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一、lvm讲解
二、磁盘故障小案例
一、lvm讲解
1. 简介：
LVM是 Logical Volume Manager(逻辑卷管理)的简写，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制。LVM可以将多个硬盘和硬盘分区做成一个逻辑卷，并把这个逻辑卷作为一个整体来统一管理，动态对分区进行扩缩空间大小，安全快捷方便管理。
2. 基本概念：
- 物理卷-----PV（Physical Volume）
物理卷在逻辑卷管理中处于最底层，它可以是实际物理硬盘上的分区，也可以是整个物理硬盘。 - 卷组-----VG（Volumne Group）
卷组建立在物理卷之上，一个卷组中至少要包括一个物理卷，在卷组建立之后可动态添加物理卷到卷组中。一个逻辑卷管理系统工程中可以只有一个卷组，也可以拥有多个卷组。 - 逻辑卷-----LV（Logical Volume）
逻辑卷建立在卷组之上，卷组中的未分配空间可以用于建立新的逻辑卷，逻辑卷建立后可以动态地扩展和缩小空间。系统中的多个逻辑卷要以属于同一个卷组，也可以属于不同的多个卷组。 - 物理区域-----PE（Physical Extent）
物理区域是物理卷中可用于分配的最小存储单元，物理区域的大小可根据实际情况在建立物理卷时指定。物理区域大小一旦确定将
不能更改，同一卷组中的所有物理卷的物理区域大小需要一致。 - 逻辑区域-----LE（Logical Extent）
逻辑区域是逻辑卷中可用于分配的最小存储单元，逻辑区域的大小取决于逻辑卷所在卷组中的物理区域的大小。 - 卷组描述区域-----（Volume Group Descriptor Area）
卷组描述区域存在于每个物理卷中，用于描述物理卷本身、物理卷所属卷组、卷组中的逻辑卷及逻辑卷中物理区域的分配等所有信息，卷组描述区域是在使用pvcreate建立物理卷时建立的。
3. 工作原理
（1）物理磁盘被格式化为PV，空间被划分为一个个的PE。
（2）不同的PV加入到同一个VG中，不同PV的PE全部进入到了VG的PE池内。
（3）LV基于PE创建，大小为PE的整数倍，组成LV的PE可能来自不同的物理磁盘。
（4）LV现在就直接可以格式化后挂载使用了。
（5）LV的扩充缩减实际上就是增加或减少组成该LV的PE数量，其过程不会丢失原始数据 。
4. 操作实验
（1）准备磁盘分区
- fdisk /dev/sdb
- n 创建三个新分区，分别为1G
- t 改变分区类型为8e
完成创建后如下所示：
命令(输入 m 获取帮助)：p
磁盘 /dev/sdb：10.7 GB, 10737418240 字节，20971520 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xbffc2ce5
设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 8e Linux LVM
/dev/sdb2 2099200 4196351 1048576 8e Linux LVM
/dev/sdb3 4196352 6293503 1048576 8e Linux LVM
[root@minglinux-01 ~]# fdisk -l
磁盘 /dev/sda：32.2 GB, 32212254720 字节，62914560 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x000236bc
设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 2048 411647 204800 83 Linux
/dev/sda2 411648 4605951 2097152 82 Linux swap / Solaris
/dev/sda3 4605952 62914559 29154304 83 Linux
磁盘 /dev/sdb：10.7 GB, 10737418240 字节，20971520 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xbffc2ce5
设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 8e Linux LVM
/dev/sdb2 2099200 4196351 1048576 8e Linux LVM
/dev/sdb3 4196352 6293503 1048576 8e Linux LVM
（2）创建逻辑卷
系统默认未安装lvm包，首先通过yum provides "/*/pvcreate"搜索软件包，然后输入yum install -y lvm2 安装lvm软件包。
操作命令：
- pvcreate /dev/sdb1
- pvcreate /dev/sdb2
- pvcreate /dev/sdb3
- pvdisplay 列出当前的物理卷
- pvs 列出已存在物理卷
- pvremove /dev/sdb3 删除物理卷
- vgcreate 创建卷组
- vgremove 删除卷组
- vgdisplay 列出卷组信息
- vgs 列出已存在卷组
- lvcreate -L 大小 -n 名字 vg名 创建逻辑卷
- lvremove 删除逻辑卷
pvcreate创建物理卷：
[root@minglinux-01 ~]# pvcreate /dev/sdb1
WARNING: dos signature detected on /dev/sdb1 at offset 510. Wipe it? [y/n]: y
Wiping dos signature on /dev/sdb1.
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
[root@minglinux-01 ~]# pvcreate /dev/sdb2
Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.
[root@minglinux-01 ~]# pvcreate /dev/sdb3
Physical volume "/dev/sdb3" successfully created.
pvdisplay查看创建的物理卷：
[root@minglinux-01 ~]# pvdisplay
"/dev/sdb2" is a new physical volume of "1.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdb2
VG Name
PV Size 1.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID 0bKnTB-IMd3-UJQl-93tE-9x3z-pkkt-6J2epS
"/dev/sdb1" is a new physical volume of "1.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdb1
VG Name
PV Size 1.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID 2z8qv8-978f-cK0P-RwxG-T9aE-j1mA-gkiZi8
"/dev/sdb3" is a new physical volume of "1.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdb3
VG Name
PV Size 1.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID vo47c6-ITPt-RsXZ-wfs4-nzBe-bJMa-KGbqV4
pvs查看已存在物理卷：
[root@minglinux-01 ~]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sdb1 lvm2 --- 1.00g 1.00g
/dev/sdb2 lvm2 --- 1.00g 1.00g
/dev/sdb3 lvm2 --- 1.00g 1.00g
vgcreate创建卷组：
[root@minglinux-01 ~]# vgcreate vg1 /dev/sdb1 /dev/sdb2
Volume group "vg1" successfully created
vgdisplay和vgs查看卷组：
[root@minglinux-01 ~]# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name vg1
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 1.99 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 510
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 510 / 1.99 GiB
VG UUID mWCQjl-Jehp-2fDc-INsd-3K3E-8d3t-ROinr1
[root@minglinux-01 ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
vg1 2 0 0 wz--n- 1.99g 1.99g
lvcreate创建逻辑卷：
[root@minglinux-01 ~]# lvcreate -L 100M -n lv1 vg1
WARNING: ext4 signature detected on /dev/vg1/lv1 at offset 1080. Wipe it? [y/n]: y
Wiping ext4 signature on /dev/vg1/lv1.
Logical volume "lv1" created.
格式化逻辑卷lv1为ext4：
[root@minglinux-01 ~]# mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系统标签=
OS type: Linux
块大小=1024 (log=0)
分块大小=1024 (log=0)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
25688 inodes, 102400 blocks
5120 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=1
Maximum filesystem blocks=33685504
13 block groups
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
1976 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
8193, 24577, 40961, 57345, 73729
Allocating group tables: 完成
正在写入inode表: 完成
Creating journal (4096 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成
挂载使用：
[root@minglinux-01 ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt/
[root@minglinux-01 ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sda3 28G 2.4G 26G 9% /
devtmpfs 901M 0 901M 0% /dev
tmpfs 911M 0 911M 0% /dev/shm
tmpfs 911M 9.5M 902M 2% /run
tmpfs 911M 0 911M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 197M 140M 58M 71% /boot
tmpfs 183M 0 183M 0% /run/user/0
/dev/mapper/vg1-lv1 93M 1.6M 85M 2% /mnt
/dev/vg1/lv1和/dev/mapper/vg1-lv1都指向了同一个文件：
[root@minglinux-01 ~]# ls -l /dev/vg1/lv1
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 9月 27 23:35 /dev/vg1/lv1 -> ../dm-0
[root@minglinux-01 ~]# ls -l /dev/mapper/vg1-lv1
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 9月 27 23:35 /dev/mapper/vg1-lv1 -> ../dm-0
（3）扩容逻辑卷
- lvresize -L 300M /dev/vg1/lv1 重新设置卷大小
- e2fsck -f /dev/vg1/lv1 检查磁盘错误（ext4执行）
- resize2fs /dev/vg1/lv1 更新逻辑卷信息（ext4执行）
- xfs_growfs /dev/vg1/lv1 xfs 文件系统需要执行
示例命令如下：
[root@minglinux-01 ~]# umount /mnt/
[root@minglinux-01 ~]# lvresize -L 200M /dev/vg1/lv1
New size (50 extents) matches existing size (50 extents).
[root@minglinux-01 ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv1
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
第一步: 检查inode,块,和大小
第二步: 检查目录结构
第3步: 检查目录连接性
Pass 4: Checking reference counts
第5步: 检查簇概要信息
/dev/vg1/lv1: 11/25688 files (9.1% non-contiguous), 8896/102400 blocks
[root@minglinux-01 ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/vg1/lv1 to 204800 (1k) blocks.
The filesystem on /dev/vg1/lv1 is now 204800 blocks long.
[root@minglinux-01 ~]# !mount
mount /dev/vg1/lv1 /mnt/
[root@minglinux-01 ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sda3 28G 2.4G 26G 9% /
devtmpfs 901M 0 901M 0% /dev
tmpfs 911M 0 911M 0% /dev/shm
tmpfs 911M 9.5M 902M 2% /run
tmpfs 911M 0 911M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 197M 140M 58M 71% /boot
tmpfs 183M 0 183M 0% /run/user/0
/dev/mapper/vg1-lv1 190M 1.6M 175M 1% /mnt
（4）缩减逻辑卷（xfs不支持）
- 先umount
- e2fsck -f /dev/vg1/lv1 检查磁盘错误（ext）
- resize2fs /dev/vg1/lv1 100M 更新逻辑卷信息（ext）
- lvresize -L 100M /dev/vg1/lv1 重新设置卷大小
示例命令如下：
[root@minglinux-01 ~]# umount /mnt/
[root@minglinux-01 ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv1
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
第一步: 检查inode,块,和大小
第二步: 检查目录结构
第3步: 检查目录连接性
Pass 4: Checking reference counts
第5步: 检查簇概要信息
/dev/vg1/lv1: 11/49400 files (9.1% non-contiguous), 11884/204800 blocks
[root@minglinux-01 ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1 100M
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/vg1/lv1 to 102400 (1k) blocks.
The filesystem on /dev/vg1/lv1 is now 102400 blocks long.
[root@minglinux-01 ~]# lvresize -L 100M /dev/vg1/lv1
WARNING: Reducing active logical volume to 100.00 MiB.
THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce vg1/lv1? [y/n]: y
Size of logical volume vg1/lv1 changed from 200.00 MiB (50 extents) to 100.00 MiB (25 extents).
Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
[root@minglinux-01 ~]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
lv1 vg1 -wi-a----- 100.00m
最后再次挂载即可。
xfs扩容：
[root@minglinux-01 ~]# !mount
mount /dev/vg1/lv1 /mnt/
[root@minglinux-01 ~]# ls /mnt/
[root@minglinux-01 ~]# touch /mnt/123.txt
[root@minglinux-01 ~]# echo "abc" > !$
echo "abc" > /mnt/123.txt
[root@minglinux-01 ~]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
lv1 vg1 -wi-ao---- 100.00m
[root@minglinux-01 ~]# lvresize -L 300M /dev/vg1/lv1
Size of logical volume vg1/lv1 changed from 100.00 MiB (25 extents) to 300.00 MiB (75 extents).
Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
[root@minglinux-01 ~]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
lv1 vg1 -wi-ao---- 300.00m
此时df -h查看磁盘没有改变：
[root@minglinux-01 ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sda3 28G 2.4G 26G 9% /
devtmpfs 901M 0 901M 0% /dev
tmpfs 911M 0 911M 0% /dev/shm
tmpfs 911M 9.5M 902M 2% /run
tmpfs 911M 0 911M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 197M 140M 58M 71% /boot
tmpfs 183M 0 183M 0% /run/user/0
/dev/mapper/vg1-lv1 97M 5.2M 92M 6% /mnt
这里需要执行一个xfs_growfs命令，如下所示：
[root@minglinux-01 ~]# xfs_growfs /dev/vg1/lv1
meta-data=/dev/mapper/vg1-lv1 isize=512 agcount=4, agsize=6400 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0 spinodes=0
data = bsize=4096 blocks=25600, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=855, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 25600 to 76800
[root@minglinux-01 ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sda3 28G 2.4G 26G 9% /
devtmpfs 901M 0 901M 0% /dev
tmpfs 911M 0 911M 0% /dev/shm
tmpfs 911M 9.5M 902M 2% /run
tmpfs 911M 0 911M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 197M 140M 58M 71% /boot
tmpfs 183M 0 183M 0% /run/user/0
/dev/mapper/vg1-lv1 297M 5.5M 292M 2% /mnt
（5）扩展卷组
- fdisk /dev/sdb 新增/dev/sdb5（逻辑分区8e）2G
- pvreate /dev/sdb5
- vgextend vg1 /dev/sdb5
- lvresize -L 100M /dev/vg1/lv1
这里将/dev/sdb3加入到vg1卷组，vg1大小就扩展为3G，然后就可以重新设置逻辑卷的大小。命令如下：
[root@minglinux-01 ~]# vgextend vg1 /dev/sdb3
Volume group "vg1" successfully extended
[root@minglinux-01 ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
vg1 3 1 0 wz--n- <2.99g <2.70g
二、磁盘故障小案例
由于我们之前写了配置命令到/etc/fstab文件里面，当我们做完lvm实验后重启虚假机发现进不了系统了。类似这样的问题往往是因为磁盘挂载异常的问题。
这里我们知道问题所在，所以解决方法就是输入root密码后在命令行里输入vi /etc/fstab编辑该配置文件按dd删除我们之前增加的行，然后reboot即可正常登录系统。
