在Linux中使用LVM构建灵活的磁盘存储(第一部分)
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**逻辑卷管理器(LVM)**让磁盘空间管理更为便捷。如果一个文件系统需要更多的空间,可以在它的卷组中将空闲空间添加到其逻辑卷中,而文件系统可以根据你的意愿调整大小。如果某个磁盘启动失败,用于替换的磁盘可以使用卷组注册成一个物理卷,而逻辑卷扩展可以将数据迁移到新磁盘而不会丢失数据。

<center>![Create LVM Storage in Linux](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage.jpg)</center>

<center>*在Linux中创建LVM存储*</center>

在如今,每台服务器空间都会因为我们的需求增长而不断扩展。逻辑卷可以用于RAID,SAN。单个物理卷将会被加入组以创建卷组,在卷组中,我们需要切割空间以创建逻辑卷。在使用逻辑卷时,我们可以使用某些命令来跨磁盘、跨逻辑卷扩展,或者减少逻辑卷大小,而不用重新格式化和重新对当前磁盘分区。卷可以跨磁盘抽取数据,这会增加I/O数据量。

### LVM特性 ###

- 可以在任何时候灵活地扩展空间。
- 可以安装和处理任何文件系统。
- 可以通过迁移来恢复错误磁盘。
- 可以使用快照功能恢复文件系统到先前的阶段。等等……

####我的服务器设置 - 需求 ####

- 操作系统 —— 安装有LVM的CentOS 6.5
- 服务器IP地址 —— 192.168.0.200

### 在Linux中创建LVM磁盘存储 ###

**1.**  我们已经在虚拟磁盘(VDA)中使用了带LVM的CentOS 6.5操作系统。在此,我们可以使用下列命令查看到物理卷(PV),卷组(VG),逻辑卷(LV)。

    # pvs 
    # vgs
    # lvs

<center>![Check Physical Volumes](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-03.jpg)</center>
<center>*检查物理卷*</center>

下面是上面截图中各个参数的说明。

- 物理磁盘大小(PV Size)
- 用作虚拟磁盘vda的磁盘
- 卷组大小(VG Size)
- 卷组名称(vg_tecmint)
- 逻辑卷名称(LogVol00,LogVol01)
- LogVol00分配给swap,大小1GB
- LogVol01分配给/,大小16.5GB

从上面看,我们可以知道VDA磁盘中没有足够的空闲空间。

**2.**  为了创建一个**新卷组**,我们需要在这台服务器上添加额外的**3个硬盘**。3个驱动器不是强制使用的,只要一个就足够用来创建新的**VG**,并在其中创建**LV**了。我在这里添加了更多的磁盘,目的只是用于演示和更多命令功能的说明。

下面是我已经额外添加的磁盘。

    sda, sdb, sdc

----------

    # fdisk -l

<center>![Verify Added Disks](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-04.jpg)</center>
<center>*验证添加的磁盘*</center>

- 用于操作系统(CentOS 6.5)的默认磁盘。
- 默认磁盘上定义的分区(vda1 = swap),(vda2 = /)。
- 额外添加的磁盘Disk1,Disk2,Disk3。

各个磁盘大小都是20GB,默认的卷组的PE大小为4MB,我们在该服务器上配置的卷组使用默认PE。

<center>![Volume Group Display](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-05.jpg)</center>
<center>*卷组显示*</center>

- **VG Name** – 卷组名称。
- **Format** – LVM架构使用LVM2。
- **VG Access** – 卷组为读写模式,备好待用。
- **VG Status** – 卷组可调整大小,如果我们需要添加更多空间,我们可以扩展更多。 
- **Cur LV** – 当前卷组中有2个逻辑卷。
- **CurPV and Act PV** – 当前使用的物理磁盘是1(vda),已被激活,因此我们可以使用该卷组。
- **PE Size** – 磁盘的物理扩展大小,可以定义使用PE,或者GB,LVM的默认PE大小是4MB。例如,如果我们需要创建5GB大小的逻辑卷,我们可以使用总计1280 PE,你们懂我的意思么?

这里解释一下 -> 1024MB = 1GB,这样的话,1024MB x 5 = 5120PE = 5GB,然后5120/4 = 1280,4是默认的PE大小。

- Total PE – 该卷组具有的PE数量。
- Alloc PE – 总的PE使用量,已经使用的全部PE,4482 x 4PE = 17928。
- Free PE – 这里因为已经使用,所以没有空闲PE了。

**3.**  只使用了vda,当前CentOS在使用lvm的vda物理磁盘中安装了**/boot,/,swap,**,该磁盘中没有空间剩余。

    # df -TH

<center>![Check the Disk Space](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-06.jpg)</center>
<center>*检查磁盘空间*</center>

上面的图片中显示了用于根的挂载点已使用了**18GB**,因此没有空闲空间可用了。

**4.**  那么,让我们创建新的物理卷(**pv**),以及名为**tecmint_add_vg**的卷组(**vg**),并在其中创建逻辑卷(**lv**)。这里,我们可以创建4个逻辑卷,分别名为 **tecmint_documents**,**tecmint_manager**以及**tecmint_add_vg**。

我们可以扩展当前使用的卷组以获得更多空间。但在这里,我们将要做的是,创建新的卷组,然后在里面肆意妄为吧。过会儿,我们可以看到怎样来扩展使用中的卷组的文件系统。

在使用新磁盘前,我们需要使用fdisk来对磁盘分区。

    # fdisk -cu /dev/sda

- **c** – 关闭DOS兼容模式,推荐使用该选项。
- **u** – 当列出分区表时,会以扇区而不是柱面显示。

<center>![Create New Physical Partitions](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-07.jpg)</center>
<center>*创建新的物理分区*</center>

接下来,请遵循以下步骤来创建新分区。

- 选择**n**来创建新分区。
- 选择**p**来创建主分区。
- 选择我们需要创建的分区号。
- 按**Enter**两次来使用整个磁盘空间。
- 我们需要修改新创建的分区类型,输入**t**。
- 选择需要修改的分区号,选择我们创建的分区号**1**。
- 这里,我们需要修改类型。我们需要创建LVM,因此我们使用LVM的类型代码8e。如果不知道类型代码,按**L**来列出所有类型代码。
- 打印我们创建的分区以确认。
- 这里我们可以看到Linux LVM的ID 8e。
- 写入修改并退出fdisk。

重复以上步骤,为另外2个磁盘sdb和sdc创建新分区。然后重启机器,使用fdisk命令来验证分区表。

    # fdisk -l

<center>![Verify Partition Table](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-08.jpg)</center>
<center>*验证分区表*</center>

### 创建物理卷 ###

**5.**  现在,该使用3个磁盘来创建物理卷了。这里,我已经使用pvs命令将物理磁盘列了出来,现在只有一个默认的**pvs**被列出来了。

    # pvs

然后,使用命令创建新的物理磁盘。

    # pvcreate /dev/sda1 /dev/sdb1 /dev/sdc1

再次列出磁盘来查看新创建物理磁盘。

    # pvs

<center>![Create Physical Volumes](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-09.jpg)</center>
<center>*创建物理卷*</center>

### 创建卷组 ###

**6.**  使用可用的空闲PV来创建名为**tecmint_add_vg**的卷组,PE大小为32。显示当前卷组,我们可以看到只有带有1个PV的一个卷组在使用。

    # vgs

这将使用上面创建的3个物理卷创建名为**tecmint_add_vg**的卷组,PE大小为32MB。

    # vgcreate -s 32M tecmint_add_vg /dev/sda1 /dev/sdb1 /dev/sdc1

接下来,再次运行vgs命令来验证卷组。

    # vgs

<center>![Create Volume Groups](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-10.jpg)</center>
<center>*创建卷组*</center>

<center>![Verify Volume Groups](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-11.jpg)</center>
<center>*验证卷组*</center>

理解vgs命令输出:

- 卷组名。
- 本卷组中使用的物理卷。
- 显示本卷组中的可用空闲空间。
- 卷组总大小。
- 本卷组中的逻辑卷,这里我们还没创建,所以是0。
- SN = 卷组包含的快照数量。(后面,我们会创建一个快照。)
- 卷组状态,如可写,可读,可调整大小,已导出,部分的和集群的。这里是wz——意为w = 可写,z = 可调整大小。
- 卷组中使用的物理卷(PV)数量。

**7.** 使用命令来显示更多卷组信息。

    # vgs -v

<center>![Check Volume Group Information](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-12.jpg)</center>
<center>*检查卷组信息*</center>

**8.** 要获取更多关于新创建的卷组信息,运行以下命令。

    # vgdisplay tecmint_add_vg

<center>![List New Volume Groups](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-13.jpg)</center>
<center>*列出新卷组*</center>

- 卷组名称
- 使用的LVM架构。
- 可读写,备好待用。
- 该卷组可以调整大小。
- 使用和激活的物理磁盘数量。
- 卷组总大小。
- 这里单个PE大小为32。
- 该卷组中可用的PE总数。
- 当前还没有在卷组中创建任何LV,因此它是空闲的。
- 该卷组的UUID。

### 创建逻辑卷 ###

**9.** 现在,创建3个名为**tecmint_documents**,**tecmint_manager**和**tecmint_public**的逻辑卷。这里,我们可以看到如何分别以PE为单位和GB为单位来创建逻辑卷。首先,使用以下命令来列出当前逻辑卷。

    # lvs

<center>![List Current Volume Groups](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-14.jpg)</center>
<center>*列出当前卷组*</center>

**10.** 这些逻辑卷处于**vg_tecmint**卷组中使用**pvs**命令来列出并查看有多少空闲空间可以创建逻辑卷。

    # pvs

<center>![Check Free Space](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-15.jpg)</center>
<center>*检查空闲空间*</center>

**11.** 卷组大小为**54GB**,而且未被使用,所以我们可以在该组内创建LV。让我们将卷组平均划分大小来创建3个逻辑卷,就是说**54GB**/3 = **18GB**,创建出来的单个逻辑卷应该会是18GB。

#### 方法1: 使用PE创建逻辑卷 ####

首先,让我们使用物理扩展(PE)为单位来创建逻辑卷。我们需要知道分配到该卷组的默认PE大小,以及总的可用PE大小来创建新的逻辑卷,运行下面的命令来获取使用中的卷组信息。

    # vgdisplay tecmint_add_vg

<center>![Create New Logical Volume](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-16.jpg)</center>
<center>*创建新逻辑卷*</center>

- 默认分配给该卷组的PE为32MB,这里单个的PE大小为32MB。
- 总可用PE是1725。

只要用bc命令做一点小小的计算来看看就知道了。

    # bc

----------

    1725PE/3 = 575 PE. 
    575 PE x 32MB = 18400 --> 18GB

<center>![Calculate Disk Space](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-17.jpg)</center>
<center>*计算磁盘空间*</center>

按**CRTL+D**退出**bc**。现在让我们使用575个PE来创建3个逻辑卷。

    # lvcreate -l (Extend size) -n (name_of_logical_volume) (volume_group)

    # lvcreate -l 575 -n tecmint_documents tecmint_add_vg

    # lvcreate -l 575 -n tecmint_manager tecmint_add_vg

    # lvcreate -l 575 -n tecmint_public tecmint_add_vg

- -**l** – 使用扩展大小创建
- -**n** – 给逻辑卷命名

使用lvs命令来列出创建的逻辑卷。

    # lvs

<center>![List Created Logical Volumes](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-18.jpg)</center>
<center>*列出创建的逻辑卷*</center>

#### 方法2: 使用GB大小创建逻辑卷 ####

在使用GB大小创建逻辑卷时,我们不能获得精确的大小。因此,最好的办法是用扩展。

    # lvcreate -L 18G -n tecmint_documents tecmint_add_vg

    # lvcreate -L 18G -n tecmint_manager tecmint_add_vg

    # lvcreate -L 18G -n tecmint_public tecmint_add_vg

    # lvcreate -L 17.8G -n tecmint_public tecmint_add_vg

使用lvs命令来列出创建的逻辑卷。

    # lvs

<center>![Verify Created Logical Volumes](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-19.jpg)</center>
<center>*验证创建的逻辑卷*</center>

这里,我们可以看到,当创建第三个LV的时候,我们不能收集到18GB空间。这是因为尺寸有小小的改变,但在使用或者尺寸来创建LV时,这个问题会被忽略。

### 创建文件系统 ###

**12.** 要使用逻辑卷,我们需要格式化。这里我使用ext4文件系统来创建卷,并打算挂载到**/mnt**。

    # mkfs.ext4 /dev/tecmint_add_vg/tecmint_documents

    # mkfs.ext4 /dev/tecmint_add_vg/tecmint_public

    # mkfs.ext4 /dev/tecmint_add_vg/tecmint_manager

<center>![Create Ext4 File System](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-20.jpg)</center>
<center>*创建Ext4文件系统*</center>

**13.** 让我们在**/mnt**下创建目录,并将已创建好文件系统的逻辑卷挂载上去。

    # mount /dev/tecmint_add_vg/tecmint_documents /mnt/tecmint_documents/

    # mount /dev/tecmint_add_vg/tecmint_public /mnt/tecmint_public/

    # mount /dev/tecmint_add_vg/tecmint_manager /mnt/tecmint_manager/

使用下面的命令来列出并确认挂载点。

    # df -h

<center>![Mount Logical Volumes](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-22.jpg)</center>
<center>*挂载逻辑卷*</center>

#### 永久挂载 ####

现在,这些逻辑卷是临时挂载上去的,要永久挂载,我们需要添加条目到fstab中。要达到这个目的,让我们使用下面的命令来获取挂载条目

    # cat /etc/mtab

在输入来自mtab中的挂载条目内容时,我们需要在fstab中做些小小的改变,修改rw为默认。

    # vim /etc/fstab

我们的fstab条目应该和下面的类似,使用wq!保存并退出fstab。

    /dev/mapper/tecmint_add_vg-tecmint_documents    /mnt/tecmint_documents  ext4    defaults 0 0
    /dev/mapper/tecmint_add_vg-tecmint_public       /mnt/tecmint_public     ext4    defaults 0 0
    /dev/mapper/tecmint_add_vg-tecmint_manager      /mnt/tecmint_manager    ext4    defaults 0 0

<center>![Get mtab Mount Entry](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-23.jpg)*</center>
<center>*获取mtab挂载条目*</center>

<center>![Open fstab File](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-24.jpg)</center>
<center>*打开fstab文件*</center>

<center>![Add Auto Mount Entry](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-25.jpg)</center>
<center>*添加自动挂载条目*</center>

重启前,执行mount -a命令来检查fstab条目。

    # mount -av

<center>![Verify fstab Entry](http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2014/07/Create-Logical-Volume-Storage-26.jpg)</center>
<center>*验证fstab条目*</center>

这里,我们已经了解了怎样来使用逻辑卷构建灵活的存储,从使用物理磁盘到物理卷,物理卷到卷组,卷组再到逻辑卷。

在我即将奉献的文章中,我将介绍如何扩展卷组、逻辑卷,减少逻辑卷,拍快照以及从快照中恢复。 --------------------------------------------------------------------------------

via: http://www.tecmint.com/create-lvm-storage-in-linux/

作者:[Babin Lonston][a]
译者:[GOLinux](https://github.com/GOLinux)
校对:[wxy](https://github.com/wxy)

本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创翻译,[Linux中国](http://linux.cn/) 荣誉推出

[a]:http://www.tecmint.com/author/babinlonston/