Linux系統中LVM磁盤管理的應用與實踐

LVM是什么

LVM是Linux 操作系統的邏輯卷管理器。現在有兩個Linux版本的LVM,分別是 LVM1,LVM2。LVM1是一種已經被認為穩定了幾年的成熟產品，LVM2 是最新最好的LVM版本。LVM2幾乎完全向后兼容使用LVM1創建的卷。此例外是快照（在升級到LVM 2之前，必須刪除快照卷）。

LVM簡介

邏輯卷管理提供了比傳統的磁盤和分區視圖更高級別的計算機系統上磁盤存儲的視圖。這使得系統管理員可以更靈活地將存儲分配給應用程序和用戶。

在邏輯卷管理器的控制下創建的存儲卷可以隨意調整大小和移動，盡管這可能需要對文件系統工具進行一些升級。

邏輯卷管理器還允許管理用戶定義組中的存儲卷，允許系統管理員處理明顯命名的卷組（如“development”和“sales”），而不是物理磁盤名稱，例如“sda”和“sdb”

LVM基本術語

volume group (VG)?

卷組是LVM中使用的最高級別的抽象。它將邏輯卷和物理卷集合在一起成為一個管理單元。

physical volume (PV)

一個物理卷通常是一個硬盤，雖然它可能只是一個看起來像一個硬盤（如軟件RAID設備）的設備。

logical volume (LV)

相當于非LVM系統中的磁盤分區。LV作為標準塊設備可見; 因此LV可以包含文件系統（例如/ home）。

physical extent (PE)?

每個物理卷都被劃分為數據塊（稱為物理擴展盤區），這些擴展盤區與卷組的邏輯盤區具有相同的大小。

logical extent (LE)

每個邏輯卷都被分割成數據塊，稱為邏輯盤區。卷組中的所有邏輯卷的區段大小都是相同的。

幾個概念的關系

一個具體的例子將有助于：

假設我們有一個名為VG1的卷組，這個卷組的物理盤區大小為4MB。在這個卷組中，我們引入了2個硬盤分區/dev/hda1和/dev/hdb1。

這些分區將成為物理卷PV1和PV2（管理員可以自行決定是否提供更有意義的名稱）。

PV被分成4MB塊，因為這是卷組的大小。磁盤大小不同，我們在PV1中獲得99個擴展盤區，在PV2中獲得248個擴展盤區。

我們現在可以創建自己的邏輯卷，它可以是1到347（248 + 99）范圍之間的任何大小。

當創建邏輯卷時，在邏輯盤區和物理盤區之間定義映射，例如，邏輯盤區1可以映射到PV1的物理盤區51上，寫入邏輯盤的第一個4MB的數據實際上被寫入到PV1的第51盤區。

映射模式

線性映射 : 將分配一定范圍的PE到LV的一個區域，例如LE 1 - 99映射到PV1，LE 100 - 347映射到PV2。

分條映射 : 將跨多個物理卷交織邏輯盤區的塊，這個方式一定程度上提高了性能，具體如下

1st chunk of LE[1] -> PV1[1], #第一個邏輯塊在PV1設備上，第二個在PV2設備上，等等。
　　2nd chunk of LE[1] -> PV2[1],
　　3rd chunk of LE[1] -> PV3[1],
　　4th chunk of LE[1] -> PV1[2],

Snapshots(快照）：

這是LVM提供的一個非常棒的功能就是快照了，他允許管理員創建一個新的塊設備來呈現一個邏輯卷的的精確副本，在某個時間凍結，管理員可以及時備份指定一致狀態下的數據，備份完畢就可以刪除設備了。

快照最初包含有關快照的一些元數據，但沒有來自源邏輯卷的實際數據。快照使用寫時復制（copy on write）技術來檢測數據在原始數據塊中何時更改。它將拍攝快照時保存的值復制到快照卷中的塊中，然后允許將新數據存儲在源塊中。

隨著更多塊從源邏輯卷上的原始值發生更改，快照大小也會增加。如果快照卷變滿，它將被丟棄，所以分配足夠的空間是非常重要的，具體取決于你數據的變換情況，如果快照大小和原始數據一樣大，它將永遠不會溢出的。

安裝LVM

[root@centos7 ~]$ rpm -q lvm2                           # 查看lvm2是否安裝了， 我使用的centos7，這是安裝的了
lvm2-2.02.171-8.el7.x86_64
[root@centos7 ~]$ # yum -y install lvm2     
   # 沒有安裝的話使用yum安裝

常用命令簡介

[root@centos7 ~]$ pv                                                   # 使用tab按鍵獲取pv相關命令
pvchange   pvck       pvcreate   pvdisplay  pvmove     pvremove   pvresize   pvs        pvscan
[root@centos7 ~]$ vg                                                   # 使用tabl按鍵獲取vg相關的命令
vgcfgbackup    vgck           vgdisplay      vgimport       vgmknodes      vgrename       vgsplit
vgcfgrestore   vgconvert      vgexport       vgimportclone  vgreduce       vgs            
vgchange       vgcreate       vgextend       vgmerge        vgremove       vgscan         
[root@centos7 ~]$ lv                                                   # 使用tabl按鍵獲取lv先關的命令
lvchange     lvdisplay    lvmconf      lvmdump      lvmsadc      lvremove     lvs          
lvconvert    lvextend     lvmconfig    lvmetad      lvmsar       lvrename     lvscan       
lvcreate     lvm          lvmdiskscan  lvmpolld     lvreduce     lvresize

上面的命令比較多，簡單介紹幾個常用的命令。

pv打頭的：代表pv相關的命令

vg帶頭的：代表vg相關的命令

lv帶頭的：代表lv相關的命令

create:創建相關

remove:移除相關

display:顯示相關

import:導入相關

export:導出相關

rename:重命名

vgchange:改變狀態相關

extend:擴展相關

reduce:縮進相關

使用LVM

pv創建

pv作用：初始化磁盤和磁盤分區

在將磁盤或者磁盤分區用作物理卷（PV）之前，你需要對其進行初始化工作。

[root@centos7 ~]$ pvcreate /dev/sdb1

注意：

不建議對整個磁盤做PV初始化工作。因為其他操作系統不能識別LVM元數據，導致我們認為磁盤是空閑的，重新設置分區覆蓋原有數據

如果是分區需要調整分區的類型為LVM(代碼為8e)

分區并設置分區類型

[root@centos7 ~]$ fdisk -l


Disk /dev/sda: 214.7 GB, 214748364800 bytes, 419430400 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x000b0b8a


   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sda2         2099200   270534655   134217728   83  Linux
/dev/sda3       270534656   372934655    51200000   83  Linux
/dev/sda4       372934656   419430399    23247872    5  Extended
/dev/sda5       372938752   413898751    20480000   83  Linux


Disk /dev/sdb: 107.4 GB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x93d380cf


   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     2099199     1048576   8e  Linux LVM
/dev/sdb2         2099200     4196351     1048576   8e  Linux LVM


Disk /dev/sde: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x73afb36f


   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sde1            2048     2099199     1048576   8e  Linux LVM
/dev/sde2         2099200     6293503     2097152   8e  Linux LVM


Disk /dev/sdd: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x7e0900d8


   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdd1            2048     2099199     1048576   8e  Linux LVM
/dev/sdd2         2099200    12584959     5242880   8e  Linux LVM


Disk /dev/sdc: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0xc56b90d8


   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdc1            2048     2099199     1048576   8e  Linux LVM
/dev/sdc2         2099200     4196351     1048576   8e  Linux LVM


Disk /dev/sdf: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes


[root@centos7 ~]$ partprobe 
Warning: Unable to open /dev/sr0 read-write (Read-only file system).  /dev/sr0 has been opened read-only.
[root@centos7 ~]$ lsblk
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0  200G  0 disk 
├─sda1   8:1    0    1G  0 part /boot
├─sda2   8:2    0  128G  0 part 
├─sda3   8:3    0 48.8G  0 part /
├─sda4   8:4    0  512B  0 part 
└─sda5   8:5    0 19.5G  0 part /app
sdb      8:16   0  100G  0 disk 
├─sdb1   8:17   0    1G  0 part 
└─sdb2   8:18   0    1G  0 part 
sdc      8:32   0   20G  0 disk 
├─sdc1   8:33   0    1G  0 part 
└─sdc2   8:34   0    1G  0 part 
sdd      8:48   0   20G  0 disk 
├─sdd1   8:49   0    1G  0 part 
└─sdd2   8:50   0    5G  0 part 
sde      8:64   0   20G  0 disk 
├─sde1   8:65   0    1G  0 part 
└─sde2   8:66   0    2G  0 part 
sdf      8:80   0   20G  0 disk 
sr0     11:0    1  8.1G  0 rom  /run/media/root/CentOS 7 x86_64

上面我們在/dev/sd{b,c,d,e}這4個盤每個都有2個類型為lvm的盤。接下來使用pvcreat初始化為物理卷

[root@centos7 ~]$ pvcreate /dev/sd{b1,b2,c1,c2,d1,d2,e1,e2} -y        # 這里加入了-y選項，之前的盤有文件系統的。我這里強制創建了
  Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2.
  Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2.
  Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2.
  Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2.
  Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2.
  Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2.
  Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2.
  Wiping xfs_external_log signature on /dev/sdb2.
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdc1" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdc2" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdd1" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdd2" successfully created.
  Physical volume "/dev/sde1" successfully created.
  Physical volume "/dev/sde2" successfully created.

pv信息查看

[root@centos7 ~]$ pvs                                           # 詳細信息可以使用pvdisplay查看
  PV         VG         Fmt  Attr PSize    PFree   
  /dev/sdb1  vg_test_01 lvm2 a--  1020.00m 1020.00m
  /dev/sdb2             lvm2 ---     1.00g    1.00g
  /dev/sdc1  vg_test_01 lvm2 a--  1020.00m 1020.00m
  /dev/sdc2             lvm2 ---     1.00g    1.00g
  /dev/sdd1  vg_test_01 lvm2 a--  1020.00m 1020.00m
  /dev/sdd2             lvm2 ---     5.00g    5.00g
  /dev/sde1  vg_test_01 lvm2 a--  1020.00m 1020.00m
  /dev/sde2             lvm2 ---     2.00g    2.00g

vg創建

vg的創建是比較簡單的。

[root@centos7 ~]$ vgcreate  vg_test_01 /dev/sd{b1,c1,d1,e1}    # 上面我們創建了8個pv，這里我們使用4個1的設備去創建vg,創建后默認vg是激活狀態的
  Volume group "vg_test_01" successfully created

vg信息的查看

[root@centos7 ~]$ vgs                                 # 查看簡短的信息
  VG         #PV #LV #SN Attr   VSize VFree
  vg_test_01   4   0   0 wz--n- 3.98g 3.98g
[root@centos7 ~]$ vgdisplay                           # 查看詳細的信息
  --- Volume group ---
  VG Name               vg_test_01                    # vg的名字
  System ID             
  Format                lvm2                          # lvm格式， 這里是lvm2的
  Metadata Areas        4
  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                4
  Act PV                4
  VG Size               3.98 GiB                       # 這是我們4個pv的總大小
  PE Size               4.00 MiB                       # pe的大小
  Total PE              1020
  Alloc PE / Size       0 / 0                          # 分配的大小，這里我們還沒有創建lv，所以為0
  Free  PE / Size       1020 / 3.98 GiB                # 分配后剩余的空間，第一個數是剩余的個數，第二個數是剩余的空間大小，2個都是剩余的只是單位表示不一樣而已
  VG UUID               Y5NjjP-e3Aq-3u6E-gw6P-fLyy-Y5pN-ryyN9R  # vg設備的uuid

vg的激活

[root@centos7 ~]$ vgchange -a y vg_test_01                               # 我們上面就是激活狀態的，如果我們重啟系統，或者vgchange -y n命令關閉了，就需要這個命令啟動下
  0 logical volume(s) in volume group "vg_test_01" now active

vg的移除

[root@centos7 ~]$ vgchange -a n vg_test_01                       # 要想移除vg，需要先關閉vg才能移除，這里先關閉
  0 logical volume(s) in volume group "vg_test_01" now active
[root@centos7 ~]$ vgremove  vg_test_01                           # 移除vg,

vg的添加成員

[root@centos7 ~]$ vgcreate  vg_test_01 /dev/sd{b1,c1,d1,e1}       # 上面我把vg刪了，這里重新添加進來
  Volume group "vg_test_01" successfully created
[root@centos7 ~]$ vgextend vg_test_01  /dev/sdb2                  # 添加一個pv2到vg中來
  Volume group "vg_test_01" successfully extended
vg的刪除成員

這個操作需要使用vgdisplay查看vg的使用情況和刪除的pv上沒有數據。如果有使用pvmove遷移完畢數據才能移除。

[root@centos7 ~]$ vgreduce  vg_test_01  /dev/sdb2
  Removed "/dev/sdb2" from volume group "vg_test_01"

lv的創建

[root@centos7 ~]$ vgdisplay                        # lv邏輯卷創建之前， 需要查看下vg信息
  --- Volume group ---
  VG Name               vg_test_01
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        4
  Metadata Sequence No  3
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                0
  Open LV               0
  Max PV                0
  Cur PV                4
  Act PV                4
  VG Size               3.98 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              1020
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       1020 / 3.98 GiB
  VG UUID               sZwHea-LabA-SJaV-Wz40-qFp3-Um2w-pvmJAY
   
[root@centos7 ~]$ lvcreate -L 2G  -n lv_test_01 vg_test_01                 # 我們的vg是近4G的，我這里創建一個2G的lv,之前磁盤使用了文件系統慈愛有如下警告。輸入y即可。
WARNING: linux_raid_member signature detected on /dev/vg_test_01/lv_test_01 at offset 4096. Wipe it? [y/n]: y
  Wiping linux_raid_member signature on /dev/vg_test_01/lv_test_01.
WARNING: ext4 signature detected on /dev/vg_test_01/lv_test_01 at offset 1080. Wipe it? [y/n]: y
  Wiping ext4 signature on /dev/vg_test_01/lv_test_01.
  Logical volume "lv_test_01" created.

lv的移除

[root@centos7 ~]$ lvremove  /dev/vg_test_01/lv_test_01     
# 這個移除我們上面創建lv_test_01這個邏輯卷， 下面提示這個是活動的邏輯卷，輸入y就可以了
Do you really want to remove active logical volume vg_test_01/lv_test_01? [y/n]: y
  Logical volume "lv_test_01" successfully removed

注意：?如果這個lv被掛載了。請先umount

掛載文件系統

[root@centos7 ~]$ lvcreate -L 2G  -n lv_test_01 vg_test_01                             # 上面我們刪除了lv,這里需要創建出來
  Logical volume "lv_test_01" created.
[root@centos7 ~]$ mkfs.ext4  /dev/vg_test_01/lv_test_01                                  # 這里我使用ext4 文件系統了。centos7默認使用的文件系統是xfs,但是xfs不支持縮減的


[root@centos7 ~]$ mkdir /mnt/test_01                                                    # 創建掛載點目錄
[root@centos7 ~]$ mount /dev/vg_test_01/lv_test_01  /mnt/test_01/                       # 掛載邏輯卷

擴展LVM

上面我們的測試是vg是4G，我們的創建的lv是2G的，我們想給創建的lv擴展1G空間。

[root@centos7 ~]$ lvextend -L +1G /dev/vg_test_01/lv_test_01                 # 我們擴大1G， +1G表示在原有基礎上擴大1G,我們這里是有vg是有空間的，沒有的話就需要創建pv，擴大vg在做
  Size of logical volume vg_test_01/lv_test_01 changed from 2.00 GiB (512 extents) to 3.00 GiB (768 extents).
  Logical volume vg_test_01/lv_test_01 successfully resized.
[root@centos7 ~]$ df -h                                                      # 上面的命令提示lv已經到3G了， 但是使用df-h 查看還是2g
Filesystem                         Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3                           48G  4.9G   41G  11% /
devtmpfs                           979M  4.0K  979M   1% /dev
tmpfs                              993M     0  993M   0% /dev/shm
tmpfs                              993M   22M  971M   3% /run
tmpfs                              993M     0  993M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                          976M  130M  780M  15% /boot
/dev/sda5                           20G  307M   18G   2% /app
tmpfs                              199M   32K  199M   1% /run/user/0
/dev/sr0                           8.1G  8.1G     0 100% /run/media/root/CentOS 7 x86_64
/dev/mapper/vg_test_01-lv_test_01  2.0G   33M  2.0G   2% /mnt/test_01
[root@centos7 ~]$ resize2fs /dev/mapper/vg_test_01-lv_test_01              # 需要增長下文件系統的，讓文件系統和lv大小匹配下
meta-data=/dev/mapper/vg_test_01-lv_test_01 isize=512    agcount=4, agsize=131072 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0 spinodes=0
data     =                       bsize=4096   blocks=524288, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal               bsize=4096   blocks=2560, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 524288 to 786432
[root@centos7 ~]$ df -h                                                    # 再次查看就是一致的了
Filesystem                         Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3                           48G  4.9G   41G  11% /
devtmpfs                           979M  4.0K  979M   1% /dev
tmpfs                              993M     0  993M   0% /dev/shm
tmpfs                              993M   22M  971M   3% /run
tmpfs                              993M     0  993M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                          976M  130M  780M  15% /boot
/dev/sda5                           20G  307M   18G   2% /app
tmpfs                              199M   32K  199M   1% /run/user/0
/dev/sr0                           8.1G  8.1G     0 100% /run/media/root/CentOS 7 x86_64
/dev/mapper/vg_test_01-lv_test_01  3.0G   33M  3.0G   2% /mnt/test_01

注意：

ext系列可以使用resieze2fs去調整。其他的文件系統可以參考http://tldp.org/HOWTO/LVM-HOWTO/extendlv.html

lvextentd 有個-r選項，自動去調整大小，匹配lv和文件系統大小的。

縮減LVM

邏輯卷的大小可以減小，也可以增加。但是，在縮小卷本身之前，請記住縮小文件系統的大小或存在于卷中的任何文件是非常重要的，否則可能會丟失數據。

注意：xfs,jsf文件系統是沒法縮減lvm的，因為這2個文件系統沒法縮減文件系統大小的。參考http://tldp.org/HOWTO/LVM-HOWTO/reducelv.html

主要步驟：

檢查空間使用情況和分析

umount設備

縮減文件系統大小

縮減lv大小

恢復掛載設備

上面我們的邏輯卷是3G的大小，在縮減之前我們需要確保縮減的空間不能影響數據的存放的。

檢查工作

[root@centos7 ~]$ cp -a /etc/ /mnt/test_01/                              # 我這里模擬下，只能目錄有文件的情況 
[root@centos7 ~]$ du -sh /mnt/test_01/                                   # 查看下大小
42M    /mnt/test_01/
[root@centos7 ~]$ df -h                                                   # 查看邏輯卷分區利用情況 ，數據才存放76M,我們的邏輯卷都3G呢， 如果我們想縮減1G,完全沒有問題的。
Filesystem                         Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3                           48G  4.9G   41G  11% /
devtmpfs                           979M  4.0K  979M   1% /dev
tmpfs                              993M     0  993M   0% /dev/shm
tmpfs                              993M   22M  971M   3% /run
tmpfs                              993M     0  993M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                          976M  130M  780M  15% /boot
/dev/sda5                           20G  307M   18G   2% /app
tmpfs                              199M   32K  199M   1% /run/user/0
/dev/sr0                           8.1G  8.1G     0 100% /run/media/root/CentOS 7 x86_64
/dev/mapper/vg_test_01-lv_test_01  3.0G   76M  3.0G   3% /mnt/test_01

縮減空間

[root@centos7 ~]$ umount /dev/vg_test_01/lv_test_01                           # 取消掛載
[root@centos7 ~]$ resize2fs  /dev/vg_test_01/lv_test_01  1G                   # resieze2fs定義下文件系統大小
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Please run 'e2fsck -f /dev/vg_test_01/lv_test_01' first.


[root@centos7 ~]$ e2fsck -f /dev/vg_test_01/lv_test_01                        #上面的命令要檢查，那就檢查下
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
Pass 2: Checking directory structure
Pass 3: Checking directory connectivity
Pass 4: Checking reference counts
Pass 5: Checking group summary information
/dev/vg_test_01/lv_test_01: 3614/196608 files (0.1% non-contiguous), 42361/786432 blocks
[root@centos7 ~]$ resize2fs  /dev/vg_test_01/lv_test_01  1G                   # 檢查完，那就執行縮減文件系統大小
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/vg_test_01/lv_test_01 to 262144 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/vg_test_01/lv_test_01 is now 262144 blocks long.
[root@centos7 ~]$ lvreduce  -L 1G /dev/vg_test_01/lv_test_01                  # 縮減下邏輯卷到1G，這里有提示，縮減可能會丟失數據，輸入y即可
  WARNING: Reducing active logical volume to 1.00 GiB.
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce vg_test_01/lv_test_01? [y/n]: yG                 
  Size of logical volume vg_test_01/lv_test_01 changed from 3.00 GiB (768 extents) to 1.00 GiB (256 extents).
  Logical volume vg_test_01/lv_test_01 successfully resized.
[root@centos7 ~]$ mount /dev/vg_test_01/lv_test_01  /mnt/test_01/            # 恢復掛載
[root@centos7 ~]$ ll /mnt/test_01/
total 28
drwxr-xr-x. 140 root root 12288 Dec  7 13:54 etc
drwx------.   2 root root 16384 Dec  7 15:47 lost+found
[root@centos7 ~]$ df -h                                                     # 檢查下
Filesystem                         Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3                           48G  4.9G   41G  11% /
devtmpfs                           979M  4.0K  979M   1% /dev
tmpfs                              993M     0  993M   0% /dev/shm
tmpfs                              993M   22M  971M   3% /run
tmpfs                              993M     0  993M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                          976M  130M  780M  15% /boot
/dev/sda5                           20G  307M   18G   2% /app
tmpfs                              199M   32K  199M   1% /run/user/0
/dev/sr0                           8.1G  8.1G     0 100% /run/media/root/CentOS 7 x86_64
/dev/mapper/vg_test_01-lv_test_01  944M   52M  825M   6% /mnt/test_01

遷移LVM的vg

移動vg到另外一個機器上

主要步驟：

檢查和分析

一些預處理工作

umount文件系統

設置卷組非活動

導出卷組

取出設備，插入到新機器

導入卷組

激活卷組

掛載文件系統

檢查分析

[root@centos7 ~]$ vgs

我們使用lvs,vgs,pvs分別查看信息。發現我們vg是3G的大小。lv是1G的大小。但是vg的pv來自不同的磁盤的。我們要遷移vg。不能把包含pv都遷移過去把。那這一下子需要4個盤的。

我們把pv數據遷移下，到時候摘盤的時候只那一個就可以多好。發現/dev/sdd2是一個5G的盤。打算使用/dev/sdd這個盤作為遷移盤來遷移數據。

一些預處理工作

[root@centos7 ~]$ umount /mnt/test_01/                                    # 去除掛載


[root@centos7 ~]$ vgchange  -an vg_test_01                                # 設置vg不激活
  0 logical volume(s) in volume group "vg_test_01" now active

[root@centos7 ~]$ pvmove /dev/sd{b1,c1,e1}                                 # 遷移pv數據
  /dev/sdb1: Moved: 0.00%
  /dev/sdb1: Moved: 100.00%
[root@centos7 ~]$ pvs                                                      # 確保pv都是空的，沒有數據存放了。
  PV         VG         Fmt  Attr PSize    PFree   
  /dev/sdb1  vg_test_01 lvm2 a--  1020.00m 1020.00m
  /dev/sdb2             lvm2 ---     1.00g    1.00g
  /dev/sdc1  vg_test_01 lvm2 a--  1020.00m 1016.00m
  /dev/sdc2             lvm2 ---     1.00g    1.00g
  /dev/sdd1  vg_test_01 lvm2 a--  1020.00m       0 
  /dev/sdd2  vg_test_01 lvm2 a--    <5.00g   <5.00g
  /dev/sde1  vg_test_01 lvm2 a--  1020.00m 1020.00m
  /dev/sde2             lvm2 ---     2.00g    2.00g


[root@centos7 ~]$ vgreduce vg_test_01  /dev/sd{b1,c1,e1}                   # 縮減vg 去除b1,c1,e1
  Removed "/dev/sdb1" from volume group "vg_test_01"
  Removed "/dev/sdc1" from volume group "vg_test_01"
  Removed "/dev/sde1" from volume group "vg_test_01"
[root@centos7 ~]$ pvremove /dev/sd{b1,c1,e1}                               # 移除pv，這里提示，
  Lables on physical volume "/dev/sdb1" sucdessfully wiped.
  Labels on physical volume "/dev/sdc1" successfully wiped.
  Labels on physical volume "/dev/sde1" successfully wiped.

導出vg

[root@centos7 ~]$ vgdisplay                                       # 導出前的確認
  --- Volume group ---
  VG Name               vg_test_01
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  Metadata Sequence No  24
  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               5.99 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              1534
  Alloc PE / Size       256 / 1.00 GiB
  Free  PE / Size       1278 / 4.99 GiB
  VG UUID               sZwHea-LabA-SJaV-Wz40-qFp3-Um2w-pvmJAY
   
[root@centos7 ~]$ vgexport vg_test_01                                    # 導出vg發現有激活的設備，需要關閉
  Volume group "vg_test_01" has active logical volumes
[root@centos7 ~]$ vgchange -an vg_test_01                                # 設置為非激活
　　0 logical volume(s) in volume group "vg_test_01" now active
[root@centos7 ~]$ vgexport vg_test_01                                    # 導出， 要看到成功導出才可以，這里注意了， 如果這個vg名字和目標機器有重名的話， 這里使用rename改下在導出
　　Volume group "vg_test_01" successfully exported


[root@centos7 ~]$ sync                                                   # 多執行幾次sync。防止內存和磁盤沒有同步的問題。
[root@centos7 ~]$ sync
[root@centos7 ~]$ sync
[root@centos7 ~]$ sync

我這里把這個磁盤取出來安裝到另外一個機器上面。下面的一部分操作在新機器上執行。注意啦。

識別硬件

[root@centos6 ~]$ /git/Bash/other/scan_scsi_device.sh                             # 執行下掃描硬件腳本，我自己寫的，后面把這個bash腳本貼出來
start scan
/sys/devices/pci0000:00/0000:00:07.1/host0/scsi_host/host0/scan scan finished.
/sys/devices/pci0000:00/0000:00:07.1/host1/scsi_host/host1/scan scan finished.
/sys/devices/pci0000:00/0000:00:10.0/host2/scsi_host/host2/scan scan finished.
end  scan
please use lsblk check
[root@centos6 ~]$ lsblk                                                           # 使用lsblk查看，可以發現，識別出來就是那個/dev/sdc
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sr0     11:0    1  3.7G  0 rom  /media/CentOS_6.9_Final
sr1     11:1    1  8.1G  0 rom  /media/CentOS 7 x86_64
sda      8:0    0  200G  0 disk 
├─sda1   8:1    0    1G  0 part /boot
├─sda2   8:2    0 48.8G  0 part /
├─sda3   8:3    0 19.5G  0 part /app
├─sda5   8:5    0    2G  0 part [SWAP]
├─sda4   8:4    0    2M  0 part 
└─sda6   8:6    0    1G  0 part 
sdb      8:16   0  100G  0 disk 
├─sdb1   8:17   0    1G  0 part 
├─sdb2   8:18   0   20G  0 part 
├─sdb3   8:19   0    1G  0 part 
├─sdb4   8:20   0    1K  0 part 
├─sdb5   8:21   0   20G  0 part 
├─sdb6   8:22   0    1G  0 part 
└─sdb7   8:23   0    1G  0 part 
sr2     11:2    1  3.7G  0 rom  /media/CentOS_6.9_Final_
sr3     11:3    1    2G  0 rom  /media/CentOS_6.9_Final__
sdc      8:32   0   20G  0 disk 
├─sdc1   8:33   0    1G  0 part 
└─sdc2   8:34   0    5G  0 part

腳本內容如下

[root@centos6 ~]$ cat /git/Bash/other/scan_scsi_device.sh 
#!/bin/bash
#================================================
#FileName   :scan_scsi_device
#Author     :zhaojiedi
#Description:如果你添加了一個新的硬盤設備， 但是沒有被系統識別，使用如下腳本可以識別出來， 
#DateTime   :2017-11-30 1827
#Version    :V1.0
#Other      :最新版本建議從這里獲取https://github.com/zhaojiedi1992/Bash
#================================================
#!/bin/bash
echo "start scan"
for i in `find /sys/devices/ -name scan`; do 
    echo "- - -" > $i
    echo  $i scan finished.
done
echo "end  scan"
echo -e "?33[32mplease use lsblk check?33[0m"

導入并掛載

[root@centos6 ~]$ vgscan                                               # vg掃描
  Reading all physical volumes.  This may take a while...
  Found exported volume group "vg_test_01" using metadata type lvm2
[root@centos6 ~]$ pvscan                                               # pv掃描
  PV /dev/sdc1    is in exported VG vg_test_01 [1020.00 MiB / 0    free]
  PV /dev/sdc2    is in exported VG vg_test_01 [5.00 GiB / 4.99 GiB free]
  Total: 2 [5.99 GiB] / in use: 2 [5.99 GiB] / in no VG: 0 [0   ]
[root@centos6 ~]$ vgimport vg_test_01                                  # 確認無錯誤的就導入。
  Volume group "vg_test_01" successfully imported
[root@centos6 ~]$ vgs                                                  # 查看下vg信息
  VG         #PV #LV #SN Attr   VSize VFree
  vg_test_01   2   1   0 wz--n- 5.99g 4.99g
[root@centos6 ~]$ vgchange -ay vg_test_01                              # 激活vg
  1 logical volume(s) in volume group "vg_test_01" now active
[root@centos6 ~]$ mkdir /mnt/new_test                                  # 創建掛載點
[root@centos6 ~]$ mount /dev/vg_test_01/lv_test_01  /mnt/new_test/     # 掛載
[root@centos6 ~]$ du -sh /mnt/new_test/                                # 確認文件沒有丟失
45M    /mnt/new_test/

快照LVM

分析下當前環境，我把vg移動到centos6上了。一下操作在centos6上執行的。

[root@centos6 ~]$ vgs                                        # 查看下vg信息， 一共6G,還有5G呢。
  VG         #PV #LV #SN Attr   VSize VFree
  vg_test_01   2   1   0 wz--n- 5.99g 4.99g
[root@centos6 ~]$ pvs                                       # 有2個pv
  PV         VG         Fmt  Attr PSize    PFree
  /dev/sdc1  vg_test_01 lvm2 a--u 1020.00m    0 
  /dev/sdc2  vg_test_01 lvm2 a--u    5.00g 4.99g

我們剛才給/mnt/new_test目錄掛載邏輯卷vg_test_01。假如我們的/mnt/new_test的內容一直在變化。想去備份數據就需要快照卷了。

創建快照

[root@centos6 etc]$ lvcreate  -L 500M -s -p r -n vg_test_01_snapshot /dev/vg_test_01/lv_test_01       # -L指定大小， -s 表示創建快照而不是普通邏輯卷，-p r 指定權限為只讀的， -n指定名字
  Logical volume "vg_test_01_snapshot" created.

注意：如果使用的xfs文件系統，掛載的時候需要加入nouuid,ro選項，且創建快照的時候不能指定-p r選項。具體參考：http://tldp.org/HOWTO/LVM-HOWTO/snapshots_backup.html

模擬一些數據修改操作

[root@centos6 etc]$ echo "zhaojiedi1992" >>/mnt/new_test/zhaojiedi1992.txt                            # 制作一些修改情況
[root@centos6 etc]$ vim /mnt/new_test/etc/motd

監控快照情況

[root@centos6 ~]$ lvdisplay  /dev/vg_test_01/vg_test_01_snapshot 
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/vg_test_01/vg_test_01_snapshot
  LV Name                vg_test_01_snapshot
  VG Name                vg_test_01
  LV UUID                pZ8x2u-lqPA-uLef-P816-dS8V-wZ0y-PKWWwL
  LV Write Access        read only                                         #只讀的
  LV Creation host, time centos6.magedu.com, 2017-12-02 0656 +0800
  LV snapshot status     active destination for lv_test_01                 # 這是lv_test_01的快照
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                1.00 GiB                                          # 快照的總大小
  Current LE             256
  COW-table size         500.00 MiB
  COW-table LE           125
  Allocated to snapshot  0.01%                                             # 這個地方可以看當前快照占用情況。
  Snapshot chunk size    4.00 KiB
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     256
  Block device           253:3

掛載快照并備份

[root@centos6 etc]$ mkdir /mnt/test_bak                                            # 創建一個快照掛載目錄
[root@centos6 etc]$ mount /dev/vg_test_01/vg_test_01_snapshot  /mnt/test_bak/      # 掛載，因為我們上面創建快照的時候指定-pr只讀的
mount: block device /dev/mapper/vg_test_01-vg_test_01_snapshot is write-protected, mounting read-only
[root@centos6 etc]$ cat /mnt/test_bak/                                             # 快照后的zhaojiedi1992.txt沒有的。
etc/        lost+found/ 
[root@centos6 etc]$ cat /mnt/test_bak/etc/motd                                     # 這個地方的文件也是快照前的樣子。沒有問題
Welcom you this system
[root@centos6 etc]$ tar -jcvf /root/test.tar.bz --acl --selinux  --xattrs /mnt/test_bak/   # 備份數據趕緊的

移除快照

[root@centos6 etc]$ umount /mnt/test_bak/                                    # 取消掛載
[root@centos6 etc]$ lvremove /dev/vg_test_01/vg_test_01_snapshot             # 移除了快照卷
Do you really want to remove active logical volume vg_test_01_snapshot? [y/n]: y
  Logical volume "vg_test_01_snapshot" successfully removed

審核編輯：黃飛

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2018-11-28 15:56:15

你知道linux內核中的device mapper？

LVM2是Linux 下的邏輯卷管理器，它可以對磁盤進行分區等。但是我們這里用LVM主要是利用用戶空間的device mapper 庫以及它提供的 dmsetup 工具。

2019-04-29 15:19:52

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如何在Linux系統上添加新的磁盤

新添加的磁盤顯示為 /dev/xvdc。如果我們添加的是物理磁盤，基于磁盤類型它會顯示為類似 /dev/sda。這里我使用的是虛擬磁盤。

2019-04-29 16:03:03

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從磁盤同步看linux的機制和策略

管理的腳本，頗有感觸，故寫此文。???? 對于膝上電腦，最大的特點就是靠電池供電，而電腦最耗電的就是機械裝置，比如磁盤，因此如何使得磁盤效率最高就是操作系統的任務了，磁盤調度算法當然是最重要的，可是

2019-04-02 14:48:21

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Linux系統中LVM邏輯卷的工作原理是怎樣的

其實在Linux操作系統中，磁盤管理機制和windows上的差不多，絕大多數都是使用MBR(Master Boot Recorder)都是通過先對一個硬盤進行分區，然后再將該分區進行文件系統的格式化

2019-05-03 12:26:00

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Linux操作系統分析與實踐PDF電子書免費下載

《Linux操作系統分析與實踐》簡要介紹操作系統的定義、功能、特性，以及發展歷史、分類、內核結構，闡述計算機硬件系統對操作系統的支持與要求，以Linux 2.6版本為例詳細分析Linux操作系統

2019-04-29 17:04:39

微軟Windows 10研究新的方法管理現代磁盤分區

如果要刪除舊磁盤并創建新分區或擴展特定磁盤的空間，則需要依賴Windows 10的磁盤管理工具。在Windows 10上管理磁盤分區的最簡單方法是使用操作系統的內置磁盤管理功能，該功能上一次更新還是在Windows 7系統中。

2020-03-19 15:06:05

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linux磁盤滿的清理方法

Linux查看磁盤用量

2020-06-09 08:53:58

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linux的磁盤如何清理

Linux查看磁盤用量

2020-06-10 09:18:37

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Linux系統不停的報磁盤已滿應該如何處理

由于是開發環境，堆滿了大量的日志沒刪，10g了，于是我刪除了一些很久的日志，8g。奇怪的事情發生了，命令查看磁盤，依然是100%。linux還是跟windows區別挺大的么，windows我們刪除

2020-06-27 09:35:00

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linux虛擬機下使用IOMETER測試磁盤的IO性能

前面有分享了windows下如何使用IOMETER來測試網絡磁盤的IO性能，今天分享一下linux下如何使用IOMETER來測試網絡磁盤的性能。在linux下和window下工作模式有些區別

2020-07-08 10:32:19

df、du、fdisk linux的基本操作（磁盤管理）

df、du、fdisk linux的基本操作（磁盤管理

2020-12-08 17:14:21

如何用腳本來獲取linux系統CPU、內存、磁盤IO，及原理解釋

今天主要分享一個shell腳本，用來獲取linux系統CPU、內存、磁盤IO等信息。

2021-04-08 14:40:30

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Linux系統命令及shell腳本實踐指南

Linux系統命令及shell腳本實踐指南資料下載。

2021-06-01 14:47:23

嵌入式linux磁盤被寫滿了再寫會怎樣？

)，結果日志缺東少西，斷斷續續；不騰挪磁盤，再次運行應用，依舊可以正常工作一段時間；==待解釋參見：linux的硬盤滿了會導致哪些系統調用受影響...

2021-11-02 14:21:02

Linux磁盤I/O的性能指標和查看性能工具

在我之前的文章：《探討 Linux 的磁盤 I/O》中，我談到了 Linux 磁盤 I/O 的工作原理，我們了解到 Linux 存儲系統 I/O 棧由文件系統層（file system layer）、通用塊層（ general block layer）和設備層（device layer）構成。

2022-05-14 15:21:26

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