LVM管理和ssm存储管理器使用&磁盘配额

• LVM逻辑卷的管理

问题：对于生产环境下的服务器来说,如果存储数据的分区磁盘空间不够了怎么办?

因为如果要把一个分区的内容都拷贝到另一个分区上去，势必要首先卸载掉之前的那个分区，然后*对整个分区进行拷贝，如果服务器上运行着一个重要的服务，比如说WWW或者FTP，其要求是 7*24 小时运行正常的，那么卸载掉分区这是不可想象的，同时如果该分区保存的内容非常非常的多，那么在对分区进行转移时时间可能会耗费很久，所以，这个时候我们就会受到传统磁盘管理的限制，因为其不能够进行动态的磁盘管理。因此，为了解决这个问题，LVM技术就诞生了！！！：

LVM：在线扩容 快照snapshot MYSQL是可以通过快照实现一致性的物理备份

1.1 LVM的工作原理

LVM是在磁盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层，来为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局，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可以在磁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磁盘，当服务器添加了新的磁盘后，管理员不必将原有的文件移动到新的磁盘上，而是通过LVM可以直接扩展文件系统跨越磁盘

它就是通过将底层的物理硬盘封装起来，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。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。

1.1 LVM常用的术语

先来了解一下常用的名词解释

• 物理存储介质（The physical media）

这里指系统的存储设备：硬盘，如：/dev/hda、/dev/sda等等，是存储系统最低层的存储单元。

• 物理卷PV（physical volume）

物理卷就是指硬盘分区或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备(如RAID)，是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）比较，却包含有与LVM相关的管理参数 ,创建物理卷它可以用硬盘分区，也可以用硬盘本身或者回环文件。

• 卷组VG（Volume Group）

LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘，其由物理卷组成。可以在卷组上创建一个或多个“LVM分区”（逻辑卷），LVM卷组由一个或多个物理卷（PV）组成。也可以把VG理解成一个大的仓库或者几块大的硬盘 ll

• 逻辑卷LV（logical volume）

是从VG中划分的逻辑分区；LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区，在逻辑卷之上可以建立文件系统(比如/home或者/usr等)。

• 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；其实PE就是我们逻辑卷管理的最基本单位。比如说我有一个400M的硬盘，那么在将其格式化成PV的时候，其实际就是将这块物理硬盘划分成了100个的PE，因为PE默认的大小就是4M

• 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

1.2 LVM优点

• 使用卷组，使多个硬盘空间看起来像是一个大的硬盘
• 使用逻辑卷，可以跨多个硬盘空间的分区 sdb1 sdb2 sdc1 sdd2 sdf
• 在使用逻辑卷时，它可以在空间不足时动态调整它的大小
• 在调整逻辑卷大小时，不需要考虑逻辑卷在硬盘上的位置，不用担心没有可用的连续空间
• 可以在线对LV,VG 进行创建，删除，调整大小等操作。LVM上的文件系统也需要重新调整大小。
• 可以将正在使用中的硬盘迁移到别的硬盘上
• 允许创建快照，可以用来保存文件系统的备份。只能使用一次

解释：

LVM是软件的卷管理方式，而RAID是磁盘保护的方法。对于重要的业务来说，一般是同时存在。RAID用来保护物理的磁盘不会因为故障而中断业务。LVM用来实现对卷的良性的管理，更好的利用磁盘资源

创建Raid+LVM系统分区结构在正常的生产环境和企业日常环境中，使用基于软件RAID的冗余备份技术和磁盘的动态管理是非常有实用价值的

创建逻辑卷的顺序：Linux分区---物理卷---卷组---逻辑卷

第2章 创建LVM的基本步骤

1) 物理磁盘被格式化为PV，(空间被划分为一个个的PE) #PV包含PE

2) 不同的PV加入到同一个VG中，(不同PV的PE全部进入到了VG的PE池内) #VG包含PV

3) LV基于PE创建，(组成LV的PE可能来自不同的物理磁盘) #LV基于PV创建

4) LV直接可以格式化后挂载使用 #格式化挂载使用

5) LV的扩充缩减实际上就是增加或减少组成该LV的PE数量，其过程不会丢失原始数据

2.1 lvm常用的命令

功能

PV管理命令

VG管理命令

LV管理命令

scan 扫描

pvscan

vgscan

lvscan

create 创建

pvcreate

vgcreate

lvcreate

display显示

pvdisplay

vgdisplay

lvdisplay

remove 移除

pvremove

vgremove

lvremove

extend 扩展

vgextend

lvextend

reduce减少

vgreduce

lvreduce

2.2 创建并使用LVM逻辑卷

下面的操作会用的一些查看命令：

查看卷名

简单对应卷信息的查看

扫描相关的所有的对应卷

详细对应卷信息的查看

物理卷

pvs

pvscan

pvdisplay

卷组

vgs

vgscan

vgdisplay

逻辑卷

lvs

lvscan

lvdisplay

环境：添加一块硬盘，并且创建三个分区 sdb1 sdb2 sdb3

通过lvmdiskscan可以看到那些设备成为了物理卷.扫描块设备

[root@xuegod72 ~]# lvmdiskscan

/dev/sda1 [ 300.00 MiB]

/dev/sda2 [ 2.93 GiB]

/dev/sda3 [ 196.78 GiB]

/dev/sdb1 [ 500.00 MiB]

/dev/sdb2 [ 500.00 MiB]

/dev/sdb3 [ 500.00 MiB]

/dev/sdb5 [ 500.00 MiB]

/dev/sdb6 [ 500.00 MiB]

/dev/sdb7 [ 500.00 MiB]

0 disks

9 partitions

0 LVM physical volume whole disks

0 LVM physical volumes

2.3 创建PV

创建PV=pvcreate 设备名称 …..

创建VG=vgcreate 卷组名称 设备成员

[root@xuegod72 ~]# pvcreate /dev/sdb[1-3]

Physical volume "/dev/sdb1" successfully created

Physical volume "/dev/sdb2" successfully created

Physical volume "/dev/sdb3" successfully created

[root@xuegod72 ~]# pvs --查看PV信息

PV VG Fmt Attr PSize PFree

/dev/sdb1 lvm2 --- 500.00m 500.00m

/dev/sdb2 lvm2 --- 500.00m 500.00m

/dev/sdb3 lvm2 --- 500.00m 500.00m

[root@xuegod72 ~]# pvdisplay ---查看具体PV信息

"/dev/sdb2" is a new physical volume of "500.00 MiB"

--- NEW Physical volume ---

PV Name /dev/sdb2

VG Name

PV Size 500.00 MiB

Allocatable NO

PE Size 0

Total PE 0

Free PE 0

Allocated PE 0

PV UUID jDdWpu-AoeP-vpd9-ROsV-CWQo-Y4ip-kSc0u1

"/dev/sdb3" is a new physical volume of "500.00 MiB"

--- NEW Physical volume ---

PV Name /dev/sdb3

VG Name

PV Size 500.00 MiB

Allocatable NO

PE Size 0

Total PE 0

Free PE 0

Allocated PE 0

PV UUID inND8V-4qgE-Bv1K-pm6g-xeWA-FPXt-N91wH0

"/dev/sdb1" is a new physical volume of "500.00 MiB"

--- NEW Physical volume ---

PV Name /dev/sdb1

VG Name

PV Size 500.00 MiB

Allocatable NO

PE Size 0

Total PE 0

Free PE 0

Allocated PE 0

PV UUID Kif8cx-ONaT-WRBA-y3j2-FhCK-RZj3-gSMrGZ

2.4 创建VG

[root@xuegod72 ~]# vgcreate datavg /dev/sdb[1-3]

Volume group "datavg" successfully created

[root@xuegod72 ~]# vgs

VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree

datavg 3 0 0 wz--n- 1.45g 1.45g

[root@xuegod72 ~]# vgdisplay

--- Volume group ---

VG Name datavg

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 1.45 GiB

PE Size 4.00 MiB

Total PE 372

Alloc PE / Size 0 / 0

Free PE / Size 372 / 1.45 GiB

VG UUID izTXxE-jM2m-PRub-eVbD-4kVU-dBtZ-A51Lc0

[root@xuegod72 ~]# pvdisplay /dev/sdb1

--- Physical volume ---

PV Name /dev/sdb1

VG Name datavg

PV Size 500.00 MiB / not usable 4.00 MiB

Allocatable yes

PE Size 4.00 MiB

Total PE 124

Free PE 124

Allocated PE 0

PV UUID Kif8cx-ONaT-WRBA-y3j2-FhCK-RZj3-gSMrGZ

[root@xuegod72 ~]# pvcreate /dev/sdb5

Physical volume "/dev/sdb5" successfully created

[root@xuegod72 ~]# pvdisplay /dev/sdb5

"/dev/sdb5" is a new physical volume of "500.00 MiB"

--- NEW Physical volume ---

PV Name /dev/sdb5

VG Name

PV Size 500.00 MiB

Allocatable NO

PE Size 0

Total PE 0

Free PE 0

Allocated PE 0

PV UUID 2men8N-H82z-KwIP-vCui-OblB-eMhn-L96yWL

2.5 创建LV

lvcreate -n 指定逻辑卷名称（LV的名字） -L 指定大小（SIZE）| -l 指定LE数量 VG名

[root@panda ~]# lvcreate -L 40M -n lv1 vg1 ---L指定LV的SIZE

[root@panda ~]# lvcreate -l 20 -n lv2 vg1 --l 指定LE的数量

2.6 格式化并挂载使用

[root@xuegod72 datavg]# mkfs.xfs /dev/datavg/datalv

meta-data=/dev/datavg/datalv isize=256 agcount=4, agsize=65536 blks

= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1

= crc=0 finobt=0

data = bsize=4096 blocks=262144, imaxpct=25

= sunit=0 swidth=0 blks

naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=0

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@xuegod72 datavg]# mkdir /data

[root@xuegod72 datavg]# mount /dev/datavg/datalv /data/

[root@xuegod72 datavg]# df

文件系统 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点

/dev/sda3 206234228 2999280 203234948 2% /

devtmpfs 477820 0 477820 0% /dev

tmpfs 492364 84 492280 1% /dev/shm

tmpfs 492364 7156 485208 2% /run

tmpfs 492364 0 492364 0% /sys/fs/cgroup

/dev/sr0 3947824 3947824 0 100% /media

/dev/sda1 303788 130864 172924 44% /boot

tmpfs 98476 16 98460 1% /run/user/42

tmpfs 98476 0 98476 0% /run/user/0

/dev/mapper/datavg-datalv 1038336 32928 1005408 4% /data

第3章 实验

3.1 PE大小的更改

要求：创建sdb5 为PV,设置PE大小是16MB

指定PE的大小：-s

[root@xuegod72 datavg]# vgcreate -s 16M vg01 /dev/sdb5

Volume group "vg01" successfully created

[root@xuegod72 datavg]# pvdisplay /dev/sdb5

--- Physical volume ---

PV Name /dev/sdb5

VG Name vg01

PV Size 500.00 MiB / not usable 4.00 MiB

Allocatable yes

PE Size 16.00 MiB

Total PE 31

Free PE 31

Allocated PE 0

PV UUID 2men8N-H82z-KwIP-vCui-OblB-eMhn-L96yWL

• 参数 -s 指定PE的大小为16M，并且PE大小只能为2的冪数，且最大为512M

3.2 LV扩容

首先，确定一下是否有可用的扩容空间，空间是从卷组里扩建的，并且LV不能跨VG扩容

用的命令如下：

extend扩展

vgextend

lvextend

扩容逻辑卷

[root@xuegod72 datavg]# lvextend -L +300m /dev/datavg/datalv --->如果指定大小的时候，

扩容300M和扩容到300M是不一样的写法

扩容300M -----》 –L +300M

扩容到300M ----> -L 300M

Size of logical volume datavg/datalv changed from 1.00 GiB (256 extents) to 1.29 GiB (331 extents).

Logical volume datalv successfully resized.

[root@xuegod72 datavg]# lvs

LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert

datalv datavg -wi-ao---- 1.29g

[root@xuegod72 datavg]# vgs

VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree

appvg 1 0 0 wz--n- 496.00m 496.00m

datavg 3 1 0 wz--n- 1.45g 164.00m

vg01 1 0 0 wz--n- 496.00m 496.00m

[root@xuegod72 datavg]# df -Th

文件系统 类型 容量 已用 可用 已用% 挂载点

/dev/sda3 xfs 197G 2.9G 194G 2% /

devtmpfs devtmpfs 467M 0 467M 0% /dev

tmpfs tmpfs 481M 84K 481M 1% /dev/shm

tmpfs tmpfs 481M 7.0M 474M 2% /run

tmpfs tmpfs 481M 0 481M 0% /sys/fs/cgroup

/dev/sr0 iso9660 3.8G 3.8G 0 100% /media

/dev/sda1 xfs 297M 128M 169M 44% /boot

tmpfs tmpfs 97M 16K 97M 1% /run/user/42

tmpfs tmpfs 97M 0 97M 0% /run/user/0

/dev/mapper/datavg-datalv xfs 1014M 33M 982M 4% /data

RHEL6对文件系统进行扩容：resize2fs

注意在:RHEL7对文件系统进行扩容，使用：xfs_growfs

xfs_growfs与 resize2fs两者之间的区别主要是传递的参数不一样，xfs_growfs是采用的挂载点，而resize2fs采用的是逻辑卷名称，并且resize2fs命令不能对xfs类型文件系统进行扩展

[root@xuegod72 datavg]# xfs_growfs /dev/datavg/datalv

meta-data=/dev/mapper/datavg-datalv isize=256 agcount=4, agsize=65536 blks

= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1

= crc=0 finobt=0

data = bsize=4096 blocks=262144, imaxpct=25

= sunit=0 swidth=0 blks

naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=0

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 262144 to 338944

[root@xuegod72 datavg]# df -Th

文件系统 类型 容量 已用 可用 已用% 挂载点

/dev/sda3 xfs 197G 2.9G 194G 2% /

devtmpfs devtmpfs 467M 0 467M 0% /dev

tmpfs tmpfs 481M 84K 481M 1% /dev/shm

tmpfs tmpfs 481M 7.0M 474M 2% /run

tmpfs tmpfs 481M 0 481M 0% /sys/fs/cgroup

/dev/sr0 iso9660 3.8G 3.8G 0 100% /media

/dev/sda1 xfs 297M 128M 169M 44% /boot

tmpfs tmpfs 97M 16K 97M 1% /run/user/42

tmpfs tmpfs 97M 0 97M 0% /run/user/0

/dev/mapper/datavg-datalv xfs 1.3G 33M 1.3G 3% /data

[root@xuegod72 datavg]# ls /data/

mima

[root@xuegod72 datavg]# tail -3 /data/mima

sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/var/empty/sshd:/sbin/nologin

tcpdump:x:72:72::/:/sbin/nologin

miao:x:1000:1000:miao:/home/miao:/bin/bash

当然上面的文件系统扩展方式还有一种替代方式：在lvextend命令中加参数 –r，它可以用于多种不同的文件系统。比如xfs、ext4....

[root@xuegod72 ~]# lvextend -L +40m -r /dev/datavg/datalv

Size of logical volume datavg/datalv changed from 52.00 MiB (13 extents) to 92.00 MiB (23 extents).

Logical volume datalv successfully resized.

meta-data=/dev/mapper/datavg-datalv isize=256 agcount=2, agsize=6656 blks

= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1

= crc=0 finobt=0

data = bsize=4096 blocks=13312, imaxpct=25

= sunit=0 swidth=0 blks

naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=0

log =internal bsize=4096 blocks=853, version=2

= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1

realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0

data blocks changed from 13312 to 23552

3.3 VG扩容卷组的扩容

准备一个分区SDB6

开始进行VG扩容

[root@xuegod72 ~]# vgs vg01

VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree

vg01 1 0 0 wz--n- 1008.00m 1008.00m

[root@xuegod72 ~]# pvcreate /dev/sdb6

Physical volume "/dev/sdb6" successfully created

[root@xuegod72 ~]# pvs

PV VG Fmt Attr PSize PFree

/dev/sdb1 vg_file lvm2 a-- 1020.00m 0

/dev/sdb2 vg_file lvm2 a-- 1020.00m 204.00m

/dev/sdb3 vg_file lvm2 a-- 1020.00m 1020.00m

/dev/sdb5 vg01 lvm2 a-- 1008.00m 1008.00m

/dev/sdb6 lvm2 --- 1.00g 1.00g

[root@xuegod72 ~]# vgextend vg01 /dev/sdb6

Volume group "vg01" successfully extended

[root@xuegod72 ~]# vgs

VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree

vg01 2 0 0 wz--n- 1.97g 1.97g

vg_file 3 1 0 wz--n- 2.99g 1.20g

[root@xuegod72 ~]# pvs

PV VG Fmt Attr PSize PFree

/dev/sdb1 vg_file lvm2 a-- 1020.00m 0

/dev/sdb2 vg_file lvm2 a-- 1020.00m 204.00m

/dev/sdb3 vg_file lvm2 a-- 1020.00m 1020.00m

/dev/sdb5 vg01 lvm2 a-- 1008.00m 1008.00m

/dev/sdb6 vg01 lvm2 a-- 1008.00m 1008.00m

3.4 LVM 缩小步骤

[root@xuegod72 ~]# lvs

LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert

lv_file vg_file -wi-ao---- 1.79g

[root@xuegod72 ~]# lvreduce -L 500m /dev/vg_file/lv_file --- -L参数 后面加大小注意+ -符号

WARNING: Reducing active and open logical volume to 500.00 MiB

THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)

Do you really want to reduce lv_file? [y/n]: y

Size of logical volume vg_file/lv_file changed from 1.79 GiB (459 extents) to 500.00 MiB (125 extents).

Logical volume lv_file successfully resized.

[root@xuegod72 ~]# lvs

LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert

lv_file vg_file -wi-ao---- 500.00m

文件系统并没有变化

[root@xuegod72 ~]# df -h /lv_file/

Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on

/dev/mapper/vg_file-lv_file 1.8G 33M 1.8G 2% /lv_file

[root@xuegod72 ~]# xfs_growfs /dev/vg_file/lv_file

meta-data=/dev/mapper/vg_file-lv_file isize=256 agcount=5, agsize=98304 blks

= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1

= crc=0 finobt=0

data = bsize=4096 blocks=470016, imaxpct=25

= sunit=0 swidth=0 blks

naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=0

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 size 128000 too small, old size is 470016

[root@xuegod72 ~]# df -h /lv_file/

Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on

/dev/mapper/vg_file-lv_file 1.8G 33M 1.8G 2% /lv_file

造成文件系统不能缩小的原因

RHEL7只能对LV动态的增加 但是XFS不支持文件系统缩减

3.5 VG缩减

我要把/dev/sdb1 移除

所在的VG=vg1

必须保障咱们的物理卷是否被使用，因为它无法缩减一个有数据存在的pv

如下图：

我们的sdb5 是未使用的

3.6 LVM删除

lv à vg à pv

[root@xuegod72 ~]# umount ----> remove lv -----> rmove vg -----> remove pv 删除

[root@xuegod72 ~]# create pv -----> create vg ----> create lv ----> mkfs ----> mount 创建

删除之前必须把设备进行卸载，否则会产生以下错误

删除之前必须把设备进行卸载，否则会产生以下错误

[root@xuegod72 ~]# umount /vg1/

[root@xuegod72 ~]# lvremove /dev/vg1/lv1

Do you really want to remove active logical volume lv1? [y/n]: y

Logical volume "lv1" successfully removed

[root@xuegod72 ~]# lvs

[root@xuegod72 ~]# vgremove /dev/vg1

Volume group "vg1" successfully removed

[root@xuegod72 ~]# vgs

VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree

vg01 1 0 0 wz--n- 1008.00m 1008.00m

[root@xuegod72 ~]# pvs

PV VG Fmt Attr PSize PFree

/dev/sdb1 lvm2 --- 1.00g 1.00g

/dev/sdb2 lvm2 --- 1.00g 1.00g

/dev/sdb3 vg01 lvm2 a-- 1008.00m 1008.00m

/dev/sdb5 lvm2 --- 1.00g 1.00g

[root@xuegod72 ~]# pvremove /dev/sdb{1,2,5}

Labels on physical volume "/dev/sdb1" successfully wiped

Labels on physical volume "/dev/sdb2" successfully wiped

Labels on physical volume "/dev/sdb5" successfully wiped

[root@xuegod72 ~]# pvs

PV VG Fmt Attr PSize PFree

/dev/sdb3 vg01 lvm2 a-- 1008.00m 1008.00m

底层存储更换：原来在EMC存储上，现在要换到日立上，步骤如下：

1. 新建PV pvcreate /dev/sdb6
2. 扩容VG vgextend datavg /dev/sdb6
3. 移动数据 pvm ove /dev/sdb1 /dev/sdb6
4. VG缩小 vgreduce datavg /dev/sdb1
5. 去掉替换下来的存储盘 pvremove /dev/sdb1

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