使用 LVM 添加存储

服务器运维linux存储LVM 2024-03-09

LVM 为你配置存储的方式提供了极大的灵活性。

逻辑卷管理器Logical Volume Manager（LVM）允许在操作系统和硬件之间建立一个抽象层。通常，你的操作系统会查找磁盘（/dev/sda、/dev/sdb 等）和这些磁盘中的分区（/dev/sda1、/dev/sdb1 等）。

LVM 在操作系统和磁盘之间创建了一个虚拟层。LVM 不是一个驱动器持有一定数量的分区，而是创建一个统一的存储池（称为卷组Volume Group），跨越任意数量的物理驱动器（称为物理卷Physical Volume）。使用卷组中可用的存储，LVM 可以为你的操作系统提供类似磁盘和分区的功能。

操作系统完全没有意识到它被“欺骗”了。

Drive space

由于 LVM 虚拟地创建卷组和逻辑卷，因此即使在系统运行时，也可以轻松调整它们的大小或移动它们，或者创建新卷。此外，LVM 提供了其它情况下不存在的特性，比如创建逻辑卷的活动快照时无需首先卸载磁盘。

LVM 中的卷组是一个命名的虚拟容器，将底层物理磁盘组合在一起。它充当一个池，可以从中创建不同大小的逻辑卷Logical Volume。逻辑卷包含实际的文件系统并且可以跨越多个磁盘，并且不需要物理上连续。

特性

  • 分区名称通常具有系统名称，例如 /dev/sda1。LVM 具有便于人们理解的名称，例如 home 或者 media。
  • 分区的总大小受底层物理磁盘大小的限制。在 LVM 中，卷可以跨越多个磁盘，并且仅受 LVM 中所有物理磁盘总大小的限制。
  • 分区通常只有在磁盘未使用且已卸载时才能调整大小、移动或删除。LVM 卷可以在系统运行时进行操作。
  • 只能通过分配与分区相邻的可用空间来扩展分区。LVM 卷可以从任何地方占用可用空间。
  • 扩展分区涉及移动数据以腾出可用空间，这非常耗时，并且可能会在断电期间导致数据丢失。LVM 卷可以从卷组中的任何地方占用可用空间，甚至可以在另一块磁盘上。
  • 因为在 LVM 中创建卷非常容易，所以它鼓励创建不同的卷，例如创建单独的卷来测试功能或尝试不同的操作系统。对于分区，此过程将非常耗时并且容易出错。
  • 快照只能在 LVM 中创建。它允许你创建当前逻辑卷的时间点镜像，即使在系统运行时也可以。这非常适合备份。

测试设置

作为演示，假设你的系统具有以下驱动器配置：

  1. NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
  2. xvda 202:0 0 8G 0 disk
  3. `-xvda1 202:1 0 8G 0 part /
  4. xvdb 202:16 0 1G 0 disk
  5. xvdc 202:32 0 1G 0 disk
  6. xvdd 202:48 0 2G 0 disk
  7. xvde 202:64 0 5G 0 disk
  8. xvdf 202:80 0 8G 0 disk

步骤 1. 初始化磁盘以用于 LVM

运行 pvcreate /dev/xvdb /dev/xvdc /dev/xvdd /dev/xvde /dev/xvdf。输出应如下：

  1. Physical volume "/dev/xvdb" successfully created
  2. Physical volume "/dev/xvdc" successfully created
  3. Physical volume "/dev/xvdd" successfully created
  4. Physical volume "/dev/xvde" successfully created
  5. Physical volume "/dev/xvdf" successfully created

使用 pvs 或者 pvdisplay 查看结果：

  1. "/dev/xvde" is a new physical volume of "5.00 GiB"
  2. --- NEW Physical volume ---
  3. PV Name /dev/xvde
  4. VG Name
  5. PV Size 5.00 GiB
  6. Allocatable NO
  7. PE Size 0
  8. Total PE 0
  9. Free PE 0
  10. Allocated PE 0
  11. PV UUID 728JtI-ffZD-h2dZ-JKnV-8IOf-YKdS-8srJtn
  12. "/dev/xvdb" is a new physical volume of "1.00 GiB"
  13. --- NEW Physical volume ---
  14. PV Name /dev/xvdb
  15. VG Name
  16. PV Size 1.00 GiB
  17. Allocatable NO
  18. PE Size 0
  19. Total PE 0
  20. Free PE 0
  21. Allocated PE 0
  22. PV UUID zk1phS-7uXc-PjBP-5Pv9-dtAV-zKe6-8OCRkZ
  23. "/dev/xvdd" is a new physical volume of "2.00 GiB"
  24. --- NEW Physical volume ---
  25. PV Name /dev/xvdd
  26. VG Name
  27. PV Size 2.00 GiB
  28. Allocatable NO
  29. PE Size 0
  30. Total PE 0
  31. Free PE 0
  32. Allocated PE 0
  33. PV UUID R0I139-Ipca-KFra-2IZX-o9xJ-IW49-T22fPc
  34. "/dev/xvdc" is a new physical volume of "1.00 GiB"
  35. --- NEW Physical volume ---
  36. PV Name /dev/xvdc
  37. VG Name
  38. PV Size 1.00 GiB
  39. Allocatable NO
  40. PE Size 0
  41. Total PE 0
  42. Free PE 0
  43. Allocated PE 0
  44. PV UUID FDzcVS-sq22-2b13-cYRj-dXHf-QLjS-22Meae
  45. "/dev/xvdf" is a new physical volume of "8.00 GiB"
  46. --- NEW Physical volume ---
  47. PV Name /dev/xvdf
  48. VG Name
  49. PV Size 8.00 GiB
  50. Allocatable NO
  51. PE Size 0
  52. Total PE 0
  53. Free PE 0
  54. Allocated PE 0
  55. PV UUID TRVSH9-Bo5D-JHHb-g0NX-8IoS-GG6T-YV4d0p

步骤 2. 创建卷组

运行 vgcreate myvg /dev/xvdb /dev/xvdc /dev/xvdd /dev/xvde /dev/xvdf。通过 vgs 或者 vgdisplay 查看结果：

  1. --- Volume group ---
  2. VG Name myvg
  3. System ID
  4. Format lvm2
  5. Metadata Areas 5
  6. Metadata Sequence No 1
  7. VG Access read/write
  8. VG Status resizable
  9. MAX LV 0
  10. Cur LV 0
  11. Open LV 0
  12. Max PV 0
  13. Cur PV 5
  14. Act PV 5
  15. VG Size 16.98 GiB
  16. PE Size 4.00 MiB
  17. Total PE 4347
  18. Alloc PE / Size 0 / 0
  19. Free PE / Size 4347 / 16.98 GiB
  20. VG UUID ewrrWp-Tonj-LeFa-4Ogi-BIJJ-vztN-yrepkh

步骤 3: 创建逻辑卷

运行以下命令：

  1. lvcreate myvg --name media --size 4G
  2. lvcreate myvg --name home --size 4G

使用 lvs 或者 lvdisplay 验证结果：

  1. --- Logical volume ---
  2. LV Path /dev/myvg/media
  3. LV Name media
  4. VG Name myvg
  5. LV UUID LOBga3-pUNX-ZnxM-GliZ-mABH-xsdF-3VBXFT
  6. LV Write Access read/write
  7. LV Creation host, time ip-10-0-5-236, 2017-02-03 05:29:15 +0000
  8. LV Status available
  9. # open 0
  10. LV Size 4.00 GiB
  11. Current LE 1024
  12. Segments 1
  13. Allocation inherit
  14. Read ahead sectors auto
  15. - currently set to 256
  16. Block device 252:0
  17. --- Logical volume ---
  18. LV Path /dev/myvg/home
  19. LV Name home
  20. VG Name myvg
  21. LV UUID Hc06sl-vtss-DuS0-jfqj-oNce-qKf6-e5qHhK
  22. LV Write Access read/write
  23. LV Creation host, time ip-10-0-5-236, 2017-02-03 05:29:40 +0000
  24. LV Status available
  25. # open 0
  26. LV Size 4.00 GiB
  27. Current LE 1024
  28. Segments 1
  29. Allocation inherit
  30. Read ahead sectors auto
  31. - currently set to 256
  32. Block device 252:1

步骤 4: 创建文件系统

使用以下命令创建文件系统：

  1. vgcreate myvg /dev/xvdb /dev/xvdc /dev/xvdd /dev/xvde /dev/xvdf
  2. mkfs.ext3 /dev/myvg/media
  3. mkfs.ext3 /dev/myvg/home

挂载它：

  1. mount /dev/myvg/media /media
  2. mount /dev/myvg/home /home

使用 lsblk 命令查看完整配置：

  1. NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
  2. xvda 202:0 0 8G 0 disk
  3. `-xvda1 202:1 0 8G 0 part /
  4. xvdb 202:16 0 1G 0 disk
  5. xvdc 202:32 0 1G 0 disk
  6. xvdd 202:48 0 2G 0 disk
  7. xvde 202:64 0 5G 0 disk
  8. `-myvg-media 252:0 0 4G 0 lvm /media
  9. xvdf 202:80 0 8G 0 disk
  10. `-myvg-home 252:1 0 4G 0 lvm /home

步骤 5: 扩展 LVM

添加一块新的 /dev/xvdg 磁盘。要扩展 home 卷，运行以下命令：

  1. pvcreate /dev/xvdg
  2. vgextend myvg /dev/xvdg
  3. lvextend -l 100%FREE /dev/myvg/home
  4. resize2fs /dev/myvg/home

运行 df -h，你应该可以看到新的磁盘大小。

就是这样！

LVM 为你配置存储的方式提供了极大的灵活性。尝试一下，并享受 LVM 的乐趣！

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