Linux磁盤管理：多盤組件LVM和擴(kuò)容

2024-04-16 13:18:05

對(duì)于Linux磁盤掛載，本地裸盤掛載的方式雖然簡(jiǎn)單，但是對(duì)于磁盤擴(kuò)容情況下來(lái)說(shuō)，不夠靈活，邏輯卷的方式很好解決了此問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)磁盤的動(dòng)態(tài)擴(kuò)容。本節(jié)通過(guò)實(shí)戰(zhàn)帶你了解和認(rèn)識(shí)LVM。

物理存儲(chǔ)介質(zhì)（The physical media）:LVM存儲(chǔ)介質(zhì)可以是磁盤分區(qū)，整個(gè)磁盤，RAID陣列或SAN磁盤，設(shè)備必須初始化為L(zhǎng)VM物理卷，才能與LVM結(jié)合使用；
物理卷PV（physical volume）：物理卷就是LVM的基本存儲(chǔ)邏輯塊，但和基本的物理存儲(chǔ)介質(zhì)（如分區(qū)、磁盤等）比較，卻包含有與LVM相關(guān)的管理參數(shù),創(chuàng)建物理卷它可以用硬盤分區(qū)，也可以用硬盤本身；
卷組VG（Volume Group）：一個(gè)LVM卷組由一個(gè)或多個(gè)物理卷組成；
邏輯卷LV（logical volume）：LV建立在VG之上，可以在LV之上建立文件系統(tǒng)；
PE（physical extents）：PV物理卷中可以分配的最小存儲(chǔ)單元，PE的大小是可以指定的，默認(rèn)為4MB；
LE（logical extent）：LV邏輯卷中可以分配的最小存儲(chǔ)單元，在同一個(gè)卷組中，LE的大小和PE是相同的，并且一一對(duì)應(yīng)

命令幫助

1、多盤組建LVM實(shí)操

下面從開(kāi)始說(shuō)起，服務(wù)器上共有4塊1.1T的磁盤，我們將其掛載為/data目錄

物理卷 --> 卷組 --> 邏輯卷

磁盤分區(qū)，不分區(qū)的情況下mkfs.xfs /dev/sdc直接格式化也是可以的，下列按照分區(qū)來(lái)演示

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb 
歡迎使用 fdisk (util-linux 2.34)。
更改將停留在內(nèi)存中，直到您決定將更改寫入磁盤。
使用寫入命令前請(qǐng)三思。

設(shè)備不包含可識(shí)別的分區(qū)表。
創(chuàng)建了一個(gè)磁盤標(biāo)識(shí)符為 0xade00547 的新 DOS 磁盤標(biāo)簽。

命令(輸入 m 獲取幫助)：p
Disk /dev/sdb：446.64 GiB，479559942144 字節(jié)，936640512 個(gè)扇區(qū)
磁盤型號(hào)：MR9361-8i       
單元：扇區(qū) / 1 * 512 = 512 字節(jié)
扇區(qū)大小(邏輯/物理)：512 字節(jié) / 4096 字節(jié)
I/O 大小(最小/最佳)：262144 字節(jié) / 262144 字節(jié)
磁盤標(biāo)簽類型：dos
磁盤標(biāo)識(shí)符：0xade00547

命令(輸入 m 獲取幫助)：n
分區(qū)類型
   p   主分區(qū) (0個(gè)主分區(qū)，0個(gè)擴(kuò)展分區(qū)，4空閑)
   e   擴(kuò)展分區(qū) (邏輯分區(qū)容器)
選擇 (默認(rèn) p)：p
分區(qū)號(hào) (1-4, 默認(rèn)  1): 1
第一個(gè)扇區(qū) (2048-936640511, 默認(rèn) 2048): 
最后一個(gè)扇區(qū)，+/-sectors 或 +size{K,M,G,T,P} (2048-936640511, 默認(rèn) 936640511): 

創(chuàng)建了一個(gè)新分區(qū) 1，類型為“Linux”，大小為 446.6 GiB。

命令(輸入 m 獲取幫助)：p
Disk /dev/sdb：446.64 GiB，479559942144 字節(jié)，936640512 個(gè)扇區(qū)
磁盤型號(hào)：MR9361-8i       
單元：扇區(qū) / 1 * 512 = 512 字節(jié)
扇區(qū)大小(邏輯/物理)：512 字節(jié) / 4096 字節(jié)
I/O 大小(最小/最佳)：262144 字節(jié) / 262144 字節(jié)
磁盤標(biāo)簽類型：dos
磁盤標(biāo)識(shí)符：0xade00547

設(shè)備       啟動(dòng)  起點(diǎn)      末尾      扇區(qū)   大小 Id 類型
/dev/sdb1        2048 936640511 936638464 446.6G 83 Linux

命令(輸入 m 獲取幫助)：w
分區(qū)表已調(diào)整。
將調(diào)用 ioctl() 來(lái)重新讀分區(qū)表。
正在同步磁盤。
格式化,所有盤分區(qū)完畢

創(chuàng)建物理卷PV

創(chuàng)建pv，4塊盤依次操作

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1 /dev/sdf1
  Physical volume "/dev/sdc1" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdd1" successfully created.
  Physical volume "/dev/sde1" successfully created.
  Physical volume "/dev/sdf1" successfully created.

創(chuàng)建卷組VG

創(chuàng)建vg 此處的vg_group是vg組的名字，可以自定義，同時(shí)將PV加入卷組

[root@localhost ~]# vgcreate vg_kvm     /dev/sdc1 /dev/sdd1    /dev/sde1  /dev/sdf1
  Volume group "vg_kvm" successfully created

查看磁盤卷組，可以看到總大小為4.36T

[root@localhost ~]# vgdisplay  vg_kvm -v
  --- Volume group ---
  VG Name               vg_kvm
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        4
  Metadata Sequence No  1
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                0
  Open LV               0
  Max PV                0
  Cur PV                4
  Act PV                4
  VG Size               4.36 TiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              1144124
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       1144124 / 4.36 TiB
  VG UUID               OdaNAs-ko43-qtky-Ak3r-70Nq-33wX-4KwHXQ
   
  --- Physical volumes ---
  PV Name               /dev/sdc1     
  PV UUID               0vsc28-sOBH-3Wo1-1Pe1-DC5S-MY2w-d55TFA
  PV Status             allocatable
  Total PE / Free PE    286031 / 286031
   
  PV Name               /dev/sdd1     
  PV UUID               Kv4seB-iHFa-yhun-8vNK-cO0o-te2O-NlaF1n
  PV Status             allocatable
  Total PE / Free PE    286031 / 286031
   
  PV Name               /dev/sde1     
  PV UUID               6qot9d-vJ7X-kUSR-h2Xc-qPiV-Mxxe-VAOiHw
  PV Status             allocatable
  Total PE / Free PE    286031 / 286031
   
  PV Name               /dev/sdf1     
  PV UUID               JAinSf-m1d3-Uc7Z-zN0A-IUzB-ZQ01-z8E90f
  PV Status             allocatable
  Total PE / Free PE    286031 / 286031

創(chuàng)建邏輯卷LV

-L后面是要分給lv的大小

[root@localhost ~]# lvcreate -L 4.36T  vg_kvm
  Rounding up size to full physical extent 4.36 TiB
  Logical volume "lvol0" created.

創(chuàng)建完畢后可以通過(guò)lvdisplay查看卷組狀態(tài)

[root@localhost ~]# lvdisplay  vg_kvm -v
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/vg_kvm/lvol0
  LV Name                lvol0
  VG Name                vg_kvm
  LV UUID                F0UQ1a-fJtI-9VCE-MpTP-1Qwy-kxG3-7EnFGt
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2021-10-22 10:32:34 +0800
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                4.36 TiB
  Current LE             1142948
  Segments               4
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     4096
  Block device           252:3

掛載使用

最后可以直接掛載使用了

[root@localhost ~]# df -h
文件系統(tǒng)               容量  已用  可用 已用% 掛載點(diǎn)
devtmpfs               255G     0  255G    0% /dev
tmpfs                  255G  192K  255G    1% /dev/shm
tmpfs                  255G   20M  255G    1% /run
tmpfs                  255G     0  255G    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/klas-root  392G   27G  365G    7% /
tmpfs                  255G     0  255G    0% /tmp
/dev/sda2             1014M  309M  706M   31% /boot
/dev/sda1              200M  5.8M  195M    3% /boot/efi
tmpfs                   51G     0   51G    0% /run/user/0

格式化邏輯卷(LV)

[root@localhost ~]# mkfs.xfs /dev/vg_kvm/lvol0
meta-data=/dev/vg_kvm/lvol0      isize=512    agcount=32, agsize=36574336 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=1, sparse=1, rmapbt=0
         =                       reflink=0
data     =                       bsize=4096   blocks=1170378752, imaxpct=5
         =                       sunit=64     swidth=64 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0, ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=521728, versinotallow=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

設(shè)置開(kāi)機(jī)自動(dòng)掛載

vim /etc/fstab
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Mon Mar 15 19:34:15 2021
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk/'.
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info.
#
# After editing this file, run 'systemctl daemon-reload' to update systemd
# units generated from this file.
#
/dev/mapper/klas-root   /                       xfs     defaults        0 0
/dev/mapper/klas-backup /backup                 xfs     noauto        0 0
UUID=b791f0d4-4d2e-4e7d-a423-163035f757cf /boot                   xfs     defaults        0 0
UUID=631A-9AFB          /boot/efi               vfat    umask=0077,shortname=winnt 0 2
/dev/vg_kvm/lvol0               /data                   xfs     defaults      0 0

然后保存，執(zhí)行mount -a掛載到/data目錄

[root@localhost ~]# mount -a
[root@localhost ~]# df -h
文件系統(tǒng)                  容量  已用  可用 已用% 掛載點(diǎn)
devtmpfs                  255G     0  255G    0% /dev
tmpfs                     255G  192K  255G    1% /dev/shm
tmpfs                     255G   20M  255G    1% /run
tmpfs                     255G     0  255G    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/klas-root     392G   27G  365G    7% /
tmpfs                     255G     0  255G    0% /tmp
/dev/sda2                1014M  309M  706M   31% /boot
/dev/sda1                 200M  5.8M  195M    3% /boot/efi
tmpfs                      51G     0   51G    0% /run/user/0
/dev/mapper/vg_kvm-lvol0  4.4T  4.5G  4.4T    1% /data

2、LVM在線擴(kuò)容

如果卷組中有空間可以直接擴(kuò)到邏輯卷上，如果沒(méi)有就要加一塊磁盤

mkfs.xfs /dev/sdf1 -f #先增加一塊磁盤
vgextend  vg_kvm /dev/sdf1  #將磁盤加入邏輯卷組
lvextend -L +1.09T  /dev/vg_kvm/lvol0  #將新增的空間加到邏輯卷上

在線擴(kuò)容說(shuō)明

resize2fs#針對(duì)的是ext2、ext3、ext4文件系統(tǒng)

xfs_growfs#針對(duì)的是xfs文件系統(tǒng)

[root@localhost ~]# xfs_growfs /data  #也可以直接跟/dev/vg_kvm/lvol0
meta-data=/dev/mapper/vg_kvm-lvol0 isize=512    agcount=32, agsize=27430784 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=1, sparse=1, rmapbt=0
         =                       reflink=0
data     =                       bsize=4096   blocks=877784064, imaxpct=5
         =                       sunit=64     swidth=64 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0, ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=428608, versinotallow=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 877784064 to 1171582976

總結(jié)：在操作系統(tǒng)安裝的過(guò)程中，盡量將操作系統(tǒng)或者數(shù)據(jù)盤組成LVM的邏輯卷，這樣可以避免后續(xù)環(huán)境上線后，磁盤空間不足而產(chǎn)生一系列的問(wèn)題。LVM管理磁盤的情況下，能夠很方便的進(jìn)行磁盤的動(dòng)態(tài)擴(kuò)容。

責(zé)任編輯：龐桂玉來(lái)源：運(yùn)維之美

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