如何在Linux下使用邏輯卷管理程序！

對于Linux用戶而言，在安裝一臺Linux機器的時候，遇到的問題之一就是給各分區估計和分派足夠的硬盤空間。無論對一個正在為服務器尋找空間的系統管理員，還是一個磁盤即將用盡的普通用戶來說，這都是一個非常常見的問題。解決的方法通常是使用符號鏈接，或者一些調整分區大小的工具(比如parted)。但是，這只是一個暫時性的解決辦法，不久，我們又會面臨同樣的問題。如果你是一個站點的系統管理員，管理著數量眾多的、連接在Internet之上的服務器，那么你每關機一分鐘，都會給公司帶來很大損失。此外，使用這種方法，在修改了分區表之后，每一次都得重新啟動系統。LVM(邏輯卷管理程序)可以幫助我們解決這些問題。

LVM簡介

Linux LVM可以使管理工作更加輕松。相對于硬盤和分區，LVM是從更高的層次來看待存儲空間的。在使用LVM之前，先來看一些將要使用到的相關概念。

物理卷

物理卷是指硬盤分區或者從邏輯上看起來和硬盤分區類似的設備(比如RAID設備)。

邏輯卷

一個或者多個物理卷組成一個邏輯卷。對于LVM而言，邏輯卷類似于非LVM系統中的硬盤分區。邏輯卷可以包含一個文件系統(比如/home或者/usr)。

卷組

一個或者多個邏輯卷組成一個卷組。對于LVM而言，卷組類似于非LVM系統中的物理硬盤。卷組把多個邏輯卷組合在一起，形成一個可管理的單元。

LVM工作方式

下面來看一看LVM到底是怎樣工作的。每一個物理卷都被分成幾個基本單元，即所謂的PE(Physical Extents)。PE的大小是可變的，但是必須和其所屬卷組的物理卷相同。在每一個物理卷里，每一個PE都有一個惟一的編號。PE是一個物理存儲里可以被LVM尋址的最小單元。每一個邏輯卷也被分成一些可被尋址的基本單位，即所謂的LE(Logical Extents)。在同一個卷組中，LE的大小和PE是相同的，很顯然，LE的大小對于一個卷組中的所有邏輯卷來說都是相同的。

在一個物理卷中，每一個PE都有一個惟一的編號，但是對于邏輯卷這并不一定是必需的。這是因為當這些PE ID號不能使用時，邏輯卷可以由一些物理卷組成。因此，LE ID號是用于識別LE以及與之相關的特定PE的。正如前面所提到的，LE和PE之間是一一對應的。每一次存儲區域被尋址訪問或者LE的ID被使用，都會把數據寫在物理存儲設備之上。

你可能會覺得奇怪，有關邏輯卷和邏輯卷組的所有元數據都存到哪兒去了。類似的在非LVM系統中，有關分區的數據是存儲在分區表中，而分區表被存儲在了每一個物理卷的起始位置。VGDA(卷組描述符區域)功能就好象是LVM的分區表，它存儲在每一個物理卷的起始處。

VGDA由以下信息組成：

◆ 一個PV描述符

◆ 一個VG描述符

◆ LV描述符

◆ 一些PE描述符

當系統啟動LV時，VG被激活，并且VGDA被加載至內存。VGDA幫助識別LV的實際存儲位置。當系統想要訪問存儲設備時，由VGDA建立起來的映射機制就用于訪問實際的物理位置來執行I/O操作。

開始工作

下面具體看一看如何使用LVM。

第一步：配置內核。在安裝LVM之前，內核之中應該有LVM模塊，可以使用以下的步驟來完成：

#cd /usr/src/linux
#make menuconfig

選擇Multi-device Support (RAID and LVM)子菜單，選中以下兩個選項：

[*] Multiple devices driver support (RAID and LVM)
<*> Logical volume manager (LVM) Support.

第二步：檢查驅動器上空閑硬盤空間的總量。這可以通過以下命令來未完成：

# df -h
Filesystem   Size  Used   Avail  Use%  Mounted on
/dev/hda1    3.1G  2.7G   398M  87% /
/dev/hda2    4.0G  3.2G   806M  80% /home
/dev/hda5    2.1G  1.0G   1.1G  48% /var

第三步：在硬盤上創建一個LVM分區。使用fdisk或者其它的分區工具來創建一個LVM分區。Linux LVM的分區類型為8e。

# fdisk /dev/hda
press  p (to print the partition table)
and  n (to create a new partition)

第四步：創建一個物理卷。下述命令將在分區的起始處創建一個卷組描述符：

# pvcreate /dev/hda6
pvcreate -- -physical volume "/dev/hda6" successfully created
# pvcreate /dev/hda7
pvcreate- -- physical volume "/dev/hda7" successfully created

第五步：創建一個卷組。通過下面的方法創建一個新的卷組，并且添加兩個物理卷：

# vgcreate test_lvm /dev/hda6 /dev/hda7
vgcreate- -- INFO: using default physical extent size 4 MB
vgcreate- -- INFO: maximum logical volume size is 255.99 Gigabyte
vgcreate- -- doing automatic backup of volume group "test_lvm"
vgcreate- -- volume group "test_lvm" successfully created and activated

上述命令將創建一個名為test_lvm，包含有/dev/hda6和/dev/hda7兩個物理卷的卷組。使用下面命令來激活卷組：

# vgchange -ay test_lvm

使用“vgdisplay”命令來查看所建立卷組的細節信息。

# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name test_lvm
VG Access read/write
VG Status available/resizable
VG # 0
MAX LV 256
Cur LV 1
Open LV 0
MAX LV Size 255.99 GB
Max PV 256
Cur PV 2
Act PV 2
VG Size 3.91 GB
PE Size 4 MB
Total PE 1000
Alloc PE / Size 256 / 1 GB
Free PE / Size 744 / 2.91 GB
VG UUID T34zIt-HDPs-uo6r-cBDT-UjEq-EEPB-GF435E

第六步：創建一個邏輯卷。使用lvcreate命令在卷組中創建一個邏輯卷：

# lvcreate -L2G -nlogvol1 test_lvm

# mkreiserfs /dev/test_lvm/logvol1

使用mount命令來加載新創建的文件系統。

# mount -t reiserfs /dev/test_lvm/logvol1 /mnt/lv1

第八步：在/etc/fstab和/etc/lilo.conf中添加一個入口。在/etc/fstab中加入以下入口，在啟動時加載文件系統：

/dev/test_lvm/logvol1 /mnt/lv1 reiserfs defaults 1 1

如果沒有覆蓋原來的內核，那么拷貝一份重新編譯后的內核，并且在啟動時選擇是否使用LVM。下面是LILO文件的內容：

image   = /boot/lvm_kernel_image
label   = linux-lvm
root    = /dev/hda1
initrd  = /boot/init_image
ramdisk = 8192

添加以上內容后，使用以下命令重新加載LILO：

#/sbin/lilo

第九步：修改邏輯卷的大小。可以使用lvextend命令方便地修改邏輯卷的大小，增加邏輯卷大小的方法如下：

# lvextend -L+1G /dev/test_lvm/logvol1
lvextend -- extending logical volume "/dev/test_lvm/logvol1" to 3GB
lvextend -- doing automatic backup of volume group "test_lvm"
lvextend -- logical volume "/dev/test_lvm/logvol1" successfully extended

類似的，減小邏輯卷大小的方法如下：

# lvreduce -L-1G /dev/test_lvm/lv1
lvreduce -- -Warning: reducing active logical volume to 2GB
lvreduce- -- This may destroy your data (filesystem etc.)
lvreduce -- -do you really want to reduce "/dev/test_lvm/lv1"? [y/n]: y
lvreduce- -- doing automatic backup of volume group "test_lvm"
lvreduce- -- logical volume "/dev/test_lvm/lv1" successfully reduced

總結

從上面的討論可以看到，LVM具有很好的可擴展性，并且使用起來很直觀。一旦卷組建立起來以后，根據需求調整每一個邏輯卷的大小也非常容易。