一文读懂Linux运维常用命令之 LVM逻辑卷管理

LVM是逻辑卷管理(Logical Volume Manager)的简称，它是Linux环境下对磁盘进行管理的一种机制。LVM通过将底层的一块或者多块磁盘、分区层层抽象封装，最后以逻辑卷的方式供上层应用。其最大的特点是可以对磁盘进行动态管理，根据实际情况灵活地对逻辑卷进行扩容或者缩容。

LVM的组成主要包括物理存储介质、物理卷、逻辑卷组、逻辑卷。

物理存储介质（PhysicalStorageMedia）

指物理存储设备，如：/dev/hda、/dev/sda等，是存储系统最底层的存储单元。

物理卷（Physical Volume，PV）

物理卷是LVM的基本存储逻辑块，它在逻辑卷管理中处于最底层，可以是整个物理硬盘、物理硬盘上的分区或者是raid设备。

逻辑卷组（Volume Group，VG）

逻辑卷组(VG)由一个或多个物理卷(PV)组成，可以在逻辑卷组(VG)上创建一个或多个逻辑卷(LV)。

逻辑卷（Logical Volume，LV）

逻辑卷(LV)建立在逻辑卷组(VG)之上。逻辑卷(LV)上可以挂载文件系统（例如/home、/usr、/data等）。

LVM简易示意图如下：

二、LVM核心管理命令

(一)、物理卷(PV)核心命令

1、pvcreate

pvcreate命令用于创建物理卷。

(1)、使用一个磁盘创建物理卷

此处使用磁盘/dev/sdb来创建物理卷。

[root@dataTest ~]# pvcreate /dev/sdb

(2)、使用一个磁盘分区创建物理卷

此处使用磁盘/dev/sdc下的分区/dev/sdc1来创建物理卷。

[root@dataTest ~]# pvcreate /dev/sdc1

2、pvs

pvs命令用于显示物理卷信息。

[root@dataTest ~]# pvs

由上可见，当前有三个物理卷/dev/sda2、/dev/sdb、/dev/sdc1

3、pvscan

pvscan命令用于列出所有物理卷的使用情况。

[root@dataTest ~]# pvscan

4、pvdisplay

pvdisplay命令用于显示所有物理卷的详细信息。

[root@dataTest ~]# pvdisplay

5、pvremove

pvremove命令用于删除物理卷。

此处删除物理卷/dev/sdc1。

[root@dataTest ~]# pvremove /dev/sdc1

6、pvresize

调整物理卷大小

将物理卷/dev/sdb的大小由5G调整为10G。

[root@dataTest ~]# pvresize --setphysicalvolumesize 10G /dev/sdb

(二)、逻辑卷组(VG)核心命令

1、vgcreate

vgcreate命令用于创建逻辑卷组。

(1)、使用单个物理卷创建逻辑卷组

此处使用物理卷/dev/sdc2来创建逻辑卷组first_vg。

[root@dataTest ~]# vgcreate first_vg /dev/sdc2

(2)、使用多个物理卷创建逻辑卷组

此处使用物理卷/dev/sdb、/dev/sdc1来创建逻辑卷组second_vg。

[root@dataTest ~]# vgcreate second_vg /dev/sdb /dev/sdc1

2、vgs

vgs命令用于显示所有逻辑卷组的使用情况信息。

[root@dataTest ~]# vgs

3、vgscan

vgscan命令用于列出所有逻辑卷组。

[root@dataTest ~]# vgscan

4、vgdisplay

vgdisplay命令用于显示逻辑卷组的详细信息

[root@dataTest ~]# vgdisplay

5、vgremove

vgremove命令用于删除逻辑卷组。

此处删除逻辑卷组second_vg。

[root@dataTest ~]# vgremove second_vg

6、vgextend

vgextend命令用于扩容逻辑卷组，即将新的物理卷添加到逻辑卷组。

此处将物理卷/dev/sdc1添加至逻辑卷组first_vg

[root@dataTest ~]# vgextend first_vg /dev/sdc1

由上可见，物理卷/dev/sdc1的大小为2G，添加至逻辑卷组first_vg后，逻辑卷组first_vg的容量由4G扩容至5.99G。

7、vgreduce

vgreduce命令用于从逻辑卷组中删除物理卷。

此处从逻辑卷组first_vg中将物理卷/dev/sdc1删除。

[root@dataTest ~]# vgreduce first_vg /dev/sdc1

由上可见，从逻辑卷组first_vg中将物理卷/dev/sdc1删除后，逻辑卷组first_vg的容量由5.99G缩减为4G。

(三)、逻辑卷(LV)核心命令

1、lvcreate

lvcreate命令用于创建逻辑卷。

此处创建逻辑卷first_lv。

创建逻辑卷first_lv

[root@dataTest ~]# lvcreate -L 2G -n first_lv first_vg

-L：表示逻辑卷的大小；

-n：表示逻辑卷的名称；

first_vg：表示从逻辑卷组first_vg中分配2G的空间给逻辑卷first_lv。

查看逻辑卷组first_vg

[root@dataTest ~]# vgs

查看逻辑卷组first_vg，可用空间由5.99G减少至3.99G，减少的2G空间分配给了逻辑卷first_lv。

2、lvs

lvs命令用于显示所有逻辑卷的信息。

[root@dataTest ~]# lvs

3、lvscan

lvscan命令用于列出所有逻辑卷的状态信息。

[root@dataTest ~]# lvscan

4、lvdisplay

lvdisplay命令用于显示所有逻辑卷的详细信息。

[root@dataTest ~]# lvdisplay

5、lvremove

lvremove命令用于删除逻辑卷。

此处删除逻辑卷组first_vg中的逻辑卷first_lv。

删除逻辑卷first_lv

[root@dataTest ~]# lvremove /dev/first_vg/first_lv

查看逻辑卷组first_vg

[root@dataTest ~]# vgs

查看逻辑卷组first_vg，可用空间由3.99G增加到5.99G，增加的2G空间是删除逻辑卷first_lv的空间。

6、lvextend

lvextend命令用于扩展逻辑卷的大小。

此处扩展逻辑卷first_lv的大小，由原来的2G扩展为3G。

扩展逻辑卷first_lv

[root@dataTest ~]# lvextend -L +1G /dev/first_vg/first_lv

-L：+1G，表示扩展1G空间；

由上可见，逻辑卷first_lv的大小已经由2G扩展至3G。

查看逻辑卷组first_vg

[root@dataTest ~]# vgs

查看逻辑卷组first_vg，可用空间由3.99G减少至2.99G，减少的1G空间分配给了逻辑卷first_lv。

7、lvreduce

lvreduce命令用于缩减逻辑卷的大小。

此处将逻辑卷first_lv的大小由3G缩减为2G。

缩减逻辑卷first_lv

[root@dataTest ~]# lvreduce /dev/first_vg/first_lv -L -1G

-L：-1G，表示缩减1G空间；

由上可见，逻辑卷first_lv的大小已经由3G缩减至2G。

查看逻辑卷组first_vg

[root@dataTest ~]# vgs

查看逻辑卷组first_vg，可用空间由2.99G增加至3.99G，增加的1G空间是逻辑卷first_lv缩减空间而来。

8、lvresize

lvresize命令用于调整逻辑卷的大小。

此处将逻辑卷组first_vg中的逻辑卷first_lv的大小调整为3G。

[root@dataTest ~]# lvresize -L 3G /dev/first_vg/first_lv

由上可见，逻辑卷first_lv的大小已经由2G调整为3G。

9、lvrename

lvrename命令用于重命名逻辑卷。

此处将逻辑卷first_lv重命名为first_lv_change。

[root@dataTest ~]# lvrename /dev/first_vg/first_lv /dev/first_vg/first_lv_change

由上可见，逻辑卷first_lv已经重命名为first_lv_change。

三、应用实例

(一)、使用新增磁盘创建逻辑卷并挂载使用。

此处演示新增了一块磁盘/dev/sdb，将其创建逻辑卷后，挂载到路径/data/soft/oracle/flash_recovery_area下使用。

1、创建物理卷PV

此处创建物理卷/dev/sdb。

查看当前的磁盘

[root@Oracle ~]# fdisk -l

查看当前物理卷PV

[root@Oracle ~]# pvs

或者

[root@Oracle ~]# pvdisplay

创建物理卷PV

[root@Oracle ~]# pvcreate /dev/sdb

查看是否创建成功

[root@Oracle ~]# pvs

或者

[root@Oracle ~]# pvdisplay

2、创建逻辑卷组VG

此处创建逻辑卷组new_vg。

查看当前逻辑卷组

[root@Oracle ~]# vgs

或者

[root@Oracle ~]# vgdisplay

创建逻辑卷组new_vg

[root@Oracle ~]# vgcreate new_vg /dev/sdb

查看是否创建成功

[root@Oracle ~]# vgs

[root@Oracle ~]# vgdisplay new_vg

3、创建逻辑卷LV

在卷组new_vg上创建名称为new_lv且容量为19G的逻辑卷。

创建逻辑卷

[root@Oracle ~]# lvcreate -L 19G -n new_lv new_vg

-n：指定lv名称

-L：指定大小

查看是否创建成功

[root@Oracle ~]# lvs

[root@Oracle ~]# lvdisplay /dev/new_vg/new_lv

4、格式化逻辑卷

此处格式化逻辑卷/dev/new_vg/new_lv

[root@Oracle ~]# mke2fs -j /dev/new_vg/new_lv

也可以选择格式化的文件类型，使用参数-t

或者直接使用其他命令

mkfs.ext2

mkfs.ext3

mkfs.xfs

等，根据实际的文件系统类型选择对应命令

5、挂载使用逻辑卷

此处将逻辑卷/dev/new_vg/new_lv挂载到路径/data/soft/oracle/flash_recovery_area使用。

(1)、临时挂载

临时挂载会在服务器重启后失效。

[root@Oracle ~]# mount /dev/new_vg/new_lv /data/soft/oracle/flash_recovery_area

[root@Oracle ~]# df -h

(2)、永久挂载(建议使用该方式)

编辑/etc/fstab文件，将逻辑卷/dev/new_vg/new_lv永久挂载到/data/soft/oracle/flash_recovery_area路径下。

[root@Oracle ~]# cat /etc/fstab | grep -v "#"

[root@Oracle ~]# echo "/dev/new_vg/new_lv /data/soft/oracle/flash_recovery_area ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab

(二)、根路径扩容

新增了一块5GB的磁盘/dev/sdb，用于扩容根路径。

1、查询磁盘情况

查询当前根路径使用情况

[root@dataTest ~]# df -h

由上可见，根路径分配总空间17G，当前使用率为51%。

注意：在/dev/mapper/centos-root中，centos-root表示逻辑卷组为centos，逻辑卷为root。

查询新增的磁盘信息

[root@dataTest ~]# fdisk -l

由上可见，新增的磁盘为/dev/sdb，容量为5G。

2、查询逻辑卷组及逻辑卷情况

查询逻辑卷信息

[root@dataTest ~]# lvdisplay

由上可见，根路径的逻辑卷属于逻辑卷组centos。

查询逻辑卷组centos使用信息

[root@dataTest ~]# vgs

由上可见，逻辑卷组centos可分配空间已经为0，需要扩容逻辑卷组。

3、逻辑卷组centos扩容

使用新增磁盘/dev/sdb创建物理卷

[root@dataTest ~]# pvcreate /dev/sdb

[root@dataTest ~]# pvs

使用物理卷/dev/sdb对逻辑卷组centos进行扩容

[root@dataTest ~]# vgextend centos /dev/sdb

由上可见，扩容后的逻辑卷组centos可分配空间增加到5G。

4、根路径逻辑卷扩容

根路径逻辑卷扩容

[root@dataTest ~]# lvextend -L +4G /dev/mapper/centos-root

同步文件系统

[root@dataTest ~]# xfs_growfs /dev/mapper/centos-root

查看根路径使用情况

[root@dataTest ~]# df -h

由上可见，根路径分配总空间由17G上升为21G，可用空间已经由8.4G增长至13G，使用率由51%下降为42%。

根路径扩容成功！

(三)、逻辑卷缩容

逻辑卷组first_vg的逻辑卷first_lv挂载在路径/lvm下，由于空间使用率较低，将其由9G缩容为5G。

[root@dataTest ~]# df -h

1、卸载文件系统

将逻辑卷/dev/first_vg/first_lv从/lvm路径卸载。

[root@dataTest ~]# umount /lvm/

由上可见，/lvm已经不在列表，说明卸载成功。

2、缩减文件系统

缩减文件系统的大小至5G。

执行磁盘检查操作

[root@dataTest ~]# e2fsck -f /dev/first_vg/first_lv

缩减文件系统的大小至5G

[root@dataTest ~]# resize2fs /dev/first_vg/first_lv 5G

3、缩减逻辑卷

缩减逻辑卷/dev/first_vg/first_lv的大小至5G。

[root@dataTest ~]# lvreduce /dev/first_vg/first_lv -L 5G

4、重新挂载文件系统

将逻辑卷/dev/first_vg/first_lv重新挂载在/lvm路径下。

[root@dataTest ~]# mount /dev/first_vg/first_lv /lvm

由上可见，逻辑卷/dev/first_vg/first_lv已经成功挂载在/lvm路径下，且路径/lvm下的文件内容正常。

逻辑卷缩容成功！

(四)、逻辑卷组缩容

1、卸载文件系统

将逻辑卷/dev/first_vg/first_lv从/lvm路径卸载。

[root@dataTest ~]# umount /lvm

由上可见，/lvm已经不在列表，说明卸载成功。

2、缩减逻辑卷组

将物理卷/dev/sdc1从逻辑卷组first_vg中移除。

[root@dataTest ~]# vgreduce first_vg /dev/sdc1

由上可见，物理卷/dev/sdc1的大小为2G，从逻辑卷组first_vg中移除物理卷/dev/sdc1后，逻辑卷组first_vg的大小由9.99G缩减至7.99G。

3、重新挂载文件系统

将逻辑卷/dev/first_vg/first_lv重新挂载在/lvm路径下。

[root@dataTest ~]# mount /dev/first_vg/first_lv /lvm

由上可见，逻辑卷/dev/first_vg/first_lv已经成功挂载在/lvm路径下，且路径/lvm下的文件内容正常。

逻辑卷组缩容成功！

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