Linux下逻辑卷LVM的管理和RAID磁盘阵列

目录

LVM

一:LVM的创建

二:LVM的拉伸

三:LVM的缩小

四:LVM的删除

五:RAID磁盘阵列的添加


LVM

LVM(Logical Volume Manager) 逻辑卷管理器,可以动态调整磁盘容量,提高磁盘管理灵活性。绝大多数分区可以基于LVM创建,但是 /boot 挂载分区不能基于LVM创建。LVM底层文件系统ID 为  8e  。

LVM的创建步骤:

  1. 在创建磁盘分区的第二步,创建完分区后输入 t 选择分区然后修改分区类型,再输入对应的分区类型ID: 8e 即可。
  2. 将磁盘分区初始化为物理卷,pvcreate   /dev/sdb1   ,意思是将sdb1分区初始化为物理卷
  3. 将初始化的物理卷加入卷组,vgcreate  myvg    /dev/sdb1  ,意思是将sdb1物理卷组成myvg卷组
  4. 在已有的卷组中,创建逻辑卷,lvcreate  -L  1G  -n mylv  myvg ,意思是将myvg卷组中抽出1G的空间建立逻辑卷mylv。然后给逻辑卷分配文件系统  mkfs.ext4  /dev/myvg/mylv
  5. 修改 /etc/fstab 文件,重新挂载所有 mount  -a

注:当用一整块硬盘做逻辑卷时,第一步的创建分区和指定分区类型这一步可以省略,直接从第二步开始,将整块硬盘初始化为物理卷。

LVM的组成:

  1. PV(Physical Volume) 物理卷,物理卷可以由整个硬盘也可以是独立分区转化而成。物理卷包括了许多默认大小为4MB的PE(Physical Extent)基本单元
  2. VG(Volumn Group) 卷组,卷组由一个或多个物理卷组成的整体
  3. LV(Logical Volume) 逻辑卷,从卷组中抽出一部分空间,可以建立文件系统

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功能 物理卷PV 卷组VG 逻辑卷LV
创建 pvcreate vgcreate lvcreate
删除 pvremove vgremove lvremove
增大   vgextend lvextend    /   lvresize
减小   vgreduce lvresize
显示 pvs vgs lvs

一:LVM的创建

第一步:创建分区,并将其分区类型修改为LVM

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第二步:磁盘分区初始化为物理卷,pvcreate   /dev/sdb1

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第三步:将初始化的物理卷加入卷组,vgcreate  myvg    /dev/sdb1

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第四步:在已有的卷组中,创建逻辑卷,lvcreate  -L  1G  -n mylv  myvg  。

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使用命令 lvs  查看下我们创建的逻辑卷  mylv

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给逻辑卷分配文件系统  mkfs.ext4   /dev/myvg/mylv   ,并且 blkid 查看信息。Linux中默认将所有逻辑卷链接到 /dev/mapper/ 目录下。 /dev/mapper/myvg_mylv 是 /dev/myvg/mylv 是软连接

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第五步:修改/etc/fstab 文件,将逻辑卷挂载信息加进去。

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mount   -a  重新挂载,df  -Th 查看,可以看到,我们的 /dev/mapper/myvg-mylv 已经成功挂载上了

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假如我们要再建立一个逻辑卷,那么一二三步都可以不用做,直接第四步,在已有的卷组中创建逻辑券(前提是你的卷组还有剩余空间),然后剩余的步骤一样。我之后又创建了一个xfs文件系统的逻辑卷 mylv2 。

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二:LVM的拉伸

拉伸有两条命令: lvextend  、lvresize 。两条命令相同的用法。

当卷组空间足够分配给逻辑卷时,拉伸LVM分为两步:

  1. 拉伸逻辑卷      lvresize / lvextend      -L  300M    /dev/myvg/mylv
  2. 通知文件系统   resize2fs   /dev/myvg/mylv  (EXT文件系统)    xfs_growfs   /dev/myvg/mylv (XFS文件系统)

第一步:拉伸之前,先用vgs查看卷组中剩余空间的大小,可以看到,我们还剩余1.5G

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我们之前分配的 mylv 是1G ,mylv2是500M ,现在我们把mylv拉伸到1.9G,mylv2拉伸到1.1G。这样,就用完了卷组的空间了

lvresize  -L 1.9G    /dev/myvg/mylv                

lvresize  -L 1.09G  /dev/myvg/mylv2

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第二步:扩展完之后,我们要去通知我们的文件系统,通知完之后,可以看到逻辑卷的空间变大了
resize2fs     /dev/myvg/mylv                

xfs_growfs  /dev/myvg/mylv2

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可以看到,我们的卷组的空间已经用完了。如果我们还想扩容的话,我们就需要扩大我们的卷组空间了

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卷组的扩大:

扩大卷组空间,先新建一个分区,初始化为物理卷,然后加入 myvg 卷组中。可以看到,我们卷组的空间又变大了。接下来,对LVM进行扩容和上面的一样。 vgextend   myvg   /dev/sdb2

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三:LVM的缩小

  1. 将挂载的文件系统下线   umount        /mnt/lvm
  2. 强制磁盘检查                 e2fsck   -f    /dev/myvg/mylv
  3. 通知文件系统缩小          resize2fs     /dev/myvg/mylv    100M
  4. 缩小逻辑卷                    lvresize     -L   100M   /dev/myvg/mylv
  5. 重新挂载                        mount   -a

注:xfs文件系统的逻辑卷不能缩小

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注: 当给文件系统通知的是400M ,而实际缩小到600M,这样最后挂载,实际只有400M,也就是浪费了200M

        当给文件系统通知的600M ,而实际缩小到400M ,这样挂载不上,会报错 。所以给文件系统通知的大小,和实际缩小的大小一定要相同。

四:LVM的删除

  1. 删除或注释磁盘挂载信息    vim  /etc/fstab ;  将挂载的文件系统下线   umount     /mnt/lvm
  2. 删除逻辑卷   lvremove   /dev/myvg/mylv  ;  删除卷组   vgremove myvg  ;删除卷组底层的物理卷  pvremove   /dev/sdb1
  3. 删除磁盘分区    fdisk   /dev/sdb  ,一路狂按d和enter
  4. 刷新磁盘分区,partprobe  /dev/sdb   如果报错,在确保主机其他文件系统正常的情况下,重启主机

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五:RAID磁盘阵列的添加

RAID(Redundant  Arrays  of  Inexpensive  Disks)容错式廉价磁盘阵列。RAID技术可以通过软件或硬件实现,将多个磁盘整合成为一个较大的磁盘装置,该装置不仅有存储功能,还具有数据保护的功能。RAID具有多个不同的等级,每个等级的对整合后的磁盘实现不同的功能。常用等级有RAID5

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RAID的建立

1:利用3块硬盘组建RAID5     mdadm  -C  /dev/md0   -n3    -l5    /dev/sd[bcd]  。

     并且查看其状态  mdadm   -D   /dev/md0    或   cat  /proc/mdstat

  • -C 创建阵列存储设备
  • -n 添加磁盘的数量
  • -l RAID的等级

2:创建配置文件  /etc/mdadm.conf ,并且写入配置信息

3:然后把md0设备建立逻辑卷,修改配置文件 fstab,重新挂载

第一步: 建立RAID存储设备md0,并且查看其状态,记住UUID

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第二步:创建配置文件 /etc/mdadm.conf ,并且写入以下的信息

ARRAY  /dev/md0  UUID=417c8b54:e78b0978:35ea0e66:63fa5f12

第三步:创建逻辑卷,修改配置文件,重新全部挂载。可以看到,我们的基于RAID的逻辑卷已经成功挂载了。

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/dev/myraidvg/myraidlv    /mnt/raid      xfs     defaults   0    0

模拟RAID故障:

模拟其中一块硬盘挂了之后,数据仍然完好无损,然后重新加入一块硬盘。

先查看 RAID 状态 ,可以看到,三块硬盘都是正常的。  cat /proc/mdstat

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我们先往逻辑卷里写入900M的文件,模拟生产情况下的数据

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我们模拟其中的 sdb 挂了

mdadm   --manage   /dev/md0   --fail   /dev/sdb

  • --fail           将设备设定为出错状态
  • --remove    将设备从阵列中移除
  • --add         添加设备进入阵列

可以看到 ,sdb已经挂了 。但是我们的900M的文件还是依然完好无损

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那我们先把挂了的 sdb 移除,然后加上一个好的 sde 。
madam  --manage  /dev/md0  --remove  /dev/sdb

madam --manage  /dev/md0  --add  /dev/sde

可以看到,加上sde后,三个硬盘又组成了RAID。sde会同步其他两块硬盘上的数据

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RAID阵列的停用

  1. umount    /mnt/raid    卸载设备   ;  修改  /etc/fstab 文件中的配置信息
  2. 删除阵列中创建的逻辑卷,卷组,物理卷: lvremove,vgremove,pvremove
  3. 删除 /etc/mdadm.conf  配置文件,取消设备开机加载阵列
  4. 停止 md0:    mdadm  -S  /dev/md0
  5. 验证    cat /proc/mdstat           mdadm -D /dev/md0

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注:如果取消挂载设备的时候,显示设备正忙,可以使用 fuser  -mv  /mnt/xxx   看看是哪个进程在使用这个挂载点,然后杀死这个进程即可。

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相关文章:Linux下磁盘分区、卸载和磁盘配额

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