Linux邏輯卷管理員

博文結構
什么是LVM
LVM中PV、VG、PE、LV
擴大LV容量
LVM的磁盤快照
LVM 相關指令匯整

什么是LVM：

LVM 的重點在于“可以彈性的調整 filesystem 的容量！而并非在于性能與數據保全上面。
若需要文件的讀寫性能或者是數據的可靠性，應該用RAID磁盤陣列

LVM 可以整合多個實體 partition 在一起，讓這些 partitions 看起來就像是一個磁盤一樣！而且，還可以在未來新增或移除其他的實體 partition 到這個 LVM 管理的磁盤當中

LVM中PV、VG、PE、LV：

LVM 的全名是 Logical Volume Manager，中文可以翻譯作邏輯卷軸管理員。

LVM 的作法是將幾個實體的 partitions （或 disk）通過軟件組合成為一塊看起來是獨立的大磁盤（VG），然后將這塊大磁盤再經過分區成為可使用分區（LV），最終就能夠掛載使用了。

Physical Volume, PV, 實體卷軸

我們實際的 partition （或 Disk）需要調整系統識別碼（system ID）成為 8e （LVM 的識別碼），然后再經過pvcreate 的指令將他轉成 LVM 最底層的實體卷軸（PV），之后才能夠將這些 PV 加以利用！調整 system ID 的方是就是通過gdisk

Volume Group, VG, 卷軸群組

由一個或多個物理卷組成一個整體，即稱為卷組，在卷組中可以動態的添加或移除物理卷。許多個物理卷可以分別組成不同的卷組，卷組的名稱由用戶自行定義。

所謂的 LVM 大磁盤就是將許多 PV 整合成這個 VG 的東西就是啦！所以 VG 就是 LVM 組合起來的大磁盤！
那么這個大磁盤最大可以到多少容量呢？（PE 以及 LVM 的格式版本有關）
在默認的情況下，使用 32位的 Linux 系統時，基本上 LV 最大僅能支持到 65534 個 PE 而已，若使用默認的 PE 為 4MB 的情況下，最大容量則僅能達到約 256GB 而已～不過，這個問題在 64位的 Linux 系統上面已經不存在了！LV 幾乎沒有啥容量限制

Physical Extent, PE, 實體范圍區塊

LVM 默認使用 4MB 的 PE 區塊，而 LVM 的 LV 在 32 位系統上最多僅能含有 65534 個 PE （lvm1 的格式），因此默認的 LVM 的 LV 會有4M*65534/（1024M/G）=256G。
他是整個 LVM 最小的儲存區塊，也就是說，其實我們的文件數據都是借由寫入PE 來處理的。（類似文件系統的block大小）

Logical Volume, LV, 邏輯卷軸

邏輯卷建立子啊卷組之上，與物理卷沒有直接關系，對于邏輯卷來說，每一個卷組就是一個整體，從這個整體中“切出”一小塊空間，作為用戶創建文件系統的基礎，這一小塊空間就稱為邏輯卷，使用mkfs等工具在邏輯卷上創建文件系統以后，就可以直接掛載到Linux操作系統中目錄下使用。

最終的 VG 還會被切成 LV，這個 LV 就是最后可以被格式化使用的類似分區
那么 LV 是否可以隨意指定大小呢？（否）
既然 PE 是整個 LVM 的最小儲存單位，那么 LV 的大小就與在此 LV 內的 PE 總數有關。
為了方便使用者利用 LVM 來管理其系統，因此 LV 的設備文件名通常指定為“/dev/vgname/lvname ”的樣式！

VG階段

vgcreate ：就是主要創建 VG 的指令
vgscan ：搜尋系統上面是否有 VG 存在
vgdisplay ：顯示目前系統上面的 VG 狀態
vgextend ：在 VG 內增加額外的 PV
vgreduce ：在 VG 內移除 PV
vgchange ：設置 VG 是否啟動（active）
vgremove ：刪除一個 VG 

LV 階段

lvcreate ：創建 LV 
lvscan ：查詢系統上面的 LV 
lvdisplay ：顯示系統上面的 LV 狀態
lvextend ：在 LV 里面增加容量
lvreduce ：在 LV 里面減少容量
lvremove ：刪除一個 LV 
lvresize ：對 LV 進行容量大小的調整

創建邏輯卷并使用的順序：創建物理卷→創建卷組→創建邏輯卷→格式化掛載

常用的LVM邏輯卷與文件系統管理的命令：

pvscan命令：用于掃描系統中所有的物理卷，并輸出相關信息

pvcreate命令：用于將分區或整個硬盤轉換為物理卷，主要是添加LVM屬性信息并劃分PE存儲單位（該命令需要使用硬盤或分區的設備文件作為參數，可以是多個）

pvdisplay命令：用于顯示物理卷的詳細信息，需要使用指定的物理卷作為命令參數，默認時將顯示所有物理卷的信息

pvremove命令：用于將物理卷還原成普通分區或磁盤，不再用于LVM體系，被移除的物理卷將無法被pvscan識別。

卷組管理命令：
vgscan命令：用于掃描系統中以建立的LVM卷組及相關信息。通過執行命令可以列出cl卷組。

vgcreate命令：用于將一個或多個物理卷創建為一個卷組。

[root@localhost ~]# vgcreate web_document  /dev/sdb1 /dev/sdb2 
#使用物理卷/dev/sdb1、/dev/sdb2創建名為web_document的卷組。

vgdisplay命令：用于顯示系統中個卷組的詳細信息，需要使用指定卷組名作為命令參數（未指定卷組名時將顯示所有卷組的信息）

vgremove命令：用于刪除指定的卷組，將指定卷組名作為參數即可。

vgextend命令：用于擴展卷組的磁盤空間，當創建新的物理卷，并需要將其添加到已有卷組中時，就可以使用vgextend命令，該命令的第一個參數為需要擴展容量的卷組名稱，后面是為需要添加到該卷組中的物理卷。

邏輯卷管理命令：
lvscan命令：用于掃描系統中已建立的邏輯卷及相關信息。通過命令可以可以列出cl卷組中的邏輯卷。

lvcreate命令：用于從指定的卷組中分割空間，以創建新的邏輯卷，需要指定邏輯卷大小、名稱及所在的卷組名作為參數

lvdisplay命令：用于顯示邏輯卷的詳細信息，可以指定邏輯卷的設備文件作為參數，也可以使用卷組名作為參數，以顯示該卷組中所有邏輯卷的信息

lvextend命令：用于動態擴展邏輯卷的空間，當目前使用的邏輯卷空間不足時，可以從所在卷組中分割額外的空間進行擴展。只要指定需增加的容量大小及邏輯卷設備文件位置即可，前提條件是該卷組中還有尚未分配的磁盤空間，否則需要先擴展卷組容量。

vcreate命令：用于刪除指定的邏輯卷，直接使用邏輯卷的設備文件作為參數即可。

配置案例

創建邏輯卷

格式化邏輯卷，創建XFS文件系統。

掛載

如果添加邏輯卷或刪除后，使用命令“ xfs_growfs 掛載點”來更新邏輯卷！

1、xfs文件系統的備份——xfsdump命令：

xfsdump命令的限制：

xfsdump不支持沒有掛載的文件系統，所以只能備份已掛載的；
Xfsdump必須使用root的權限才能操作（涉及文件系統的關系）；
Xfsdump只能備份xfs文件系統；
Xfsdump備份下來的數據（文件或存儲媒體）只能讓xfsrestore解壓；
Xfsdump是通過文件系統的UUID來分辨各個備份文件的，因此不能備份兩個具有相同UUID的文件系統。

常用選項：

-L：xfsdump會記錄每次備份的session標頭，這里可以填寫針對此文件系統的簡易說明；
-M：xfsdump可以記錄存儲媒體的標頭，這里可以填寫此媒體的簡易說明。
-l：是L的小寫，就是指定等級，有0~9共10個等級，默認為0，即完整備份,1~9是指增量備份。
-f：有點類似tar，后面接產生的文件，也可以接例如/dev/st0設備文件名或其他一般文件文件名；
-I：大寫的“i”，從/var/lib/xfsdump/inventory 列出目前備份的信息狀態。

root@localhost ~]# xfsdump -l O -L boot_all -Mboot_all -f /srv/boot.dump /boot
#將完整備份的文件名記錄成為/srv/boot.dump
#如果不加-L和-M選項進入互動模式
xfsdump: using file dump (drive_simple) strategy
xfsdump: version 3.1.4 (dump format 3.0) - type ^C for status and control
xfsdump: WARNING: most recent level 0 dump was interrupted, but not resuming that dump since resume (-R) option not specified
xfsdump: level 0 dump of localhost.localdomain:/boot  #開始備份本機的/boot系統
xfsdump: dump date: Wed Aug 21 00:04:00 2019  #備份的時間
xfsdump: session id: 2ab52f27-54d8-4cb3-b99f-5f78601afeed  #這次dump的ID
xfsdump: session label: "boot_all"  #簡單給予一個名字記憶
#開始備份程序
xfsdump: ino map phase 1: constructing initial dump list
xfsdump: ino map phase 2: skipping (no pruning necessary)
xfsdump: ino map phase 3: skipping (only one dump stream)
xfsdump: ino map construction complete
xfsdump: estimated dump size: 146934272 bytes
xfsdump: creating dump session media file 0 (media 0, file 0)
xfsdump: dumping ino map
xfsdump: dumping directories
xfsdump: dumping non-directory files
xfsdump: ending media file
xfsdump: media file size 146605160 bytes
xfsdump: dump size (non-dir files) : 146370000 bytes
xfsdump: dump complete: 1 seconds elapsed
xfsdump: Dump Summary:
xfsdump:   stream 0 /srv/boot.dump OK (success)
xfsdump: Dump Status: SUCCESS
[root@localhost ~]# xfsdump -I  #查看有沒有文件被xfsdump備份過的數據

2、xfs文件系統的還原——xfsrestore命令：

常用選項如下：

-I：大寫的“i”跟xfsdump相同的輸出！可查詢備份數據，包括Label名稱和備份時間等；
-f：后面接的就是備份文件！企業中很有可能會接/dev/st0等磁帶機！
-L：可用“-I”查詢到的數據。在這個選項后輸入；
-s：需要接某特定目錄，也能復原某一文件或目錄；
-r：如果是用文件來存儲備份數據，那這個就不需要使用。如果是一個磁盤內有多個文件，需要使用它來達成累積復原；
-i：進入互動模式（一般不需要）

[root@localhost ~]# xfsrestore -I  #查看備份文件數據
[root@localhost ~]# xfsrestore -f /srv/boot.dump -L boot_all /boot#  直接將備份數據覆蓋回去