项目2使用LVM方式管理Linux.ppt

Linux网络技术,主讲：邓 志 龙 Email：,项目2 使用LVM方式管理Linux,项目背景： 分区的大小一旦确定，通常就不再可以改变。熟悉Windows的你，每次安装 Windows系统，是否总是“如临大敌”：Windows要需要C盘多少G空间？多少G的软件要装在D盘上？要下载多少G的电影到E？可是，再精明的规划到最后也可能落空，一不留神就把某个分区塞满的事情时常发生，因此，你常要做到是把D盘装不下的游戏搬到E盘，或者把E盘看不完的电影扔到C盘来“平衡负载”，直到那个臭名昭著的蓝屏通知你，Windows 崩溃了一般不会让你等太久。 在Linux系统中，如果用LVM2管理这些分区，你既可以把新硬盘直接添加到/home逻辑卷中，也可以调整/usr或者/tmp的大小，把节约出来的空间分配给/home，然后继续之前的工作。这就是 LVM2 的好处，赋予你的工作以弹性。不再预计未来究竟会使用多少空间，你只需知道当下要用多少空间，并为未来留下足以变通的可能性就可以了 项目分解： 基本任务： （1）采用LVM方式安装Ubuntu系统； （2）创建新的卷（物理卷、卷组、逻辑卷）。 拓展任务： （1）采用LVM方式安装Ubuntu系统（手动）； （2）管理卷（扩展、减小、删除等操作）,任务1采用LVM方式安装Ubuntu系统,1了解LVM LVM的一个作用就是可以把多个硬盘、U盘等不同存储设备当作一个大的存储设备使用，如图2.1所示给出了一个LVM结构示意图。 LVM是建立在磁盘分区和文件系统之间的一个逻辑层，来为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局，提供一个逻辑的盘卷，再在盘卷上来建立文件系统。在图2.1所示 LVM结构示意图中，LVM通过由磁盘或者磁盘分区构成的卷组管理存储设备，而逻辑卷就类似于普通的磁盘分区，通过逻辑卷上建立文件系统就可以正常的挂载到Linux系统目录，另外，规划时还特意留出大量空闲空间做备用，/boot存放内核文件，不能采用LVM管理。 LVM进一步的了解可以通过学习本项目后的相关知识部分或其他相关资源。,2采用LVM方式安装Ubuntu系统（向导）,要能够使用LVM方式管理Linux，一种方式是安装时就采用LVM方式安装。 插入安装/Live DVD版的Ubuntu安装光盘，从光盘引导系统，进入系统安装，选择安装语言为中文简体，安装方式为“以文本方式安装”，依照提示一步一步进入安装过程中的磁盘分区界面，如图2.2所示。 1) 向导-使用整个磁盘,2）向导-使用整个磁盘并配置LVM,在回忆采用传统的“向导-使用整个磁盘”之后将继续进入我们的安装之旅。 选择“向导-使用整个磁盘并配置LVM”，首先也是进入选择磁盘界面，系统只有一个磁盘，直接回车，如图所示。,使用“向导-使用整个磁盘”安装Ubuntu Linux系统， 分区向导除了规划出Linux系统必须的两个主要分区：根分区与交换分区（Swap），还有一个分区将挂载到/boot目录，如图所示 提高：1）选择最下一栏“#5 逻辑分区”回车，进入图2.9所示界面，结果显示“#5 逻辑分区”为LVM物理卷。 2）向导规划的逻辑卷root挂载到根分区/，逻辑卷Swap_1挂载到交换分区（Swap），逻辑卷root与Swap_1属于卷组ubuntu，而卷组ubuntu包含物理卷/dev/sda5。 3）由于引导分区不能采用LAM管理，分区向导规划出一个单独的主分区，其挂载点为/boot。 4）如果还想改变分区方案，可以选择配置逻辑卷管理器。,任务2创建新的卷（物理卷、卷组、逻辑卷）,本任务在首先系统中添加一块新硬盘（SCSI接口），然后依顺序进行：创建LVM 类型的分区物理卷卷组逻辑卷在逻辑卷上创建文件系统挂载。 1安装LVM2 如果安装系统是没有选择LVM方式安装，则要求安装LVM2管理包。 dmsetup是一个Linux 内核设备映射器，它作用是对设备进行映射，LVM2 必须使用。,2创建 LVM 类型的分区,1）查看硬盘信息 使用fdisk l命令查看磁盘信息。 显示已经有一块没有分区表的新硬盘/dev/sdb，容量为5G。,2）创建 LVM 类型的分区,LVM 分区的磁盘类型最好为LVM 分区的类型（类型 ID 为 8e），可以使用 fdisk 命令创建 LVM 类型的分区，分区过程如下。,2）创建 LVM 类型的分区,以上创建了一个主分区，大小为3G，和一个基于扩展分区的逻辑分区并使用了所有磁盘剩余空间作为其大小（2G），当然，在实际环境中每个分区建议使用 40G 左右的大小。另外，磁盘划分为主分区还是逻辑分区对 LVM 来说无关紧要。,3创建物理卷,使用pvcraeate命令将分区分配给物理卷。 1）在刚刚创建的两个 LVM 分区上创建物理卷。 pvcreate命令也可以一次对多个分区创建物理卷。,2）创建的物理卷之后可以使用 pvscan命令查看物理卷对应的设备名称。 pvscan命令将扫描系统存在的物理卷，并显示器设备名、容量。,3）使用 pvdisplay命令查看新创建的物理卷更详细信息。 Pvdisplay命令将显示物理卷的状态和大小，包括物理卷名、所属的卷组名、 PE值、容量等。,4创建卷组,要使用物理卷创建卷组，可以使用 vgcreate命令。 1）使用上面创建的2个物理卷创建名为 dataVG 的卷组。 2）卷组创建之后，可以使用 vgdisplay命令查看卷组的状态。,说明：卷组大小为5G，总共1277个物理区域（PE），每个PE大小为4M。,5在卷组中创建逻辑卷LV,使用 LVM 的最大好处在于“按需分配、动态调整”。通常在创建逻辑卷时只分配卷组中的部分空间给逻辑卷，剩余空间可以创建其他的逻辑卷，或留作日后再分配。 1）下面的命令用于在 dataVG 卷组中创建大小为2G，名字为 data的逻辑卷。,2）使用 lvdisplay命令查看刚创建的逻辑卷的信息 从上面的显示可以看出新创建的逻辑卷的设备名是 /dev/dataVG/data，它是使用 lvcreate 命令创建该逻辑卷时创建的。创建逻辑卷时，LVM 系统还在 /dev/mapper/ 目录下创建了该逻辑卷的控制设备，将逻辑卷映射到创建它的物理卷。如下所示。,3）创建了逻辑卷之后使用 vgdisplay 命令查看卷组状态的变化。 从上面的输出可以看出在卷组中使用了 512 个物理区域（PE），即分配了 2G 给data 逻辑卷，并且还有 765 的 PE （2.99G）剩余空间。,4）创建了逻辑卷之后使用 pvdisplay 命令查看物理卷的状态变化。 从上面的输出可以看出，data逻辑卷被分配到了物理卷 /dev/sdb1上。,5）把剩余卷组空间创建music的逻辑卷。 vgdisplay 命令查看卷组状态是发现还有765个PE没有分配，因此在剩余卷组空间创建music的逻辑卷可以使用如下命令。,6在逻辑卷LV上创建文件系统,使用如下命令创建 ext3 类型的文件系统。 在逻辑卷上创建文件系统与通常分区上创建分区方法没有区别。 使用如下命令在/dev/dataVG/music上创建reiserfs 类型的文件系统。,7使用逻辑卷,1）手动挂载逻辑卷。 使用逻辑卷与使用通常文件系统一样。 2）开机挂载逻辑卷。 在文件/etc/fstab末添加如下记录。,相关知识,LVM基础 1. 什么是 LVM LVM 是逻辑盘卷管理（Logical Volume Manager）的简称，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局，从而提高磁盘分区管理的灵活性。通过LVM系统管理员可以轻松管理磁盘分区，使用LVM能完成以下任务： 将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组（volume group），形成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组（logical volumes），并进一步在逻辑卷组上创建文件系统。 管理员通过 LVM 可以方便的调整存储卷组的大小，并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配，例如按照使用用途进行定义：“development”和“sales”，而不是使用物理磁盘名“sda”和“sdb”。 当系统添加了新的磁盘，通过LVM 管理员就不必将磁盘的文件移动到新的磁盘上以充分利用新的存储空间，而是直接扩展文件系统跨越磁盘即可。 使用快照（snapshot）执行一致的备份。,2.LVM 基本概念,LVM 涉及的概念有物理卷、卷组、逻辑卷，其关系示意图如图2.1。 1）物理卷（physical volume，PV） 物理卷就是指硬盘分区，也可以是整个硬盘或已创建的软RAID，是LVM的基本存储设备； 物理卷是 LVM 的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）比较，却包含有与 LVM 相关的管理参数。 2）卷组（volume group，VG） 卷组建立在物理卷之上，它由一个或多个物理卷组成； 卷组创建之后，可以动态添加物理卷到卷组中，在卷组上可以创建一个或多个“LVM 分区”（逻辑卷）； 一个 LVM 系统中可以只有一个卷组，也可以包含多个卷组； 可以简单认为LVM 的卷组类似于非 LVM 系统中的物理硬盘。 3）逻辑卷（logical volume，LV） LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区，它建立在卷组之上，是一个标准的块设备，在实际使用中，它们也就是当作物理磁盘分区。 逻辑卷创建之后，其大小可以伸缩； 在逻辑卷之上可以建立文件系统。,可以做这样一个设想来理解物理卷、卷组、逻辑卷的关系：如果把物理卷比做地球的一个板块，卷组则是一个地球，因为地球是由多个板块组成的，那么在地球上划分一个区域并标记为亚洲，则亚洲就相当于一个逻辑卷（呵呵，要注意，我们亚洲是属于亚欧板块）。 为了实现物理卷到逻辑卷映射，物理卷和逻辑卷的基本块必须具有相同的大小，这些基本块称为物理区域（PE）和逻辑区域（LE），如图所示。,4）物理区域 (Physical Extent, PE) 每一个物理卷被划分为基本单元（称为 PE），具有唯一编号的 PE 是可以被 LVM 寻址的最小存储单元； PE 的大小可根据实际情况在创建物理卷时指定，默认为 4MB； PE 的大小一旦确定将不能改变，同一个卷组中的所有物理卷的 PE 的大小需要一致。 5）逻辑区域 (Logical Extent, LE) 逻辑卷也被划分为可被寻址的基本单位（称为 LE）； 在同一个卷组中，LE 的大小和 PE 是相同的，并且一一对应。,LVM使用,1使用 LVM 的一般方法 1）创建 LVM 在磁盘或磁盘分区上创建物理卷PV 使用物理卷创建卷组VG 在卷组VG中创建逻辑卷LV 在逻辑卷LV上创建文件系统FS 2）维护 LVM 在卷组VG中添加新的物理卷PV 改变逻辑卷LV的容量 调整逻辑卷LV中文件系统的大小 3）使用LVM进行数据一致性备份 创建逻辑卷LV快照 挂载快照 执行数据备份 备份完成，移除快照,2Ubuntu 下的 LVM,Linux 的逻辑卷有两种实现，分别为 LVM 和 LVM2。 Ubuntu当前使用 2.6 版的内核，使用的是基于 2.6 版内核系统默认提供的 LVM2。,3LVM 管理命令集,LVM 管理命令集众多，有三类：物理卷操作命令、卷组操作命令、逻辑卷操作命令，这里简要说明pvcreate、vgcreate、lvcreate的使用。,拓展提高,任务1 采用LVM方式安装Ubuntu系统（手动） 任务2 管理卷（扩展、减小、删除等操作） 任务3 查找资料，能够建立LVM快照备份数据。,任务1 采用LVM方式安装Ubuntu系统（手动）,本任务在“向导-使用整个磁盘并配置LVM”安装Ubuntu基础上，采用手动配置LVM分区，任务实现环境为：使用VMware新建一台虚拟机，要求添加两块SCSI接口的硬盘，一块硬盘大小为8G，另一块硬盘大小为6G。,1、安装前戏,插入安装/Live DVD版的Ubuntu安装光盘，进入系统安装，选择安装语言为中文简体，安装方式为“以文本方式安装”，依照提示一步一步进入安装过程中的磁盘分区界面，选择手动，显示界面如图所示。,2、规划LVM管理方案,由于/boot目录下存放的是内核文件，不应采用LVM方式管理，所以进行单独分区。采用LVM方式安装分区规划方案如下： /dev/sda1（256MB）进行单独分区，挂载点为/boot； /dev/sda5（4G）、/dev/sdb1（2G）为LVM物理卷，两者加入LVM卷组ubuntuVG1； /dev/sda6（第一块硬盘剩余空间4）、/dev/sdb5（第二块硬盘剩余空间4.4），为LVM物理卷，两者加入LVM卷组ubuntuVG2； 在卷组ubuntuVG1创建逻辑卷lv_root（3G） 、lv_swap_1（1G），剩余空间留做备用； 在卷组ubuntuVG2创建逻辑卷lv_home（2G） 、lv_usr（2G）、lv_var(2.5G)，剩余空间留做备用； 提高：由于采用LVM管理，以上规划只要能初步满足安装要求即可，系统安装完成后可以采用LVM管理工具随时调整来满足实际需求。,3、创建新分区表,由于全新两块硬盘，使用之前要求创建新的空分区表，创建新分区表后硬盘才显示有空闲空间，如图所示。,4创建/dev/sda1分区并设定挂载点,选择硬盘sda下栏的空闲分区，回车进入分区过程，结果如下图。,5、创建/dev/sda5、/dev/sda6、/dev/sdb1、/dev/sdb5物理卷,6创建ubuntuVG1、ubuntuVG2卷组,7、创建逻辑卷,创建卷组后，接着将创建lv_root（3G） 、lv_swap_1（1G）、lv_home（2G） 、lv_usr（1G）、lv_var(2G)逻辑卷。,8、创建文件系统与挂载点,设置逻辑卷lv_root（3G） 、lv_swap_1（1G）、lv_home（2G） 、lv_usr（1G）、lv_var(2G)挂载点并建立文件系统。 要求逻辑卷lv_root（3G） 、lv_swap_1（1G）、lv_home（2G） 、lv_usr（1G）、lv_var(2G)对应挂载点如下： lv_root（3G） / lv_swap_1（1G）swap lv_home（2G） /home lv_usr（1G）/usr lv_var(2G)/var,任务2 管理卷（扩展、减小、删除等操作）,本任务要求实验环境为在“创建新的卷（物理卷、卷组、逻辑卷）”环境基础上，再添加一块新SCSI接口硬盘。,1、扩展 LVM,扩展 LVM典型步骤：在新硬盘上创建物理卷将新创建的物理卷扩展到dataVG卷组扩展dataVG卷组中的data逻辑卷对data逻辑卷上的文件系统进行容量扩展。 拓展：通常，扩展 LVM 需要如下的步骤。 若卷组中无剩余空间，首先扩展卷组：添加硬盘在磁盘上创建 LVM 分区在 LVM 分区上创建物理卷将物理卷添加到卷组中； 若卷组中有剩余空间，扩展卷组中的逻辑卷； 对已扩展的逻辑卷中的文件系统进行容量扩展。,2、减小 LVM,减小 LVM主要也就是教学逻辑卷。 减少逻辑卷容量步骤：卸载分区减小文件系统减小逻辑卷。 可以按照扩展 LV 的方式使用 lvreduce 命令减小 LV。,3、删除 LVM,任务3 查找资料，能够建立LVM快照备份数据,同学们自行完成,