5 LVM 配置 #

LVM 支持在多个物理卷（硬盘、分区、LUN）之间弹性分配硬盘空间。开发逻辑卷管理器是因为可能只有在安装期间初始分区完成后才需要更改硬盘空间的分段。因为在正在运行的系统中修改分区比较困难，LVM 提供了存储空间的虚拟池（卷组或 VG），如果需要，可以从中生成逻辑卷 (LV)。操作系统访问这些逻辑卷而不是物理分区。卷组可以跨多个磁盘，这样多个磁盘或部分磁盘可以构成一个 VG。LVM 以这种方式提供了一种对物理磁盘空间的抽象，从而能够以比物理分区更方便、更安全的方式更改硬盘空间的分段。

图 5.1 “物理分区与 LVM”比较物理分区（左）和 lvm 分段（右）。在左侧，将一个磁盘分成 3 个物理分区 (PART)，每个分区指派了一个挂载点 (MP)，以便操作系统可以访问它们。在右侧，有两个磁盘，一个磁盘分为 2 个物理分区，另一个磁盘分为 3 个物理分区。定义了两个 LVM 卷组（VG1 和 VG2）。VG 1 包含磁盘 1 的两个分区和磁盘 2 的一个分区。VG 2 包含磁盘 2 的其余两个分区。

图 5.1︰ 物理分区与 LVM #

 

在 LVM 中，合并到卷组的物理磁盘分区称为物理卷 (PV)。在图 5.1 “物理分区与 LVM”的卷组中，定义了四个逻辑卷（LV 1 至 LV 4），操作系统可以通过关联的挂载点 (MP) 来使用这些逻辑卷。不同逻辑卷之间的边界不一定是任何分区边界。请参见本示例中 LV 1 和 LV 2 之间的边界。

LVM 功能：

注意：LVM 和 RAID

即使 LVM 也支持 RAID 级别 0、1、4、5 和 6，我们仍建议您使用 mdraid（请参见第 7 章 “软件 RAID 配置”）。不过，LVM 可以与 RAID 0 和 1 搭配使用，因为 RAID 0 类似于通用逻辑卷管理（各个逻辑块将映射到物理设备上的块）。在 RAID 1 基础上使用的 LVM 可以跟踪镜像同步，并完全能够管理同步过程。使用更高的 RAID 级别时，需要借助一个管理守护程序来监控挂接的磁盘的状态，并在磁盘阵列出现问题时通知管理员。LVM 包含此类守护程序，但在异常情况下（例如设备故障），该守护程序无法正常工作。

警告：IBM Z：LVM 根文件系统

如果您将系统的根文件系统配置在 LVM 或软件 RAID 阵列上，则必须将 /boot 置于单独的非 LVM 或非 RAID 分区上，否则系统将无法引导。此类分区的建议大小为 500 MB，建议的文件系统为 Ext4。

通过这些功能，使用 LVM 还对频繁使用的家用 PC 或小型服务器有用。如果您的数据存储量（如数据库、音乐存档或用户目录）不断增长，则 LVM 尤其有用。它支持您使用大于物理硬盘的文件系统。但是，请记住，使用 LVM 与使用传统的分区截然不同。

您可以使用 YaST 分区程序管理新的或现有的 LVM 存储对象。有关配置 LVM 的说明及详细信息，请参见官方 LVM HOWTO。

LVM 卷组 (VG) 会将 Linux LVM 分区组织到一个逻辑空间池中。您可以从组的可用空间中划分出逻辑卷。组中的 Linux LVM 分区可以在相同或不同磁盘上。您可以添加分区或整个磁盘来扩大组的大小。

要使用整个磁盘，该磁盘不得包含任何分区。使用分区时，不得挂载分区。在将分区添加到 VG 时，YaST 会自动将它们的分区类型更改为 0x8E Linux LVM。

逻辑卷提供一个空间池，此空间池与硬盘提供的空间池类似。要让此空间可用，需要定义逻辑卷。逻辑卷类似于一个普通分区 - 您可以进行格式化并将其装入系统。

使用 YaST 分区程序从现有卷组创建逻辑卷。请为每个卷组至少指派一个逻辑卷。您可以根据需要创建新的逻辑卷，直到卷组中的所有可用空间都用完为止。可以选择性地精简配置一个 LVM 逻辑卷，以便创建大小超出可用空间的逻辑卷（有关详细信息，请参见第 5.3.1 节 “精简配置的逻辑卷”）。

5.3.1 精简配置的逻辑卷 #

 

LVM 逻辑卷可选择进行精简配置。精简配置可让您创建大小超出可用空间的逻辑卷。您创建包含未使用空间（预留供任意数目的瘦卷使用）的瘦池。瘦卷会被创建为稀疏卷，并会根据需要从瘦池分配空间。瘦池可以根据需要动态扩大，以实现存储空间的高效分配。精简配置的卷还支持快照（可以使用 Snapper 进行管理）— 有关详细信息，请参见第 10 章 “使用 Snapper 进行系统恢复和快照管理”。

要设置精简配置的逻辑卷，请按过程 5.1 “设置逻辑卷”中所述步骤操作。选择卷类型时，不要选择普通卷，而要选择瘦卷或瘦池。

瘦池

逻辑卷是预留供瘦卷使用的空间池。瘦卷可以按需从瘦池分配它们所需的空间。

瘦卷

该卷会被创建为稀疏卷。瘦卷会按需从瘦池分配所需的空间。

重要：群集中精简配置的卷

要使用群集中的精简配置卷，使用它的瘦池和瘦卷必须在单个群集资源中管理。如此可使瘦卷和瘦池始终在同一个节点上以独占方式装入。

> sudo lvcreate -L 500G -m 2 -n lv1 vg1

> sudo lvcreate --type raid1 -m 1 -L 1G -n lv1 vg1

非根 LVM 卷组的激活行为由 /etc/lvm/lvm.conf 文件中的 auto_activation_volume_list 参数控制。默认情况下，该参数为空，也就是说，会激活所有卷。如果只想激活某些卷组，请将名称括在引号中，并用逗号分隔各名称，例如：

auto_activation_volume_list = [ "vg1", "vg2/lvol1", "@tag1", "@*" ]

如果您已在 auto_activation_volume_list 参数中定义了一个列表，则会发生以下情况：

默认情况下，在 dracut 重启动系统时，非根 LVM 卷组会自动激活。您可以使用此参数在系统重启时激活所有卷组，或仅激活指定的非根 LVM 卷组。

您随时都可在正在运行的系统中添加物理卷来扩展卷组提供的空间，而不会导致服务中断。这可让您将逻辑卷添加到组中，或如第 5.6 节 “调整逻辑卷的大小”中所述扩大现有卷的大小。

还可以通过删除物理卷来缩小卷组的大小。YaST 只允许删除当前未使用的物理卷。要了解哪些物理卷当前正在使用，请运行下列命令。PE Ranges 列中列出的分区（物理卷）即是使用中的分区：

> sudo pvs -o vg_name,lv_name,pv_name,seg_pe_ranges
root's password:
  VG   LV    PV         PE Ranges
             /dev/sda1
  DATA DEVEL /dev/sda5  /dev/sda5:0-3839
  DATA       /dev/sda5
  DATA LOCAL /dev/sda6  /dev/sda6:0-2559
  DATA       /dev/sda7
  DATA       /dev/sdb1
  DATA       /dev/sdc1

如果卷组中有未使用的可用空间，则您可以增大逻辑卷以提供更多可用空间。您还可以将卷的大小减少为其他逻辑卷可使用的卷组的可用空间。

注意：“联机”调整大小

减少卷的大小时，YaST 会同时自动调整其文件系统的大小。当前已挂载的卷是否可以“联机”（即保持已挂载状态）调整大小取决于其文件系统。Btrfs、XFS、Ext3 和 Ext4 支持联机扩展文件系统。

仅 Btrfs 支持联机缩小文件系统。要缩小 Ext2/3/4 文件系统，需要将其卸载。无法缩小以 XFS 格式化的卷，因为 XFS 不支持文件系统缩小。

如果 LVM 存储系统存在错误，对 LVM 卷进行扫描可能会阻止进入紧急/救援外壳。这会导致无法进行进一步问题诊断。要在发生 LVM 存储故障的情况下禁用此扫描，您可以在内核命令行上传递 nolvm 选项。

有关使用 LVM 命令的信息，请参见下表中所述命令的 man 页面。所有命令都需要拥有 root 权限才能执行。请使用 sudo COMMAND（建议采用此方式），或者直接以 root 身份执行这些命令。

提示：创建卷时绕过 udev

如果您想使用 LVM 而不是 udev 规则来管理 LV 设备节点和符号链接，可以使用下列方法之一来禁止 udev 发出通知：

• 在 /etc/lvm/lvm.conf 中配置 activation/udev_rules = 0 和 activation/udev_sync = 0。

  请注意，结合 lvcreate 命令指定 --nodevsync 的效果与设置 activation/udev_sync = 0 相同；仍需设置 activation/udev_rules = 0。

• 设置环境变量 DM_DISABLE_UDEV：

  export DM_DISABLE_UDEV=1

  这样也会禁止 udev 发出通知。此外，/etc/lvm/lvm.conf 中所有 udev 相关设置将被忽略。

5.9.1 使用命令调整逻辑卷的大小 #

 

lvresize、lvextend 和 lvreduce 命令用于调整逻辑卷大小。有关语法和选项信息，请参见每个命令的手册页。要扩展 LV，VG 上必须有足够的可用未分配空间。

建议使用 YaST 分区程序来增大或缩小逻辑卷。使用 YaST 时，卷中文件系统的大小也会相应进行自动调整。

LV 可以在使用中状态下进行手动增大或缩小，但是其上的文件系统无法随之调整。扩展或收缩 LV 不会自动修改卷中文件系统的大小。随后必须使用其他命令增大文件系统。有关调整文件系统大小的信息，请参见第 2 章 “调整文件系统的大小”。

手动调整 LV 大小时，请确保使用正确的顺序：

• 如果扩展逻辑卷，则必须在试图增大文件系统之前扩展逻辑卷。

• 如果缩小逻辑卷，则必须在试图缩小逻辑卷之前缩小文件系统。

扩展逻辑卷的大小：

1. 打开终端。

2. 如果逻辑卷包含 Ext2 或 Ext4 文件系统，则不支持联机增大，请将其卸下。如果它包含为虚拟机（例如 Xen VM）托管的文件系统，请先关闭该 VM。

3. 在终端提示时，输入以下命令以增加逻辑卷大小：

   > sudo lvextend -L +SIZE /dev/VG_NAME/LV_NAME

   对于 SIZE，请指定要添加到逻辑卷的空间容量，例如 10 GB。将 /dev/VG_NAME/LV_NAME 替换为逻辑卷的 Linux 路径，例如 /dev/LOCAL/DATA。例如：

   > sudo lvextend -L +10GB /dev/vg1/v1

4. 调整文件系统的大小。有关详细信息，请参见 第 2 章 “调整文件系统的大小”。

5. 如果卸下了文件系统，请将其重新挂载。

例如，将带有（已装入并激活）Btrfs 的 LV 扩大 10GB：

> sudo lvextend −L +10G /dev/LOCAL/DATA
> sudo btrfs filesystem resize +10G /dev/LOCAL/DATA

要缩小逻辑卷的大小，请执行以下操作：

1. 打开终端。

2. 如果逻辑卷不包含 Btrfs 文件系统，请将其卸下。如果它包含为虚拟机（例如 Xen VM）托管的文件系统，请先关闭该 VM。请注意，带有 XFS 文件系统的卷不能减少大小。

3. 调整文件系统的大小。有关详细信息，请参见 第 2 章 “调整文件系统的大小”。

4. 在终端提示时，输入下列命令以将逻辑卷的大小缩小为文件系统的大小：

   > sudo lvreduce /dev/VG_NAME/LV_NAME

5. 如果卸载了文件系统，请将其重新挂载。

例如，将带有 Btrfs 的 LV 缩减 5GB：

> sudo btrfs filesystem resize -size 5G /dev/LOCAL/DATA
sudo lvreduce /dev/LOCAL/DATA

提示：使用一条命令调整卷和文件系统的大小

从 SUSE Linux Enterprise Server 12 SP1 开始，lvextend、lvresize 和 lvreduce 即支持 --resizefs 选项，该选项既可更改卷的大小，也能调整文件系统的大小。因此，您也可以按照以下方式运行上面所示的 lvextend 和 lvreduce 示例：

> sudo lvextend --resizefs −L +10G /dev/LOCAL/DATA
> sudo lvreduce  --resizefs -L -5G /dev/LOCAL/DATA

请注意，以下文件系统支持 --resizefs：ext2/3/4、Btrfs 和 XFS。目前只能在 SUSE Linux Enterprise Server 上使用此选项调整 Btrfs 的大小，因为上游尚未接受此选项。

标记是无序的关键字或指派给存储对象元数据的术语。使用标记功能可以采用您认为有用的方式将无序的标记列表附加到 LVM 存储对象元数据，从而对存储对象集合进行分类。

tags {
   # Enable hostname tags
   hosttags = 1
}

tags {

   tag1 { }
      # Tag does not require a match to be set.

   tag2 {
      # If no exact match, tag is not set.
      host_list = [ "hostname1", "hostname2" ]
   }
}

  activation {
      volume_list = [ "vg1/lvol0", "@database" ]
  }