文章插图
LVM1.硬碟的多个分区由LVM统一为卷组管理，可以方便的加入或移走分区以扩大或减小卷组的可用容量，充分利用硬碟空间； 2.档案系统建立在逻辑卷上，而逻辑卷可根据需要改变大小（在卷组容量範围内）以满足要求；3.档案系统建立在LVM上，可以跨分区，方便使用；大系统使用LVM的益处在使用很多硬碟的大系统中，使用LVM主要是方便管理、增加了系统的扩展性 。在一个有很多不同容量硬碟的大型系统中，对不同的用户的空间分配是一个技巧性的工作，要在用户需求与实际可用空间中寻求平衡 。用户/用户组的空间建立在LVM上，可以随时按要求增大，或根据使用情况对各逻辑卷进行调整 。当系统空间不足而加入新的硬碟时，不必把用户的数据从原硬碟迁移到新硬碟，而只须把新的分区加入卷组并扩充逻辑卷即可 。同样，使用LVM可以在不停服务的情况下 。把用户数据从旧硬碟转移到新硬碟空间中去 。结构LVM结构LVM的结构信息存在于每块LVM硬碟开头的保留区域中（PVRA，VGRA），这块区域被叫做LVM表头（LVM header） 。下面的图显示了LVM盘的结构： 1. 非启动盘
文章插图
LVM|------------------|| PVRA ||------------------|| VGRA ||------------------|| || || || User Data || || || ||------------------||Bad block pool||------------------|2.启动盘|------------------|-----| LIF header | \|------------------| \| PVRA | \|------------------| \| BDRA | |-->2912K|------------------| /| LIF volume | /|------------------| /| VGRA | /|------------------|-----| || || || User Data || || || ||------------------||Bad block pool||------------------|注意：a.启动盘的LVM表头（LVM header）总是2912KB，而对于非启动盘来说，LVM header的大小是不固定的 。它取决于VG的配置参数PVs/VG（-p max_pv），PEs/PV（-e max_pe）和LVs/VG（-l max_lv），但是一般来说，非启动盘的LVM header的大小总是比启动盘的要小一些 。而且，VG的VGRA一定不能大于一个单独的块的大小 。b.安腾（Itanium systems）系统（UX11.20，11.22，11.23）在硬碟的开头区域有一个100MB的EFI区域 。实现Linux中实现LVM的方法有两种：一种是在安装Linux时利用Disk Druid程式在图形化界面下实现；另一种是利用LVM命令在字元界面下实现，下面的过程是基于后一种方法实现的 。实现环境如下：作业系统为Red Hat Enterprise LinuxAS 4 ，默认安装的LVM管理工具包为LVM2 2.00.31 ，硬碟为36GBSCSI接口总计2块，其中sda存放系统档案及数据，sdb、sdc用于实现LVM 。1．準备物理分区（Physical Partions）首先，我们需要选择用于 LVM 的物理存储器 。这些通常是标準分区，但也可以是已创建的 Linux Software RAID 卷 。这里我利用fdisk命令，将sdb、sdc两块磁碟分了两个区sdb1、sdc1，通过fdisk的t指令指定分区为8e类型（Linux LVM） 。如图1所示 。图1 準备物理分区的指令执行界面2．创建物理卷PV（Physical Volumes） 物理卷（Physical Volumes）简称PV，是在磁碟的物理分区或与磁碟分区具有同样功能的设备（如RAID）上创建而来 。它只是在物理分区中划出了一个特殊的区域，用于记载与LVM相关的管理参数 。创建物理卷的命令是 pvcreate :[root@li2 ~]# pvcreate /dev/sdb1Physical volume "/dev/sdb1" successfully created[root@li2 ~]# pvcreate /dev/sdc1Physical volume "/dev/sdc1" successfully created以上命令分别将/dev/sdc1、/dev/sdb1初始化成物理卷，使用物理卷显示命令pvdisplay查看物理卷情况如下：[root@li2 ~]# pvdisplay--- NEW Physical volume ---PV Name /dev/sdb1VG NamePV Size 36.00 GBAllocatable NOPE Size (KByte) 0Total PE 0Free PE 0Allocated PE 0PV UUID QDmnUd-tuvH-U4Hn-n5Ry-zGRT-O1yK-67Dxbb--- NEW Physical volume ---PV Name /dev/sdc1VG NamePV Size 36.00 GBAllocatable NOPE Size (KByte) 0Total PE 0Free PE 0Allocated PE 0 PV UUID NDBf68-6qrD-9hE6-Rotv-RdxL-Azvv-7NlC0S3．创建卷组VG（Volume Groups）卷组（Volume Group）简称VG，它是一个或者多个物理卷的组合 。卷组将多个物理卷组合在一起，形成一个可管理的单元，它类似于非LVM系统中的物理硬碟 。创建卷组的命令为vgcreate，下面利用它创建了一个名为“lvmdisk”的卷组，该卷组包含/dev/sdb1、/dev/sdc1两个物理卷 。[root@li2 ~]# vgcreate lvmdisk /dev/sdb1 /dev/sdc1Volume group "lvmdisk" successfully created使用卷组查看命令vgdisplay显示卷组情况：[root@li2 ~]# vgdisplay--- Volume group ---VG Name lvmdiskSystem IDFormat lvm2Metadata Areas 2Metadata Sequence No 1VG Access read/writeVG Status resizableMAX LV 0Cur LV 0Open LV 0Max PV 0Cur PV 2Act PV 2VG Size 71.98 GBPE Size 4.00 MBTotal PE 18428Alloc PE / Size 0 / 0Free PE / Size 18428 / 71.98 GBVG UUID SARfuj-wAUI-od81-VWAc-A1nt-aaFN-JWaPVf当多个物理卷组合成一个卷组后时，LVM会在所有的物理卷上做类似格式化的工作，将每个物理卷切成一块一块的空间，这一块一块的空间就称为PE（Physical Extent ），它的默认大小是4MB 。由于受核心限制的原因，一个逻辑卷（Logic Volume）最多只能包含65536个PE（Physical Extent），所以一个PE的大小就决定了逻辑卷的最大容量，4 MB 的PE决定了单个逻辑卷最大容量为 256 GB，若希望使用大于256G的逻辑卷，则创建卷组时需要指定更大的PE 。在Red Hat Enterprise Linux AS 4中PE大小範围为8 KB 到 16GB，并且必须总是 2 的倍数 。例如，如果希望使用 64 MB 的PE创建卷组，这样逻辑卷最大容量就可以为4 TB，命令如下：# vgcreate － 64MB lvmdisk /dev/sdb1 /dev/sdc14．创建逻辑卷LV（Logical Volumes）逻辑卷（Logical Volumes）简称LV，是在卷组中划分的一个逻辑区域，类似于非LVM系统中的硬碟分区 。创建逻辑卷的命令为lvcreate，通过下面的命令，我们在卷组lvmdisk上创建了一个名字为pldy1的逻辑卷，大小为15GB，其设备入口为/dev/lvmdisk/pldy1 。[root@li2 dev]# lvcreate -L 15G -n pldy1 lvmdiskLogical volume "pldy1" created也可以使用-l参数，通过指定PE数来设定逻辑分区大小 。例如，希望创建一个使用全部空间的逻辑卷，需要先查清卷组中的PE总数，通过上面的vgdisplay命令查得当前卷组PE总数为18428，命令如下：# lvcreate -l 18428 -n pldy1 lvmdisk当逻辑卷创建成功后，可以使用lvdisplay命令查看逻辑卷情况：[root@li2 ~]# lvdisplay--- Logical volume ---LV Name /dev/lvmdisk/pldy1VG Name lvmdiskLV UUID FQcnm3-BMyq-NkJz-hykw-9xg1-Qy8d-8UeGCNLV Write Access read/writeLV Status available# open 0LV Size 15.00 GBCurrent LE 3840Segments 1Allocation inheritRead ahead sectors 0Block device 253:0同卷组一样，逻辑卷在创建的过程中也被分成了一块一块的空间，这些空间称为LE（Logical Extents），在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，并且一一对应 。5．创建档案系统在逻辑卷上创建ext3档案系统：[root@li2 ~]# mkfs -t ext3 /dev/lvmdisk/pldy1创建了档案系统以后，就可以载入并使用了：[root@li2 ~]# mkdir /opt/Oracle[root@li2 ~]# mount /dev/lvmdisk/pldy1 /opt/Oracle为了在系统启动时自动载入档案系统，则还需要在/etc/fstab中添加内容：/dev/lvmdisk/pldy1 /opt/Oracle ext3 defaults 1 2管理LVMLVM的最大好处就是可以动态地调整分区大小，而无须重新启动机器，下面让我们来体验一下吧！继续上面的实例，现假设逻辑卷/dev/lvmdisk/pldy1空间不足，需要增加其大小，我们分两种情况讨论：1．卷组中有剩余的空间通过vgdisplay命令可以检查当前卷组空间使用情况：[root@li2 ~]# vgdisplay--- Volume group --- VG Name lvmdiskSystem IDFormat lvm2Metadata Areas 2Metadata Sequence No 2VG Access read/writeVG Status resizableMAX LV 0Cur LV 1Open LV 0Max PV 0Cur PV 2Act PV 2VG Size 71.98 GBPE Size 4.00 MBTotal PE 18428Alloc PE / Size 3840 / 15.00 GBFree PE / Size 14588 / 56.98 GBVG UUID SARfuj-wAUI-od81-VWAc-A1nt-aaFN-JWaPVf确定当前卷组剩余空间56.98GB，剩余PE数量为14588个 。在这里将所有的剩余空间全部增加给逻辑卷 /dev/lvmdisk/pldy1 。[root@li2 Oracle]# lvextend -l+14588 /dev/lvmdisk/pldy1Extending logical volume pldy1 to 56.98 GBLogical volume pldy1 successfully resized上面的命令使用了-l+14588参数，它的意思是给指定的逻辑卷增加14588个PE 。如果不是将全部空间都使用，还可使用其他形式的lvextend命令 。例如将逻辑卷/dev/lvmdisk/pldy1增加5GB的空间，使其空间达到20GB，可写成： “# lvextend -L+5G /dev/lvmdisk/pldy1”或“# lvextend －L20G /dev/lvmdisk/pldy1” 。增加了逻辑卷容量后，就要通过ext2online命令修改档案系统的大小了 。[root@li2 ~]# ext2online /opt/Oracle/转换好后，让我们查看一下档案系统的当前状态：[root@li2 ~]# df －lhFilesystem 1k-blocks Used Available Use% Mounted on/dev/sda1 7.4G 1.8G 5.3G 25% /none 135M 0 135M 0% /dev/shm/dev/mapper/lvmdisk-pldy1 71G 81M 68G 1% /opt/Oracle2．卷组中空间不足当卷组中没有足够的空间用于扩展逻辑卷的大小时，就需要增加卷组的容量，而增加卷组容量的唯一办法就是向卷组中添加新的物理卷 。首先是增加一块新硬碟（36GB SCSI 硬碟），并对其完成分区、创建物理卷等工作 。接下来是利用vgextend命令将新的物理卷（/dev/sdd1）加入到卷组中 。扩展卷组的命令如下：[root@li2 ~]# vgextend lvmdisk /dev/sdd1Volume group "lvmdisk" successfully extended利用vgdisplay命令查看卷组lvmdisk的情况：[root@li2 ~]# vgdisplay--- Volume group ---VG Name lvmdiskSystem IDFormat lvm2Metadata Areas 3Metadata Sequence No 3VG Access read/writeVG Status resizableMAX LV 0Cur LV 1Open LV 0Max PV 0Cur PV 3Act PV 3VG Size 107.97 GBPE Size 4.00 MBTotal PE 27640Alloc PE / Size 3840 / 15.00 GBFree PE / Size 23800 / 92.97 GBVG UUID l8YPvz-uD7h-oj1A-0qS5-TFcT-mbC7-QbjzCu完成卷组的扩容后，就可以按照第一种情况的方法完成逻辑卷的扩容，最终实现分区的动态调整 。工作方式下面来看一看LVM到底是怎样工作的 。每一个物理卷都被分成几个基本单元，即所谓的PE(Physical Extents） 。PE的大小是可变的，但是必须和其所属卷组的物理卷相同 。在每一个物理卷里，每一个PE都有一个唯一的编号 。PE是一个物理存储里可以被LVM定址的最小单元 。每一个逻辑卷也被分成一些可被定址的基本单位，即所谓的LE(Logical Extents） 。在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，很显然，LE的大小对于一个卷组中的所有逻辑捲来说都是相同的 。在一个物理卷中，每一个PE都有一个唯一的编号，但是对于逻辑卷这并不一定是必需的 。这是因为当这些PEID号不能使用时，逻辑卷可以由一些物理卷组成 。因此，LE ID号是用于识别LE以及与之相关的特定PE的 。每一次存储区域被定址访问或者LE的ID被使用，都会把数据写在物理存储设备之上 。你可能会觉得奇怪，有关逻辑卷和逻辑卷组的所有元数据都存到哪儿去了 。类似的在非LVM系统中，有关分区的数据是存储在分区表中，而分区表被存储在了每一个物理卷的起始位置 。VGDA（卷组描述符区域）功能就好象是LVM的分区表，它存储在每一个物理卷的起始处 。VGDA由以下信息组成：◆ 一个PV描述符◆ 一个VG描述符◆ LV描述符◆ 一些PE描述符当系统启动LV时，VG被激活，并且VGDA被载入至记忆体 。VGDA帮助识别LV的实际存储位置 。当系统想要访问存储设备时，由VGDA建立起来的映射机制就用于访问实际的物理位置来执行I/O操作 。