Linux LVM管理（格式化、掛載、擴容、快照、恢復、鏡像）

linux LVM是什么

LVM（Logical Volume Manager）是一種linux磁盤管理工具，用于在Linux系統(tǒng)上管理磁盤和存儲卷。通過使用LVM，可以將多個物理磁盤或分區(qū)組合成一個或多個邏輯卷，并提供靈活的存儲空間管理功能。

LVM的優(yōu)點：

• 靈活調(diào)整存儲空間：使用LVM可以動態(tài)地增加、縮減和移動邏輯卷的大小，無需重新分區(qū)或重新格式化磁盤。
• 數(shù)據(jù)保護：通過鏡像、快照和備份等功能，LVM提供了數(shù)據(jù)冗余和故障恢復的能力，提高了數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。
• 快照：LVM支持創(chuàng)建邏輯卷的實時副本，用于備份、測試操作或還原到之前的狀態(tài)。
• 靈活遷移：LVM允許在線遷移邏輯卷，以實現(xiàn)磁盤空間的重新分配和平衡負載。

LVM相關(guān)概念：

• 物理卷（Physical Volume，PV）：物理卷是LVM中的基本單元，可以是硬盤、SSD或分區(qū)。使用pvcreate命令將物理磁盤或分區(qū)轉(zhuǎn)換為物理卷。
• 卷組（Volume Group，VG）：卷組是由一個或多個物理卷組成的邏輯單元，相當于一個存儲池。通過使用vgcreate命令創(chuàng)建卷組，將物理卷添加到卷組中。
• 邏輯卷（Logical Volume，LV）：邏輯卷是從卷組劃分出來的獨立存儲單元，類似于硬盤上的一個分區(qū)。使用lvcreate命令創(chuàng)建邏輯卷，可以指定邏輯卷的大小和格式。
• 快照卷（Snapshot Volume）：快照卷是邏輯卷的實時副本，用于數(shù)據(jù)備份、測試或還原到之前的狀態(tài)。使用lvcreate命令創(chuàng)建邏輯卷時，可以指定為快照卷。
• 物理區(qū)（Physical Extent，PE）：物理區(qū)是卷組中的最小分配單元，通常是4MB或更小的大小。卷組中的空間被劃分為一組物理區(qū)，邏輯卷和物理卷都在物理區(qū)級別上進行分配。
• 擴展（Extent）：擴展是邏輯卷和物理卷的分配單位，可以理解為一個邏輯層面的區(qū)塊，大小通常與物理區(qū)相同。

以上是LVM的主要組成部分。物理卷被組合成卷組，而卷組中的空間可以根據(jù)需要劃分為邏輯卷。邏輯卷可以通過掛載到文件系統(tǒng)樹上的特定目錄來訪問和使用。

LVM的流程

物理磁盤->物理卷(PV)->加入卷組(VG)->卷組中抽取空間，制作邏輯卷（LV）->格式化->掛載

1. 物理磁盤：首先，您有物理磁盤，可以是硬盤、SSD或分區(qū)等。物理磁盤是存儲數(shù)據(jù)的物理介質(zhì)。

2. 物理卷（Physical Volume，PV）：將物理磁盤轉(zhuǎn)換為LVM中的物理卷。這可以通過使用pvcreate命令將物理磁盤標記為物理卷。

3. 卷組（Volume Group，VG）：將一個或多個物理卷組合成卷組。卷組是一個邏輯的單元，類似于一個存儲池。使用vgcreate命令創(chuàng)建卷組，并將物理卷添加到卷組中。

4. 邏輯卷（Logical Volume，LV）：從卷組中劃分出邏輯卷。邏輯卷就像硬盤上的一個分區(qū)，用于存儲數(shù)據(jù)。使用lvcreate命令創(chuàng)建邏輯卷，并可以指定邏輯卷的大小和格式。

5. 格式化：一旦邏輯卷創(chuàng)建完畢，可以使用文件系統(tǒng)指令（例如mkfs命令）對邏輯卷進行格式化，以便能夠在其中存儲文件系統(tǒng)。

6. 掛載：格式化后的邏輯卷可以被掛載到文件系統(tǒng)樹中的指定目錄上。掛載操作將邏輯卷與特定的目錄關(guān)聯(lián)起來，使得可以在該目錄下訪問和使用邏輯卷中的文件系統(tǒng)。

實操

一、在VMware虛擬機中添加新磁盤

在虛擬機設(shè)置中選擇硬盤添加一塊新硬盤

二、查看linux磁盤信息

使用命令lsblk，來查看系統(tǒng)上的磁盤分區(qū)信息。

lsblk

在此我們發(fā)現(xiàn)一下信息：

• sda是一個20GB的磁盤，有三個分區(qū)：

  • sda1是一個300MB的分區(qū)，被掛載為/boot，用于存儲引導文件（啟動分區(qū)）。
  • sda2是一個2GB的分區(qū)，被標記為[SWAP]，用于交換空間（虛擬內(nèi)存）。
  • sda3是一個17.7GB的分區(qū)，被掛載為根目錄/，用于存儲操作系統(tǒng)和用戶數(shù)據(jù)。

• sdb是另一個20GB的磁盤，沒有分區(qū)信息。

• sr0是一個虛擬光驅(qū)

三、創(chuàng)建物理卷（PV）

在此我們需要把sdb這塊硬盤設(shè)置為物理卷（PV），使用以下命令：

pvcreate /dev/sdb

“pvcreate /dev/sdb” 是一個LVM命令，用于將指定的磁盤或分區(qū) /dev/sdb 轉(zhuǎn)換為LVM（Logical Volume Manager）中的物理卷（Physical Volume, PV）。

創(chuàng)建成功后，我們來輸入pvdisplay 來查看我們新建的物理卷（PV）信息

輸出中的信息顯示了物理卷的一些重要屬性：

• PV Name：物理卷的名稱為/dev/sdb。
• VG Name：物理卷尚未分配給任何卷組（Volume Group, VG），因此該字段為空。
• PV Size：物理卷的總大小為20.00 GiB。
• Allocatable：當前物理卷不可分配（Allocatable = NO）。
• PE Size：物理卷上的物理區(qū)（Physical Extent，PE）大小為0，這意味著物理卷尚未格式化或分割成任何邏輯結(jié)構(gòu)。
• Total PE：物理卷上總共的物理區(qū)數(shù)量為0。
• Free PE：物理卷上可用的物理區(qū)數(shù)量為0，即全部空間都尚未分配給任何邏輯卷。
• Allocated PE：已經(jīng)分配給邏輯卷的物理區(qū)數(shù)量為0，即尚未在物理卷上創(chuàng)建任何邏輯卷。
• PV UUID：物理卷的唯一標識符為9EOuPp-Qj1o-i2Bz-8cci-x4zx-NyU0-v4He31。

四、創(chuàng)建卷組（VG）

我們成功創(chuàng)建了物理卷后，就需要再創(chuàng)建一個卷組（VG），使用如下命令：

vgcreate my_disk /dev/sdb

此時我們使用vgdisplay，來查看驗證是否創(chuàng)建成功

輸出中的信息顯示了卷組（VG）的一些重要信息分別是：

• VG Name：卷組的名稱為my_disk。
• Format：卷組使用的格式為lvm2，代表LVM的第二版本。
• Metadata Areas：卷組中的元數(shù)據(jù)區(qū)域數(shù)量為1，即指定了一個物理卷。
• Metadata Sequence No：元數(shù)據(jù)序列號為1，用于跟蹤元數(shù)據(jù)的更改。
• VG Access：卷組以讀寫方式訪問。
• VG Status：卷組狀態(tài)可調(diào)整大?。╮esizable），表示卷組中的邏輯卷大小可以調(diào)整。
• MAX LV：卷組最大邏輯卷數(shù)量為0。
• Cur LV：當前卷組中的邏輯卷數(shù)量為0。
• Open LV：當前處于打開狀態(tài)的邏輯卷數(shù)量為0。
• Max PV：卷組中最大物理卷數(shù)量為0。
• Cur PV：當前物理卷數(shù)量為1。
• Act PV：當前活躍的物理卷數(shù)量為1。
• VG Size：卷組的總大小為不到20.00 GiB。
• PE Size：物理區(qū)（Physical Extent）的大小為4.00 MiB。這是卷組中邏輯和物理卷的分配單位。
• Total PE：卷組中的總物理區(qū)數(shù)量為5119。
• Alloc PE / Size：已分配給邏輯卷的物理區(qū)數(shù)量為0，對應的大小為0。
• Free PE / Size：可用的物理區(qū)數(shù)量為5119，對應的大小為不到20.00 GiB。
• VG UUID：卷組的唯一標識符為iTpe74-MDzM-wERS-b5To-0PD7-tBwW-LMRufA。

五、加入卷組，創(chuàng)建邏輯卷（LV）

成功創(chuàng)建卷組后，需要把物理卷（PV）分配到卷組（VG）中，也就是創(chuàng)建邏輯卷（LV）使用以下命令：

lvcreate -L 4G -n my_home my_disk

這個命令的意思是在卷組 my_disk 中創(chuàng)建一個邏輯卷 my_home，大小為 4GB。以下是對該命令中的參數(shù)的解釋：

• -L 4G：使用 -L 參數(shù)指定邏輯卷的大小，這里大小為 4GB。4G 表示使用 GB 作為計量單位，也可以使用 M 表示為 MB。
• my_home：使用 -n 參數(shù)指定邏輯卷的名稱。在這個例子中，邏輯卷的名稱是 my_home。
• my_disk：指定要在其中創(chuàng)建邏輯卷的卷組的名稱。在這個例子中，卷組的名稱是 my_disk。

當命令執(zhí)行成功后，將在卷組 my_disk 中創(chuàng)建一個名為 my_home 的邏輯卷，并分配 4GB 的空間給它。

此時使用命令lvdisplay，來查看驗證邏輯卷是否創(chuàng)建成功

lvdisplay

根據(jù)輸出的信息顯示邏輯卷（LV），的重要信息它們分別是：

• LV Path：邏輯卷的路徑為/dev/my_disk/my_home。
• LV Name：邏輯卷的名稱為my_home。
• VG Name：邏輯卷所屬的卷組名稱為my_disk。
• LV UUID：邏輯卷的唯一標識符為5Kms0D-Xui9-VsgW-nIWE-Pe1y-NRC5-vbV2qM。
• LV Write Access：邏輯卷的讀寫權(quán)限為讀寫（read/write）。
• LV Creation host, time：邏輯卷的創(chuàng)建主機為localhost.localdomain，創(chuàng)建時間為2023-06-24 15:45:58 +0000。
• LV Status：邏輯卷的狀態(tài)為可用（available）。
• open：邏輯卷當前打開的文件描述符數(shù)量為0。
• LV Size：邏輯卷的大小為4.00 GiB。
• Current LE：邏輯卷當前的邏輯區(qū)（Logical Extent）數(shù)量為1024。
• Segments：邏輯卷的段數(shù)量為1。
• Allocation：邏輯卷的分配策略為繼承（inherit）。
• Read ahead sectors：邏輯卷當前的預讀扇區(qū)數(shù)為8192。
• Block device：邏輯卷的塊設(shè)備名稱為253:0。

根據(jù)輸出，邏輯卷my_home的狀態(tài)為可用，大小為4.00 GiB，在/dev/my_disk/my_home路徑上可以訪問。

六、格式化邏輯卷

在做完以上一系列操作后，LVM分區(qū)已經(jīng)創(chuàng)建好，接下來就是對該分區(qū)進行格式化，使用mkfs.ext4賦予它文件系統(tǒng)：

mkfs.ext4 /dev/my_disk/my_home

注意：

• 在LVM選擇文件系統(tǒng)的時候，最好選擇ext4文件系統(tǒng)，在ext4文件系統(tǒng)下我們可以無損的對邏輯卷擴容或者縮容，

• 而XFS文件系統(tǒng)，只能對邏輯卷進行無損擴容，并不能進行無損縮容，如果一定要縮容，就要重新格式化邏輯卷，這就導致存儲在邏輯卷中的數(shù)據(jù)丟失。

根據(jù)信息提示，現(xiàn)在已經(jīng)成功的創(chuàng)建了一個ext4的文件系統(tǒng)，接下來就是最后一步，把它掛載到根目錄下就可以正常使用了

七、掛載與卸載

現(xiàn)在我們需要給剛剛新建的邏輯分區(qū)創(chuàng)建一個掛載點,也就是新建一個文件夾。

掛載是在操作系統(tǒng)層面上進行的，它創(chuàng)建了一個鏈接，使得文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可以通過指定的掛載點在操作系統(tǒng)中訪問。一旦文件系統(tǒng)被成功掛載，用戶可以在掛載點下訪問和操作文件。其實掛載就是一種鏈接，它是操作系統(tǒng)與存儲設(shè)備的接口，我們通過掛載點去訪問存儲設(shè)備。

mkdir /home/my_home

掛載又分為永久掛載和臨時掛載

永久掛載：

• 它是在系統(tǒng)啟動時自動將文件系統(tǒng)掛載到指定的掛載點，它需要再系統(tǒng)配置文件中添加相應的條目，在linux系統(tǒng)重，通常是編輯/etc/fstab文件來配置永久掛載。

• 特點是重啟后不需要再進行重復掛載，既可使用。

臨時掛載：

• 它是手動執(zhí)行的掛載操作，需要手動去配置設(shè)備名稱、掛載點等操作選項，它適合于暫時需要訪問的文件系統(tǒng)例如：U盤、光驅(qū)等，重啟后自動消除，需要重新掛載。通過mount命令來實現(xiàn)掛載，通過umount來卸載設(shè)備。

永久掛載設(shè)置

配置永久掛載，需要先用vim編輯\etc\fstab文件

在此處添加需要掛載設(shè)備的相關(guān)信息：

該條目描述要掛載的文件系統(tǒng)。每個條目通常包含七個字段，以空格或制表符分隔。

<設(shè)備名稱> <掛載點> <文件系統(tǒng)類型> <掛載選項> <文件系統(tǒng)檢查選項> <備份間隔> <優(yōu)先級>

• <設(shè)備名稱>：要掛載的設(shè)備的名稱或設(shè)備ID。例如，/dev/my_disk/my_home或UUID：5Kms0D-Xui9-VsgW-nIWE-Pe1y-NRC5-vbV2qM。
• <掛載點>：指定要將設(shè)備掛載到的目錄。例如，/mnt。
• <文件系統(tǒng)類型>：設(shè)備上的文件系統(tǒng)類型，例如ext4。
• <掛載選項>：選擇設(shè)備的掛載選項，如rw（讀寫）或ro（只讀）。
• <文件系統(tǒng)檢查選項>：指定設(shè)備的文件系統(tǒng)檢查選項（如每次掛載時檢查、跳過檢查等）。
• <備份間隔>：指定文件系統(tǒng)備份的間隔（如每日、每周等）。
• <優(yōu)先級>：指定文件系統(tǒng)掛載的優(yōu)先級。

掛載名稱我們可以通過lvdisplay來查詢：

然后根據(jù)該信息進行文件的配置：

完成/etc/fstab文件設(shè)置后，需要重啟系統(tǒng)或者使用命令mount -a來重新加載，使得更改生效。

使用完畢以后我們使用 lsblk命令來查看LVM分區(qū)是否成功掛載：

從以上輸出的信息中發(fā)現(xiàn)，我們的操作都已經(jīng)成功了 文件已經(jīng)成功的掛載在/home/my_home目錄下了。

臨時掛載配置

設(shè)置完永久掛載，我們再來試試如何進行臨時掛載?，F(xiàn)在需要把剛剛設(shè)置的永久掛載取消，在/etc/fstab文件中刪除剛剛配置的條目。

現(xiàn)在已經(jīng)完全取消了。我們再來嘗試臨時掛載，使用以下命令：

mount /dev/my_disk/my_home /home/my_home

臨時掛載比永久掛載更簡單，只需要一條命令就搞定了，掛載學會了，我們來看看如何卸載，使用如下命令：

umount /home/my_home

一條命令搞定。簡單快捷

LVM的增刪改查

LVM的查

其實LVM的查，我們在創(chuàng)建LVM的過程已經(jīng)使用過的分別就是：pvdisplay、vgdisplay、lvdisplay 。它們分別可以查看物理卷、卷組、邏輯卷的相關(guān)信息.

除了以上命令，還可以使用vgs、lvs、df -h 來查看LVM的信息

同時還有三個命令可以用來掃描PV、VG、LV卷的狀態(tài)信息

pvscan

vgscan

lvscan	

LVM的改

在日后的運行中，隨著內(nèi)容不斷增加，存儲空間也逐漸減少，這時候就可以為邏輯卷增加存儲空間了，因為LVM是動態(tài)分配存儲空間的技術(shù)，我們可以隨時為該邏輯卷增加或減少空間，這種操作不限于是同一塊磁盤，也可以是其他磁盤，這也極大的方便我們隨時更改空間。更改空間可以使用以下命令去操作：

lvresize -L <邏輯卷的大小> /dev/<卷組名稱>/<邏輯卷名稱>#LVM增、縮空間，這條命令可以指定空間大小
lvextend -L <邏輯卷的大小> /dev/<卷組名稱>/<邏輯卷名稱>#LVM增空間
lvreduce -L <邏輯卷的大小> /dev/<卷組名稱>/<邏輯卷名稱>#LVM縮減空間

使用lvresize 命令后，使用lsblk顯示 空間已經(jīng)變成10G了，但是df -h命令卻還是顯示為4G，這是因為lvresize 命令只調(diào)整了邏輯卷的大小，并沒有直接調(diào)整文件系統(tǒng)內(nèi)部的大小。您需要相應地調(diào)整文件系統(tǒng)的大小，以使其能夠利用新的邏輯卷空間。

處理辦法也很簡單，使用下行命令即可恢復正常：

resize2fs -p /dev/<卷組名>/<邏輯卷名>
或者在擴容lvresize 命令后加上-p參數(shù)等價于resize2fs -p, 它會自動調(diào)整文件系統(tǒng)的大小。

第一個方法

第二個方法：

相比之下，第二種方法更為簡單實用。

LVM的刪

要刪除LVM邏輯卷，需要先卸載邏輯卷，然后使用才能以下命令來進行刪除操作:

umount /<邏輯卷掛載點>
lvremove /dev/<卷組名>/<邏輯卷名>

這樣就可以成功將邏輯卷刪除。

刪除物理卷、和卷組的命令和其類似它們分別為：

pvremove /dev/<設(shè)備名> # 刪除物理卷（PV）
vgremove /dev/<卷組名> # 刪除卷組（VG）

在刪除物理卷(PV)前，需要將分配到卷組（VG）中的容量先返回

使用命令：

vgreduce my_disk /dev/sdc

我們在查看vg卷中，空間是否已經(jīng)返還。

從以上信息中，我們可以發(fā)現(xiàn)空間已經(jīng)返還給物理卷，現(xiàn)在我們可以使用pvremove刪除物理卷

根據(jù)以上顯示的信息，我們可以確定已經(jīng)把sdc從LVM中刪除了，sdc又處于最原始的狀態(tài)。

LVM的增

為什么要把增放到最后講，因為在之前的操作中，我們已經(jīng)對LVM的增基本全部都操作了一遍，創(chuàng)建一個LVM需要有三個步驟

它們分別為：

• 創(chuàng)建物理卷（PV）

  • 物理卷就相當于是我們的存儲池，它們可以是硬盤、分區(qū)或raid設(shè)備。

  • 創(chuàng)建物理卷的命令為：

  • pvcreate /dev/<設(shè)備名>
    

• 創(chuàng)建卷組（VG）

  • 卷組就是由一個或多個物理卷組成的邏輯容器，它們組成一個集合，用來管理和分配存儲池中的總體存儲容量，并提供邏輯劃分

  • 創(chuàng)建卷組的命令為：

    vgcreate <卷組名> /dev/<設(shè)備名>
    

• 創(chuàng)建邏輯卷（LV）

  • 邏輯卷就是從卷組中分配出來的邏輯空間，它可以看做為物理卷和文件系統(tǒng)的中間層，邏輯卷它是用于實際存儲的邏輯分區(qū)

  • 創(chuàng)建邏輯卷命令為：

  • lvcreate -L <空間大小> /dev/<卷組名>/<邏輯卷名>
    

LVM 新增硬盤如何擴充、縮減

思路

新添加的硬盤需要擴充到之前的邏輯卷中，需要把新硬盤線創(chuàng)建一個物理卷，然后加入邏輯卷相應的卷組當中，在使用邏輯卷改命令去擴充空間

一、新建物理卷

二、加入卷組

這一步命令有所不同，它的命令為：

vgextend my_disk /dev/sdc

三、給邏輯卷擴充空間

lvextend -L -r +10G /dev/my_disk/my_home

這樣我們就成功的為my_home用新的硬盤擴充到20G了

四、縮減邏輯卷空間

lvreduce -L -r -15G /dev/my_disk/my_home

這樣我們就成功的縮減了my_home邏輯卷15G的容量，現(xiàn)在它只有4.8G

LVM的快照功能

快照介紹

在 LVM 中，快照是邏輯卷的一種副本，用來記錄邏輯卷在創(chuàng)建快照時的數(shù)據(jù)狀態(tài)。它類似于文件系統(tǒng)的“影子”，通過記錄數(shù)據(jù)狀態(tài)，可以在需要時恢復邏輯卷到快照所記錄的狀態(tài)。

與實際備份不同，快照只是邏輯卷的一個影子，無法防止硬件故障引起的數(shù)據(jù)丟失。而備份是對實際數(shù)據(jù)的完整拷貝，即使原始數(shù)據(jù)丟失，仍然可以通過備份進行數(shù)據(jù)恢復。

快照的恢復速度更快，因為它僅需要恢復邏輯卷的變化部分，而不是完整的數(shù)據(jù)。相對于備份需要恢復整個數(shù)據(jù)量，快照只需要恢復差異部分，因此速度更快。在一個大容量的邏輯卷中，快照的消耗通常比較輕量。

在生產(chǎn)環(huán)境中，通常會結(jié)合快照和備份來進行數(shù)據(jù)保護。先創(chuàng)建快照，然后進行備份，這樣就可以同時獲得快照的恢復速度和備份完整性的優(yōu)點?？煺湛梢蕴峁┛焖俚幕謴停瑐浞輨t可以提供完整的數(shù)據(jù)保護。

總結(jié)來說，LVM 的快照功能類似于文件系統(tǒng)的“備份”，它記錄邏輯卷在創(chuàng)建快照時的數(shù)據(jù)狀態(tài)，用于快速恢復數(shù)據(jù)。但快照只能恢復邏輯錯誤或操作失誤，并不能防止硬件故障造成的數(shù)據(jù)丟失。

LVM快照實操

一、創(chuàng)建快照邏輯卷

• 在這一步其實和創(chuàng)建邏輯卷的指令是差不多的 ，只是參數(shù)需要變?yōu)?s
• 快照的容量最少也要和原始邏輯卷的大小一致，可以保證原始卷所有的數(shù)據(jù)都能寫入到快照中。

lvcreate -L 10G --snapshort -name home_snapshot my_disk/my_home

my_home_snapshot是快照卷的名稱，而后門的/dev/my_disk/my_home 則是原始邏輯卷的路徑，表示創(chuàng)建這個快照是為它而服務。

在使用lvs查詢的時候，已經(jīng)創(chuàng)建成功了

創(chuàng)建的快照，不需要格式化也可以掛載在根目錄上，因為它只是源邏輯卷的元數(shù)據(jù)的副本，所以不需要重新分配空間?？煺站韺⒂涗浽催壿嬀碓诳煺談?chuàng)建之前的數(shù)據(jù)狀態(tài)，因此其文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)布局與源邏輯卷是相同的

原始邏輯卷文件內(nèi)容

快照邏輯卷文件內(nèi)容

快照就這樣創(chuàng)建成功了

二、快照的恢復使用

增刪改查操作

快照邏輯卷和普通的邏輯卷的增刪改查方式基本都一樣，可以參考以上LVM的增刪改查的命令去操作。

快照的使用

如果只是單文件需要恢復，可以直接去快照掛載的路徑去copy文件到原始文件系統(tǒng)當中，可以一般文件的copy方法一致。

如果原始文件系統(tǒng)出現(xiàn)邏輯錯誤，或者大量內(nèi)容被誤操作，我們可以通過lvconvert -merge命令來執(zhí)行合并快照操作。

lvconvert -merge <快照路徑>

我先模擬一下數(shù)據(jù)被誤刪的情況，在my_home中隨意刪除一些數(shù)據(jù)內(nèi)容，然后在去合并快照，看看是否能恢復文件

在合并前，需要把原始邏輯卷先卸載,是為了確保在合并過程中數(shù)據(jù)的一致性和完整性

umount /home/my_home

my_home原始邏輯卷已經(jīng)卸載

lvconvert -merge /dev/my_disk/home_snapshort

經(jīng)過操作后我們已經(jīng)把原始卷和快照邏輯卷合并了。在來掛載原始邏輯卷是否恢復

現(xiàn)已經(jīng)恢復了之前刪掉的數(shù)據(jù)。

快照在合并以后，之前的快照就會消失，留下來的就是一個完整原始邏輯卷，如果有需要可以在創(chuàng)建一個快照

LVM鏡像

簡介

鏡像（Mirroring）是一種提供數(shù)據(jù)冗余和容錯的機制，通過在多個物理存儲設(shè)備上創(chuàng)建邏輯卷的副本。鏡像創(chuàng)建了邏輯卷的實時拷貝，確保數(shù)據(jù)的高可用性和可靠性。當一個物理設(shè)備發(fā)生故障時，可以使用鏡像卷繼續(xù)訪問數(shù)據(jù)。鏡像卷的更新操作會同時更新鏡像的副本。

雖然鏡像和快照都涉及到邏輯卷的復制，但它們的目的和用途是不同的。鏡像旨在提供冗余和容錯，以保證數(shù)據(jù)的可用性和可靠性。而快照則是為了保護和備份數(shù)據(jù)，并提供可以隨時回滾到歷史數(shù)據(jù)狀態(tài)的能力。

實操

創(chuàng)建一個帶鏡像的邏輯卷，必須是在創(chuàng)建邏輯卷之前就規(guī)劃好，如果是想在后期再添加邏輯卷基本是不可能的。

在使用LVM鏡像邏輯卷時，我們要先了解以下幾個概念

鏡像邏輯卷（Mirrored Logical Volume）使用了數(shù)據(jù)卷（Data Volume）來存儲實際的數(shù)據(jù)。

• 數(shù)據(jù)卷是 LVM 邏輯卷中實際用于存儲文件系統(tǒng)、用戶數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)的部分。當通過 LVM 創(chuàng)建一個邏輯卷時，數(shù)據(jù)卷將被創(chuàng)建并分配存儲空間，這些存儲空間用于存儲實際的數(shù)據(jù)。

• 而鏡像邏輯卷是為了提供鏡像和冗余功能而創(chuàng)建的。鏡像邏輯卷包含了一個原始邏輯卷和一個或多個鏡像卷（也稱為鏡像副本）。鏡像卷是一種特殊的數(shù)據(jù)卷，用于存儲與原始邏輯卷相同的數(shù)據(jù)副本。

• 當對鏡像邏輯卷進行寫操作時，數(shù)據(jù)將被同時寫入到原始邏輯卷和鏡像卷中。這樣，即使其中一個卷發(fā)生故障，數(shù)據(jù)仍然可從其他正常的卷中恢復和訪問，從而提供了數(shù)據(jù)的冗余性和可用性。

• 在 LVM 的鏡像邏輯卷中，數(shù)據(jù)卷指的是用于存儲實際數(shù)據(jù)的卷，它可以是原始邏輯卷或鏡像卷。數(shù)據(jù)卷在鏡像邏輯卷中承擔著存儲和保護數(shù)據(jù)的重要角色。

日志卷：

• 日志卷（log volume）是用于記錄邏輯卷（logical volume）上的數(shù)據(jù)變更操作的一種特殊卷。它用于提供數(shù)據(jù)的一致性和完整性，以及恢復邏輯卷數(shù)據(jù)狀態(tài)。

• 日志卷主要用于 LVM 的寫操作，當有寫操作發(fā)生時，相應的修改會首先被記錄在日志卷中。通過記錄日志操作，可以確保在意外故障發(fā)生時，可以恢復邏輯卷的數(shù)據(jù)狀態(tài)，并保證數(shù)據(jù)的一致性。這種機制被稱為寫日志（write logging）。

• 日志卷的創(chuàng)建是可選的，不是必需的，它提供了額外的數(shù)據(jù)保護和可靠性。在創(chuàng)建邏輯卷時，可以選擇指定日志卷。如果沒有指定日志卷，寫操作將會在不使用日志的情況下直接將數(shù)據(jù)寫入邏輯卷中。

• 日志卷通常與邏輯卷位于同一卷組中，但也可以將日志卷和邏輯卷放置到不同的卷組中，以實現(xiàn)更靈活的配置。

在創(chuàng)建鏡像邏輯卷前，要保存物理卷(PV)在2個以上，這是為了提供數(shù)據(jù)冗余和容錯性，以確保數(shù)據(jù)的可用性和可靠性。因為數(shù)據(jù)卷和鏡像卷都要1個物理卷，最好是兩塊不同的硬盤，這樣才能最好保證數(shù)據(jù)的可靠性。

把之前的LVM各類卷全部remove掉，重新創(chuàng)建一個卷組（VG）：

創(chuàng)建一個鏡像邏輯卷的命令為：

lvcreate -L <邏輯卷大小> -m<鏡像數(shù)列（冗余級別）> -n <鏡像名> <物理卷路徑1（數(shù)據(jù)卷和鏡像卷）><物理卷路徑2（數(shù)據(jù)卷和鏡像卷）><物理卷路徑3(日志卷)>

還是剛剛的LVM系統(tǒng)，繼續(xù)創(chuàng)建一個鏡像來測試：

lvcreate -L 5G -m1 -n home_mirror my_disk /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd

現(xiàn)在已經(jīng)都已經(jīng)創(chuàng)建好了一個鏡像邏輯卷。

再來把這快鏡像邏輯卷格式化并掛載。

使用命令

mkfs.ext4 /dev/my_disk/mirror_home && mkdir -p /home/mirror_home && mount /dev/my_disk/mirror_home  /home/mirror_home

已經(jīng)成功的格式化，并掛載到/home/mirror_home 掛載點下。

測試鏡像卷的恢復能力

創(chuàng)建測試

先復制一些文件內(nèi)容到我們的鏡像盤中

模擬破壞

使用命令：

dd if=/dev/zero of=/dev/sdb count=10 bs=1M

dd 是一個強大的命令行工具，可以用于復制文件、設(shè)備和數(shù)據(jù)流。在你給出的命令中，以下是各個選項的含義：會導致硬盤里的數(shù)據(jù)損壞。

• if=/dev/zero：指定輸入文件為 /dev/zero，該設(shè)備會產(chǎn)生無限個零字節(jié)。
• of=/dev/sdb：指定輸出文件為 /dev/sdb`，該設(shè)備將被填充為零字節(jié)。
• count=10：設(shè)置要復制的塊數(shù)為 10。
• bs=1M：設(shè)置每個塊的大小為 1MB。

通過執(zhí)行這個命令，dd 將從 /dev/zero 中讀取 10 個 1MB 大小的塊，并將其寫入 /dev/sdb，從而在 /dev/sdb 上創(chuàng)建一個大小為 10MB 的文件。

此時我們發(fā)現(xiàn)/dev/sdb 已經(jīng)處于unknown，表示設(shè)備未被正確識別或無法訪問。

因為我們做了鏡像卷，所以還是可以訪問該卷中的數(shù)據(jù)，

現(xiàn)在我們把損壞的硬盤移除掉使用如下命令：

vgreduce --removemissing --force my_disk

• --removemissing：指定要移除缺失物理卷的操作。
• --force：強制執(zhí)行操作，即使在某些情況下可能會導致數(shù)據(jù)丟失。

當執(zhí)行這個命令時，LVM 會從卷組 vg_test 中移除任何標記為缺失的物理卷。缺失的物理卷指的是在卷組中定義了但當前無法訪問的物理卷。這可能是由于物理卷故障、設(shè)備不可用或其他原因?qū)е碌摹?/p>

移除缺失的物理卷的目的是確保卷組的正常運行，并使其僅依賴于可用的物理卷。然而，需要謹慎操作并確認執(zhí)行此操作不會導致數(shù)據(jù)丟失。因為 --force 選項會強制執(zhí)行操作，即使存在數(shù)據(jù)丟失的風險。

現(xiàn)在已經(jīng)把數(shù)據(jù)損壞的硬盤移除掉了，

恢復鏡像

把剛移除的硬盤從新加入到物理卷、卷組中。

接在來我們進行鏡像盤恢復：

使用命令

lvconvert --repair /dev/my_disk/mirror_home	

這樣我們就完成鏡像的恢復。

總結(jié)

LVM是一款強大的磁盤管理工具，它無視了磁盤在硬件上的區(qū)分，能夠完美的解決掛載空間大小擴充、縮減的需求，操作簡單方便，并且提供了更高級別的存儲管理，如卷組和邏輯卷的概念。卷組是物理卷的集合，而邏輯卷則是從卷組中劃分出的邏輯存儲單元。這種層次結(jié)構(gòu)使得存儲的管理更加靈活和可控。使用LVM，您可以隨時根據(jù)需求擴展或縮減邏輯卷的大小，而無需對文件系統(tǒng)進行復雜的重新分區(qū)或復制數(shù)據(jù)的操作。這使得存儲空間的管理變得更加簡單和高效。

總之，LVM是一個功能強大且易于使用的磁盤管理工具，能夠提供靈活的存儲管理，動態(tài)調(diào)整存儲大小，數(shù)據(jù)遷移能力以及快照和備份功能。因此，它在服務器和虛擬化環(huán)境中被廣泛應用，為用戶帶來便捷和高效的存儲管理體驗。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-758963.html

到了這里，關(guān)于Linux 磁盤管理（LVM管理：格式化、掛載、擴容）《二》的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！