Linux LVM
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對(duì)
于Linux用戶(hù)而言，在安裝一臺(tái)Linux機(jī)器的時(shí)候，遇到的問(wèn)題之一就是給各分區(qū)估計(jì)和分派足夠的硬盤(pán)空間。無(wú)論對(duì)一個(gè)正在為服務(wù)器尋找空間的系統(tǒng)管
理員，還是一個(gè)磁盤(pán)即將用盡的普通用戶(hù)來(lái)說(shuō)，這都是一個(gè)非常常見(jiàn)的問(wèn)題。解決的方法通常是使用符號(hào)鏈接，或者一些調(diào)整分區(qū)大小的工具(比如
parted)。但是，這只是一個(gè)暫時(shí)性的解決辦法，不久，我們又會(huì)面臨同樣的問(wèn)題。
如果你是一個(gè)站點(diǎn)的系統(tǒng)管理員，管理著數(shù)量眾多的、連接在Internet之上的服務(wù)器，那么你每關(guān)機(jī)一分鐘，都會(huì)給公司帶來(lái)很大損失。此外，使用這種方法，在修改了分區(qū)表之后，每一次都得重新啟動(dòng)系統(tǒng)。LVM(邏輯卷管理程序)可以幫助我們解決這些問(wèn)題。
LVM簡(jiǎn)介
Linux LVM可以使管理工作更加輕松。相對(duì)于硬盤(pán)和分區(qū)，LVM是從更高的層次來(lái)看待存儲(chǔ)空間的。在使用LVM之前，先來(lái)看一些將要使用到的相關(guān)概念。
物理卷
物理卷是指硬盤(pán)分區(qū)或者從邏輯上看起來(lái)和硬盤(pán)分區(qū)類(lèi)似的設(shè)備(比如RAID設(shè)備)。
邏輯卷
一個(gè)或者多個(gè)物理卷組成一個(gè)邏輯卷。對(duì)于LVM而言，邏輯卷類(lèi)似于非LVM系統(tǒng)中的硬盤(pán)分區(qū)。邏輯卷可以包含一個(gè)文件系統(tǒng)(比如/home或者/usr)。
卷組
一個(gè)或者多個(gè)邏輯卷組成一個(gè)卷組。對(duì)于LVM而言，卷組類(lèi)似于非LVM系統(tǒng)中的物理硬盤(pán)。卷組把多個(gè)邏輯卷組合在一起，形成一個(gè)可管理的單元。
LVM工作方式
下面來(lái)看一看LVM到底是怎樣工作的。每一個(gè)物理卷都被分成幾個(gè)基本單元，即所謂的PE(Physical
Extents)。PE的大小是可變的，但是必須和其所屬卷組的物理卷相同。在每一個(gè)物理卷里，每一個(gè)PE都有一個(gè)惟一的編號(hào)。PE是一個(gè)物理存儲(chǔ)里可以
被LVM尋址的最小單元。
每一個(gè)邏輯卷也被分成一些可被尋址的基本單位，即所謂的LE(Logical Extents)。在同一個(gè)卷組中，LE的大小和PE是相同的，很顯然，LE的大小對(duì)于一個(gè)卷組中的所有邏輯卷來(lái)說(shuō)都是相同的。
在一個(gè)物理卷中，每一個(gè)PE都有一個(gè)惟一的編號(hào)，但是對(duì)于邏輯卷這并不一定是必需的。這是因?yàn)楫?dāng)這些PE
ID號(hào)不能使用時(shí)，邏輯卷可以由一些物理卷組成。因此，LE
ID號(hào)是用于識(shí)別LE以及與之相關(guān)的特定PE的。正如前面所提到的，LE和PE之間是一一對(duì)應(yīng)的。每一次存儲(chǔ)區(qū)域被尋址訪(fǎng)問(wèn)或者LE的ID被使用，都會(huì)把
數(shù)據(jù)寫(xiě)在物理存儲(chǔ)設(shè)備之上。
你可能會(huì)覺(jué)得奇怪，有關(guān)邏輯卷和邏輯卷組的所有元數(shù)據(jù)都存到哪兒去了。類(lèi)似的在非LVM系統(tǒng)中，有關(guān)分區(qū)的數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)在分區(qū)表中，而分區(qū)表被存儲(chǔ)在了每一個(gè)物理卷的起始位置。VGDA(卷組描述符區(qū)域)功能就好象是LVM的分區(qū)表，它存儲(chǔ)在每一個(gè)物理卷的起始處。
VGDA由以下信息組成：
◆ 一個(gè)PV描述符
◆ 一個(gè)VG描述符
◆ LV描述符
◆ 一些PE描述符
當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)LV時(shí)，VG被激活，并且VGDA被加載至內(nèi)存。VGDA幫助識(shí)別LV的實(shí)際存儲(chǔ)位置。當(dāng)系統(tǒng)想要訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，由VGDA建立起來(lái)的映射機(jī)制就用于訪(fǎng)問(wèn)實(shí)際的物理位置來(lái)執(zhí)行I/O操作。
開(kāi)始工作
下面具體看一看如何使用LVM。
第一步：配置內(nèi)核。在安裝LVM之前，內(nèi)核之中應(yīng)該有LVM模塊，可以使用以下的步驟來(lái)完成：
#cd /usr/src/linux
#make menuconfig
選擇Multi-device Support (RAID and LVM)子菜單，選中以下兩個(gè)選項(xiàng)：
[*] Multiple devices driver support (RAID and LVM)
<*> Logical volume manager (LVM) Support.
第二步：檢查驅(qū)動(dòng)器上空閑硬盤(pán)空間的總量。這可以通過(guò)以下命令來(lái)未完成：
# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/hda1 3.1G 2.7G 398M 87% /
/dev/hda2 4.0G 3.2G 806M 80% /home
/dev/hda5 2.1G 1.0G 1.1G 48% /var
第三步：在硬盤(pán)上創(chuàng)建一個(gè)LVM分區(qū)。使用fdisk或者其它的分區(qū)工具來(lái)創(chuàng)建一個(gè)LVM分區(qū)。Linux LVM的分區(qū)類(lèi)型為8e。
# fdisk /dev/hda
press p (to print the partition table) and n (to create a new partition)
第四步：創(chuàng)建一個(gè)物理卷。下述命令將在分區(qū)的起始處創(chuàng)建一個(gè)卷組描述符：
# pvcreate /dev/hda6
pvcreate -- -physical volume "/dev/hda6" successfully created
# pvcreate /dev/hda7
pvcreate- -- physical volume "/dev/hda7" successfully created
第五步：創(chuàng)建一個(gè)卷組。通過(guò)下面的方法創(chuàng)建一個(gè)新的卷組，并且添加兩個(gè)物理卷：
# vgcreate test_lvm /dev/hda6 /dev/hda7
vgcreate- -- INFO: using default physical extent size 4 MB
vgcreate- -- INFO: maximum logical volume size is 255.99 Gigabyte
vgcreate- -- doing automatic backup of volume group "test_lvm"
vgcreate- -- volume group "test_lvm" successfully created and activated
上述命令將創(chuàng)建一個(gè)名為test_lvm，包含有/dev/hda6和/dev/hda7兩個(gè)物理卷的卷組。使用下面命令來(lái)激活卷組：
# vgchange -ay test_lvm
使用“vgdisplay”命令來(lái)查看所建立卷組的細(xì)節(jié)信息。
# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name test_lvm
VG Access read/write
VG Status available/resizable
VG # 0
MAX LV 256
Cur LV 1
Open LV 0
MAX LV Size 255.99 GB
Max PV 256
Cur PV 2
Act PV 2
VG Size 3.91 GB
PE Size 4 MB
Total PE 1000
Alloc PE / Size 256 / 1 GB
Free PE / Size 744 / 2.91 GB
VG UUID T34zIt-HDPs-uo6r-cBDT-UjEq-EEPB-GF435E
第六步：創(chuàng)建一個(gè)邏輯卷。使用lvcreate命令在卷組中創(chuàng)建一個(gè)邏輯卷：
# lvcreate -L2G -nlogvol1 test_lvm
第七步：創(chuàng)建文件系統(tǒng)。在該邏輯卷上選擇使用reiserfs日志文件系統(tǒng)：
# mkreiserfs /dev/test_lvm/logvol1
使用mount命令來(lái)加載新創(chuàng)建的文件系統(tǒng)。
# mount -t reiserfs /dev/test_lvm/logvol1 /mnt/lv1
第八步：在/etc/fstab和/etc/lilo.conf中添加一個(gè)入口。在/etc/fstab中加入以下入口，在啟動(dòng)時(shí)加載文件系統(tǒng)：
/dev/test_lvm/logvol1 /mnt/lv1 reiserfs defaults 1 1
如果沒(méi)有覆蓋原來(lái)的內(nèi)核，那么拷貝一份重新編譯后的內(nèi)核，并且在啟動(dòng)時(shí)選擇是否使用LVM。下面是LILO文件的內(nèi)容：
image = /boot/lvm_kernel_image
label = linux-lvm
root = /dev/hda1
initrd = /boot/init_image
ramdisk = 8192
添加以上內(nèi)容后，使用以下命令重新加載LILO：
#/sbin/lilo
第九步：修改邏輯卷的大小。可以使用lvextend命令方便地修改邏輯卷的大小，增加邏輯卷大小的方法如下：
# lvextend -L+1G /dev/test_lvm/logvol1
lvextend -- extending logical volume "/dev/test_lvm/logvol1" to 3GB
lvextend -- doing automatic backup of volume group "test_lvm"
lvextend -- logical volume "/dev/test_lvm/logvol1" successfully extended
類(lèi)似的，減小邏輯卷大小的方法如下：
# lvreduce -L-1G /dev/test_lvm/lv1
lvreduce -- -Warning: reducing active logical volume to 2GB
lvreduce- -- This may destroy your data (filesystem etc.)
lvreduce -- -do you really want to reduce "/dev/test_lvm/lv1"? [y/n]: y
lvreduce- -- doing automatic backup of volume group "test_lvm"
lvreduce- -- logical volume "/dev/test_lvm/lv1" successfully reduced