02 RedHat LVM逻辑卷管理.docx

1、02 RedHat LVM逻辑卷管理技术文档（v 110210）作者王卫锋审核分类RedHat子类OperaSystem更新时间2011-2-10关键字RedHat Enterprise Linux摘要RedHat Enterprise Linux 5操作系统下逻辑卷的管理概念和命令主要适用环境X86主机平台，RHEL 5或更高版本版本说明版本号拟制/修改责任人拟制/修改日期修改内容/理由V110210王卫锋2011-2-10新建目录版本说明 21 系统和软硬件环境说明 42 LVM 理论知识 42.1 LVM创建的流程：PV-VG-LV 42.2 工作原理 43 创建相应的磁盘分区 53.1

2、修改磁盘，创建相应的分区 53.2 使磁盘分区生效 54创建PV 54.1相关命令 54.2创建物理卷 55 创建VG 65.1 相关命令 65.2创建逻辑卷VG 75.3 在VG中删除与添加PV 75.4 PE和LV大小的关系和限制 86 创建逻辑卷LV 96.1 相关命令 96.2 创建逻辑卷LV 97 挂载逻辑卷LV 107.1 LV的格式化 108 LVM的删除方法和过程 118.1 umount取消挂载 118.2 删除LV逻辑卷 118.3 删除VG卷组 118.4 删除PV 129 命令说明 121 系统和软硬件环境说明硬件环境：X86主机平台软件环境：RedHat Enterp

3、rise Linux 4或更高版本2 LVM 理论知识2.1 LVM创建的流程：PV-VG-LVPV(Physical Volume) ：物理卷，可以是单独磁盘，也可以是硬盘分区VG(Volume Group) ：卷组，是PV的组合，可以看成单独的逻辑磁盘LV(Logical Volume) ：逻辑分区，当于物理分区的/dev/hdaX，只有逻辑卷才可以写数据PE(Physical Extent) ：物理范围，VG单元，类似于RAID的条带大小。 当多个PV组成一个VG时，LVM会在所有PV上做类似格式化的动作，将每个PV切成一块块的空间，这一块块的空间就称为PE, 通常是4MBLE(Logi

4、cal Extent) ：逻辑范围，LV的组成单位。大小为PE的倍数(通常为1:1)2.2 工作原理 LVM 在每个物理卷头部都维护了一个 metadata，每个 metadata 中都包含了整个 VG 的信息，包括每个 VG 的布局配置、PV 的编号、LV 的编号，以及每个 PE 到 LE 的映射关系。同一个 VG 中的每个 PV 头部的信息是相同的，这样有利于故障时进行数据恢复。 LVM 对上层文件系统提供 LV 层，隐藏了操作细节。对文件系统而言，对 LV 的操作与原先对 Partition 的操作没有差别。当对 LV 进行写入操作时，LVM 定位相应的 LE，通过 PV 头部的映射表，

5、将数据写入到相应的 PE 上。LVM 实现的关键在于在 PE 和 LE 间建立映射关系，不同的映射规则决定了不同的 LVM 存储模型。LVM 支持多个 PV 的 Stripe 和 Mirror，这点和软 Raid 的实现十分相似。使用 LVM 的优势：文件系统可以跨多个磁盘，因此大小不会受物理磁盘的限制。可以在系统运行状态下动态地扩展文件系统大小。可以增加新磁盘到 LVM 的存储池中。可以以镜像的方式冗余重要数据到多个物理磁盘上。可以很方便地导出整个卷组，并导入到另外一台机器上使用 LVM 的限制：在从卷组中移除一个磁盘时必须使用 reducevg，否则会出问题。当卷组中的一个磁盘损坏时，整个

6、卷组都会受影响。不能减小文件系统大小（受文件系统类型限制）。因为加入了额外的操作，存储性能会受影响（使用 Stripe 的情况另当别论）3 创建相应的磁盘分区3.1修改磁盘，创建相应的分区rootsan iscsi# fdisk -lDisk /dev/sda: 42.9 GB, 42949672960 bytes255 heads, 63 sectors/track, 5221 cylindersUnits = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytesDevice Boot Start End Blocks Id System/dev/sda1 * 1

7、 255 2048256 83 Linux/dev/sda2 256 382 1020127+ 82 Linux swap / Solaris/dev/sda3 383 5221 38869267+ 5 Extended/dev/sda5 383 395 104391 83 Linux/dev/sda6 396 408 104391 83 Linux/dev/sda7 409 421 104391 83 Linux/dev/sda8 422 434 104391 83 Linux这里创建了4个扩展分区，每个100M，用fdisk /dev/sda创建的，分区没有格式化3.2 使磁盘分区生效ro

8、otsan iscsi# partprobe4创建PV4.1相关命令pvcreate 创建PVpvscan 扫描PVpvdisplay 显示PVpvremove 删除PVpartprobe4.2创建物理卷rootsan iscsi# pvcreate /dev/sda5 /dev/sda6 Physical volume /dev/sda5 successfully created Physical volume /dev/sda6 successfully createdrootsan iscsi# pvscan PV /dev/sda5 lvm2 101.94 MB PV /dev/sda

9、6 lvm2 101.94 MB Total: 2 203.89 MB / in use: 0 0 / in no VG: 2 203.89 MBrootsan iscsi# pvdisplay /dev/sda5 is a new physical volume of 101.94 MB - NEW Physical volume - PV Name /dev/sda5 VG Name PV Size 101.94 MB Allocatable NO PE Size (KByte) 0 Total PE 0 Free PE 0 Allocated PE 0 PV UUID hDtAhK-ad

10、lx-5Ex0-ogc1-Alvm-H274-a8u7c2 /dev/sda6 is a new physical volume of 101.94 MB - NEW Physical volume - PV Name /dev/sda6 VG Name PV Size 101.94 MB Allocatable NO PE Size (KByte) 0 Total PE 0 Free PE 0 Allocated PE 0 PV UUID Sy1wPG-XnjQ-eYD5-91vj-Ug5b-EGgU-i30lCS5 创建VG5.1 相关命令vgcreate 创建VGvgscan 扫描VGv

11、gdispalyvgextendvgreduce vgchangevgremove5.2创建逻辑卷VGrootsan iscsi# vgcreate vg0 /dev/sda5 /dev/sda6 Volume group vg0 successfully createdrootsan iscsi# vgscan Reading all physical volumes. This may take a while. Found volume group vg0 using metadata type lvm2 Device /dev/sda6 has been left open. Devi

12、ce /dev/sda5 has been left open.rootsan iscsi# vgdisplay - Volume group - VG Name vg0 System ID Format lvm2 Metadata Areas 2 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 2 Act PV 2 VG Size 200.00 MB PE Size 4.00 MB /*分配的块的大小默认为4M*/ Total

13、 PE 50 Alloc PE / Size 0 / 0 Free PE / Size 50 / 200.00 MB VG UUID iE7uoy-boR3-N6Cv-91Gf-G5vE-ftD6-gSGVlB5.3 在VG中删除与添加PVrootsan iscsi# vgreduce vg0 /dev/sda5 Removed /dev/sda5 from volume group vg0rootsan iscsi# vgextend vg0 /dev/sda5 Volume group vg0 successfully extended 5.4 PE和LV大小的关系和限制In order

14、to limit the Linux kernel memory usage, there is a limit of 65,536 physical extents (PE) per logical volume (LV). Hence, the LVM PE size will directly determine the maximum size of a logical volume (LV)! For example, 4MB PE size (the default PE size) will limit single logical volume (LV) to 256GB, 1

15、6MB PE size will limit single LV to grow beyond 1TB, etc.Beside the PE size, the maximum size of single LV is also limited by CPU architecture and Linux kernel version:Linux kernel version 2.4.x limit the maximum LV size to 2TB.Some older Linux kernel prior to 2.4.x, the maximum LV size is limited t

16、o 1TB (caused by the integer signedness problems in the block layer).The combination of 32-bit CPU and Linux kernel version 2.6.x, the limit of logical volume size is maximized at 16TB.For Linux kernel 2.6.x running on 64-bit CPU, the maximum LV size is 8EB (extremely terrible big storage for this t

17、ime being!)from：这段问题里有如下2个重点信息：1. PE 的大小决定LV 的容量，默认4M 的PE 最大支持的256G 的LV。 16M的PE 最大支持1TB的LV。2. 影响LV 容量的还有CPU 架构。 对于32bit 下，Linux 内核为2.6.X的支持16TB，64bit 下，Linux 内核为2.6.x的支持8EB。 所以如果要想支持大量的LV。 那么对在创建LV 的时候，还需要指定PE 的大小。 这个我们在vgcreate命令中加一个-s 参数即可：rootsan iscsi# vgremove vg0 Volume group vg0 successfully

18、removedrootsan iscsi# vgcreate -s 16MB vg0 /dev/sda5 /dev/sda6 Volume group vg0 successfully createdrootsan iscsi# vgscan Reading all physical volumes. This may take a while. Found volume group vg0 using metadata type lvm2 Device /dev/sda6 has been left open. Device /dev/sda5 has been left open.root

19、san iscsi# vgdisplay - Volume group - VG Name vg0 System ID Format lvm2 Metadata Areas 2 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 2 Act PV 2 VG Size 192.00 MB PE Size 16.00 MB - 这里我们看到PE 改成16MB了 Total PE 12 Alloc PE / Size 0 / 0 Free

20、 PE / Size 12 / 192.00 MB VG UUID A9w4ho-3Fdo-ELYl-VRqY-yhaZ-61rt-68sXsi6 创建逻辑卷LV6.1 相关命令lvcreatelvscanlvdisplaylvextendlvreducelvremovelvresize6.2 创建逻辑卷LV rootsan iscsi# lvcreate -L 184M -n date vg0 Rounding up size to full physical extent 192.00 MB Logical volume date createdrootsan iscsi# lvscan

21、ACTIVE /dev/vg0/date 192.00 MB inheritrootsan iscsi# lvdisplay - Logical volume - LV Name /dev/vg0/date VG Name vg0 LV UUID PAyJph-B9K2-P15u-Zkl3-pBxs-e0TG-DCuRzq LV Write Access read/write LV Status available # open 0 LV Size 192.00 MB Current LE 12 - 注 12*16MB=192MB，和之前的PE 是1:1 Segments 2 Allocati

22、on inherit Read ahead sectors auto - currently set to 256 Block device 253:0 7 挂载逻辑卷LV7.1 LV的格式化rootsan vg0# mkfs.ext3 /dev/vg0/datemke2fs 1.40.8 (13-Mar-2008)Filesystem label=OS type: LinuxBlock size=1024 (log=0)Fragment size=1024 (log=0)49152 inodes, 196608 blocks9830 blocks (5.00%) reserved for t

23、he super userFirst data block=1Maximum filesystem blocks=6737100824 block groups8192 blocks per group, 8192 fragments per group2048 inodes per groupSuperblock backups stored on blocks: 8193, 24577, 40961, 57345, 73729Writing inode tables: done Creating journal (4096 blocks): doneWriting superblocks

24、and filesystem accounting information: doneThis filesystem will be automatically checked every 23 mounts or 180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.rootsan vg0# mkdir -p /u01/backuprootsan vg0# mount /dev/vg0/date /u01/backuprootsan vg0# df -TFilesystem Type 1K-blocks Used

25、Available Use% Mounted on/dev/sda1 ext3 1984016 651076 1230528 35% /tmpfs tmpfs 349016 0 349016 0% /dev/shm/dev/mapper/vg0-date ext3 190403 5664 174909 4% /u01/backup挂载成功之后，就可以使用了8 LVM的删除方法和过程 VM卸载的方法与分区的删除方法类似，就是最后创建的最先删除，顺序如下：先删除LV再删除VG最后PV以前的LVM的分区应用fdisk转换成其它类型的文件系统，当普通分区使用8.1 umount取消挂载rootsan

26、vg0# umount /dev/vg0/daterootsan vg0# df -TFilesystem Type 1K-blocks Used Available Use% Mounted on/dev/sda1 ext3 1984016 651148 1230456 35% /tmpfs tmpfs 349016 0 349016 0% /dev/shm8.2 删除LV逻辑卷rootsan vg0# lvremove /dev/vg0/dateDo you really want to remove active logical volume date? y/n: y Logical v

27、olume date successfully removed8.3 删除VG卷组rootsan vg0# vgchange -a n vg0 0 logical volume(s) in volume group vg0 now activerootsan vg0# vgremove vg0 Volume group vg0 successfully removed 对vgchange 命令的说明，先看帮助：rootsan vg0# vgchange -help vgchange: Change volume group attributesvgchange -A|-autobackup y

28、|n -alloc AllocationPolicy -P|-partial -d|-debug -h|-help -ignorelockingfailure -ignoremonitoring -monitor y|n -t|-test -u|-uuid -v|-verbose -version -a|-available e|ly|n | - 这个是我们使用的参数，表示状态可用不可用，有两个值：y和n -c|-clustered y|n | -x|-resizeable y|n | -l|-logicalvolume MaxLogicalVolumes | -p|-maxphysicalv

29、olumes MaxPhysicalVolumes | -s|-physicalextentsize PhysicalExtentSizekKmMgGtTpPeE | -addtag Tag | -deltag Tag VolumeGroupName.8.4 删除PVrootsan vg0# pvscan PV /dev/sda5 lvm2 101.94 MB PV /dev/sda6 lvm2 101.94 MB PV /dev/sda7 lvm2 101.94 MB Total: 3 305.83 MB / in use: 0 0 / in no VG: 3 305.83 MBrootsan vg0# pvremove /dev/sda5 /dev/sda6 /dev/sda7 Labels on physical volume /dev/sda5 successfully wiped Labels on physical volume /dev/sda6 successfully wiped Labels on physical volume