的所有空间创建为一个lv$ lvcreate -l 100%FREE -n lv2 vg #注意这里是小写的l2.8.2、如果不使用-r选项，那么需要卸载挂载点再使用resize2fs调整
#卸载挂载$ umount /opt/lv1#运行e2fsck 检测文件系统$ e2fsck -f /dev/vg/lv1 $ resize2fs /dev/vg/lv1 100M$ lvreduce -L 100M /dev/vg/lv1$ mount /dev/vg/lv1 /opt/lv1注意：应该先缩小文件系统后再缩小逻辑卷，否则在进行lv逻辑卷缩小时产生文件系统大小与物理分区不匹配的错误
【问题】
-ext4 lvreduce报错Either the superblock or the partition table is likely to be corrupt!
【解决】
# 卸载$ umount /opt/lv1 # 扩容至原来lv大小$ lvresize -L 100M /dev/vg/lv1# 检查ext4文件系统，并校正$ e2fsck -f /dev/vg/lv1# lvreduce缩容$ lvreduce -L 50M /dev/vg/lv1$ mount /dev/vg/lv1 /opt/lv12.9、xfs文件系统的实验
2.9.1、格式化、挂载
$ mkfs.xfs /dev/vg/lv2$ mkdir /opt/lv2$ mount /dev/vg/lv2 /opt/lv2$ df -h /opt/lv22.9.2、使用lvextend的-L选项和-r选项动态扩容
# 使用-r动态扩容$ lvextend -L +20M -r /dev/vg/lv2# 下面两句就是动态扩容$ lvextend -L 200M /dev/vg1/lv2$ xfs_growfs /opt/lv2
2.9.3、缩容
使用lvreduce的-r选项尝试减小空间，缩容失败
$ lvreduce -L -20M -r /dev/vg/lv2
再试试lvreduce和xfs_growfs组合能不能动态减少空间。这里为什么说动态呢？因为xfs_groefs必须是挂载情况下才能使用，后面跟的是挂载点。
$ df -h /opt/lv2$ lvreduce -L 100M /dev/vg/lv2$ xfs_growfs /opt/lv2一样失败了
结论：xfs文件系统真的只能增大，不能减小。
3.0、卷组VG缩小
卷组VG的缩小，要查看物理卷PV是否被使用，因为无法缩减一个正在使用的物理卷PV。如下：
#拷贝一些数据$ cp /etc/passwd /opt/lv1/$ pvs$ vgreduce vg /dev/sdd
场景多用于更换旧硬盘。
3.1、删除LVM
删除LVM步骤：umount卸载–>lvremove移除逻辑卷LV–>vgremove移除卷组VG–>pvremove移除物理卷PV
#卸载，一定要卸载，要不然移除不了umount /opt/lv1umount /opt/lv2umount /opt/mail-lv#移除lvlvremove /dev/vg/lv1lvremove /dev/vg/lv2lvremove /dev/vg/lv3lvremove /dev/mail/mail-lv#移除vg$ vgremove vg$ vgremove mail#移除pv$ pvremove /dev/sdb1$ pvremove /dev/sdb2$ pvremove /dev/sdc$ pvremove /dev/sdd$ pvs3.2、扩展
SSM工具：检查关于可用硬盘和LVM卷的信息。显示关于现有磁盘存储设备、存储池、LVM卷和存储快照的信息。
3.2.1、SSM的安装
$ yum -y install system-storage-manager3.2.2、SSM工具常用命令
1）列出设备信息
$ ssm list dev
2）列出存储池信息
$ ssm list pool
3）列出卷信息
$ ssm list vol
4）SSM创建LVM
ssm create -s [lv大小] -n [lv名称] --fstype [lv文件系统类型] -p [卷组名] [设备] [挂载点]
自动把设备变成pv，创建pv、lv，格式化文件系统，挂载目录自动创建，自动挂载
$ ssm create -s 1G -n mail-lv --fstype xfs -p mail /dev/sd[c-d] /opt/mail-lv
