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Linux如何创建及管理LVM分区以及LVM逻辑卷管理

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Linux如何创建及管理LVM分区——LVM逻辑卷管理

前言:前面两篇文章我分享了如何为硬盘规划分区,如何创建及使用Linux分区、光盘等文件系统。这篇文章我们将此基础上,进一步学习关于LVM(Logical Volume Manager,逻辑卷管理)动态分区的磁盘管理技术。

文章有点长,看命令直接看后面,前面讲的都是概念性的东西,有点啰嗦。

一、LVM卷的概述

我们有很多时候会遇到这样的困境,就是在分配各个硬盘分区的容量时拿捏不准确,在之后的使用中总是会出现容量不够用的情况,一旦出现这种情况时可能不得不备份、删除相关数据,甚至被迫重新规划分区,以满足需要。LVM逻辑卷的出现,让我们可以轻松摆脱这种尴尬。

LVM是Linux系统中对磁盘分区进行管理的一种逻辑机制,它是建立在硬盘和分区之上,文件系统之下的一个逻辑层,在建立文件系统是屏蔽了下层的磁盘分区布局,能够在保持现有数据不变的情况下动态调整磁盘容量,从而提高磁盘管理的灵活性。需要注意的是:/boot分区用于存放引导文件,不能基于LVM创建。

1.PV(Physical Volume,物理卷)

物理卷LVM机制的基本存储设备,通常对应为一个普通分区或整个硬盘。创建物理卷时,会在分区或硬盘的头部创建一个保留区块,用于记录LVM的属性,并把存储空间分割成默认大小为4MB的基本单元(Physical Extent,PE),从而构成物理卷,物理卷一般直接使用设备文件名称,如/dev/sdb1、/dev/sdb2、/dev/sda等。

图示:

「Linux」如何创建及管理LVM分区——LVM逻辑卷管理

通俗点说就是把一块大的蛋糕分成了n个小块,但他的名字还是使用这块大蛋糕的名字。小蛋糕就是上面提到的PE,默认大小为4MB,可以自主调节。(不是专业术语,只做辅助理解,个人理解,不求认同,若感觉比喻相差太大,可以忽略)

2.VG(Volume Group,卷组)

由一个或多个物理卷组成一个整体,即称为卷组,在卷组中可以动态地添加或移除物理卷。许多个物理卷可以分别组成不同的卷组,卷组的名称由用户自行定义。

图示:

「Linux」如何创建及管理LVM分区——LVM逻辑卷管理

还是上面举的那个蛋糕的例子,把蛋糕切成了n个小块之后,现在要开始分蛋糕了,在n块小蛋糕里取出m个小块,分给一个人,这m个小块就是一个卷组,然后用这个人的名字作为这一部分蛋糕的名字,也就是卷组名。(不是专业术语,只做辅助理解,个人理解,不求认同,若感觉比喻相差太大,可以忽略)

3.LV(Logical Volume,逻辑卷)

逻辑卷建立在卷组之上,与物理卷没有直接关系。对于逻辑卷来说,每一个卷组就是一个整体,从这个整体中”切出”一小块空间,作为用户创建文件系统的基础,这一小块空间就称为逻辑卷。

图示:

「Linux」如何创建及管理LVM分区——LVM逻辑卷管理

通过以上述说,可以看出建立LVM分区管理机制的过程就是:首先,将普通分区或整个硬盘创建为物理卷;接下来,将物理上比较分散的各物理卷的存储空间组成一个逻辑整体,即卷组;最后,基于卷组这个整体,分割出不同的数据存储空间,形成逻辑卷。逻辑卷才是最终用户可以格式化并挂载使用的存储单位。

二、LVM的管理命令

为了便于理解,先使用fdisk工具在磁盘设备”/dev/sdb”中划分出三个分区sdb1、sdb2、sdb3、用作举例。

LVM管理命令主要包括三大类:PV物理卷管理、VG卷组管理、LV逻辑卷管理,对应的命令程序文件分别以”pv、vg、lv”开头。如下图所示:

「Linux」如何创建及管理LVM分区——LVM逻辑卷管理

常用命令举例:

1.PV物理卷管理

1) pvcreate命令

用于将分区或整个硬盘转换成物理卷,主要是添加LVM属性信息并划分PE存储单位。

命令格式:pvcreate 设备名1 [设备名2 … …]

图示:

「Linux」如何创建及管理LVM分区——LVM逻辑卷管理

2) pvdisplay命令

用于显示物理卷的详细信息,需要使用指定的物理卷作为命令参数,默认是将显示所有物理卷的信息。

图示:

「Linux」如何创建及管理LVM分区——LVM逻辑卷管理

3) pvremove命令

用于将物理卷还原成普通分区或磁盘,不在用于LVM体系,被移除的物理卷将无法被pvscan识别。

命令格式:pvremove 物理卷名

2.VG卷组管理(这里我就说一下vgcreate命令,其他命令格式基本上很好理解,和PV命令差不多)

vgcreate命令

用于将一个或多个物理卷创建为一个卷组。

命令格式:vgcreate 卷组名 物理卷名1 [物理卷名2]

图示:

「Linux」如何创建及管理LVM分区——LVM逻辑卷管理

加-s选项可以改变PE的大小,例如vgcreate -s 8M mail_store /dev/sdb1,就是在创建卷组的同时改变PE大小,将PE改为8M。

3.LV逻辑卷管理

1) lvcrate命令

用于从指定的卷组中分割空间,以创建新的逻辑卷。需要指定逻辑卷大小、名称及所在的卷组名作为参数。

命令格式:

lvcreate -L 容量大小 -n 逻辑卷名 卷组名

lvcreate -l PE个数 -n 逻辑卷名 卷组名

图示:

「Linux」如何创建及管理LVM分区——LVM逻辑卷管理

2) lvextend命令

用于动态扩展逻辑卷的空间,当目前使用的逻辑卷空间不足时,可以从所在卷组中分割额外的空间进行扩展。只要指定需增加的容量大小及逻辑卷文件位置即可。前提条件是该卷组中还有尚未分配的磁盘空间,否则需要先扩展卷组容量。

命令格式:

lvextend -L +大小 /dev/卷组名/逻辑卷名

lvextend -l +PE个数 /dev/卷组名/逻辑卷名

图示:

「Linux」如何创建及管理LVM分区——LVM逻辑卷管理

上图中”resize2fs /dev/卷组名/逻辑卷名”命令的作用是重新识别文件系统的大小,即在线调整文件系统的大小。

4.格式化、挂载

格式化:mkfs.ext4 /dev/mail_store /mbox(注意空格,上传之后就不明显了)

挂载:mkdir /mailbox

mount /dev/mail_store/mbox /mailbox

或通过在/etc/fstab文件中添加相应的挂载配置,就可以实现开机自动挂载指定的分区

(格式化和挂载的文章前面已经分享过了,这里就不在赘述了,感兴趣的话可以进去主页查看了解)

通过上面的墨迹,下面是我给大家准备的创建LVM逻辑卷的一个粗略的步骤图:

「Linux」如何创建及管理LVM分区——LVM逻辑卷管理
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