逻辑卷管理

卷管理在 -ix 环境(UNIX®、AIX 等等)中并不是新特性。逻辑卷管理(logical volume management,LVM)在 Linux® 内核 2.4v1 和 2.6.9v2 中就已经出现了。本文讨论 LVM2 最有用的特性(LVM2 是一个相当新的用户空间工具集,它提供逻辑卷管理功能),并提供几种简化系统管理任务的方法。

逻辑卷管理(LVM)指系统将物理卷管理抽象到更高的层次,常常会形成更简单的管理模式。通过使用 LVM,所有物理磁盘和分区,无论它们的大小和分布方式如何,都被抽象为单一存储(single storage)源。例如,在图 1 所示的物理到逻辑映射布局中,最大的磁盘是 80GB 的,那么用户如何创建更大(比如 150GB)的文件系统呢?
图 1. 物理到逻辑的映射
物理到逻辑的映射

LVM 可以将分区和磁盘聚合成一个虚拟磁盘(virtual disk),从而用小的存储空间组成一个统一的大空间。这个虚拟磁盘在 LVM 术语中称为卷组(volume group)

建立比最大的磁盘还大的文件系统并不是这种高级存储管理方法的惟一用途。还可以使用 LVM 完成以下任务:

  • 在磁盘池中添加磁盘和分区,对现有的文件系统进行在线扩展
  • 用一个 160GB 磁盘替换两个 80GB 磁盘,而不需要让系统离线,也不需要在磁盘之间手工转移数据
  • 当存储空间超过所需的空间量时,从池中去除磁盘,从而缩小文件系统
  • 使用快照(snapshot)执行一致的备份(本文后面会进一步讨论)

LVM2 是一个新的用户空间工具集,它为 Linux 提供逻辑卷管理功能。它完全向后兼容原来的 LVM 工具集。在本文中,将介绍 LVM2 最有用的特性以及几种简化系统管理任务的方法。(随便说一句,如果您正在寻找关于 LVM 的基本指南,那么可以看看 参考资料 中列出的 LVM HowTo。)

我们来看看 LVM 的结构是什么样子的。

LVM 的结构

LVM 被组织为三种元素:

  • 卷(Volume):物理逻辑卷卷组
  • 区段(Extent):物理逻辑区段
  • 设备映射器(Device mapper):Linux 内核模块

Linux LVM 组织为物理卷(PV)、卷组(VG)和逻辑卷(LV)。物理卷 是物理磁盘或物理磁盘分区(比如 /dev/hda 或 /dev/hdb1)。卷组 是物理卷的集合。卷组 可以在逻辑上划分成多个逻辑卷。

图 2 显示一个三个磁盘构成的布局。
图 2. 物理到逻辑卷的映射
物理到逻辑卷的映射

物理磁盘 0 上的所有四个分区(/dev/hda[1-4])以及完整的物理磁盘 1(/dev/hdb)和物理磁盘 2(/dev/hdd)作为物理卷添加到卷组 VG0 中。

卷组是实现 n-to-m 映射的关键(也就是,将 n 个 PV 看作 m 个 LV)。在将 PV 分配给卷组之后, 就可以创建任意大小的逻辑卷(只要不超过 VG 的大小)。在图 2 的示例中,创建了一个称为 LV0 的卷组,并给其他 LV 留下了一些空间(这些空间也可以用来应付 LV0 以后的增长)。

LVM 中的逻辑卷就相当于物理磁盘分区;在实际使用中,它们就是 物理磁盘分区。

在创建 LV 之后,可以使用任何文件系统对它进行格式化并将它挂载在某个挂载点上,然后就可以开始使用它了。图 3 显示一个经过格式化的逻辑卷 LV0 被挂载在 /var。
图 3. 物理卷到文件系统的映射
物理卷到文件系统的映射

区段

为了实现 n-to-m 物理到逻辑卷映射,PV 和 VG 的基本块必须具有相同的大小;这些基本块称为物理区段(PE)逻辑区段(LE)。尽管 n 个物理卷映射到 m 个逻辑卷,但是 PE 和 LE 总是一对一映射的。

在使用 LVM2 时,对于每个 PV/LV 的最大区段数量并没有限制。默认的区段大小是 4MB,对于大多数配置不需要修改这个设置,因为区段的大小并不影响 I/O 性能。但是,区段数量太多会降低 LVM 工具的效率,所以可以使用比较大的区段,从而降低区段数量。但是注意,在一个 VG 中不能混用不同的区段大小,而且用 LVM 修改区段大小是一种不安全的操作,会破坏数据。所以建议在初始设置时选择一个区段大小,以后不再修改。

不同的区段大小意味着不同的 VG 粒度。例如,如果选择的区段大小是 4GB,那么只能以 4GB 的整数倍缩小或扩展 LV。

图 4 用 PE 和 LE 显示与前一个示例相同的布局(VG0 中的空闲空间也由空闲 LE 组成,尽管图中没有显示它们)。
图 4. 物理到逻辑区段的映射
物理到逻辑区段的映射

另外,请注意图 4 中的区段分配策略。LVM2 并非总是连续分配 PE;细节参见关于 lvm 的 Linux 手册页(见 参考资料 中的链接)。系统管理员可以设置不同的分配策略,但是一般不需要这么做,因为默认策略(名为一般分配策略(normal allocation policy))使用符合常规的规则,比如不把并行的条带放在同一物理卷上。

如果决定创建第二个 LV(LV1),那么最终的 PE 布局可能像图 5 这样。
图 5. 物理到逻辑区段的映射
物理到逻辑区段的映射

设备映射器

设备映射器(也称为 dm_mod)是一个 Linux 内核模块(也可以是内置的),最早出现在 2.6.9 内核中。它的作用是对设备进行映射 —— LVM2 必须使用这个模块。

在大多数主流发行版中,设备映射器会被默认安装,常常会在引导时或者在安装或启用 LVM2/EVMS 包时自动装载(EVMS 是一种替代 LVM 的工具,更多信息见 参考资料)。如果没有启用这个模块,那么对 dm_mod执行 modprobe命令,在发行版的文档中查找在引导时启用它的方法:modprobe dm_mod

在创建 VG 和 LV 时, 可以给它们起一个有意义的名称(而不是像前面的示例那样使用 VG0、LV0 和 LV1 等名称)。设备映射器的作用就是将这些名称正确地映射到物理设备。对于前面的示例,设备映射器会在 /dev 文件系统中创建下面的设备节点:

  • /dev/mapper/VG0-LV0
    • /dev/VG0/LV0 是以上节点的链接
  • /dev/mapper/VG0-LV1
    • /dev/VG0/LV1 是以上节点的链接

(注意名称的格式标准:/dev/{vg_name}/{lv_name} -> /dev/mapper/{vg_name}{lv_name})。

与物理磁盘相反,无法直接访问卷组(这意味着没有 /dev/mapper/VG0 这样的文件,也不能执行 dd if=/dev/VG0 of=dev/VG1)。常常使用 lvm(8)命令访问卷组。

常见任务

在使用 LVM2 时常常执行的任务包括系统检验(是否安装了 LVM2)以及创建、扩展和管理卷。

 


 

系统准备好运行 LVM2 了吗?

检查您的 Linux 发行版是否安装了 LVM2 软件包。如果还没有,就安装它(最好安装发行版附带的软件包)。

设备映射器模块必须在系统启动时装载。用 lsmod | grep dm_mod命令检查当前是否装载了这个模块。如果没有装载,那么可能需要安装并配置更多的软件包(文档会说明如何启用 LVM2)。

如果只是想测试一下(或者挽救某个系统),那么可以使用以下命令启动 LVM2:
清单 1. 启动 LVM2 的基本命令

                
#this should load the Device-mapper module
modprobe dm_mod
#this should find all the PVs in your physical disks
pvscan
#this should activete all the Volume Groups
vgchange -ay

 

 

如果打算将根文件系统放在一个 LVM LV 中,那么还要注意 initial-ramdisk 映像。同样,发行版常常会负责处理这个问题 —— 在安装 LVM2 包时,它们常常会重新构建或更新 initrd 映像,在其中添加适当的内核模块和启动脚本。但是,可能需要查看发行版的文档,确保系统支持 LVM2 根文件系统。

注意,通常只有当探测到根文件系统在一个 VG 中时,initial-ramdisk 映像才会启用 LVM。这种探测常常是通过分析 root=内核参数执行的。不同的发行版以不同的方式判断根文件系统是否在卷组中。细节参见发行版的文档。如果不确定的话,就需要检查 initrd 或 initramdisk 的配置。

 


创建新的卷

 

使用您喜欢的分区工具(比如 fdisk、parted 或 gparted),创建一个供 LVM 使用的新分区。尽管 LVM 支持在整个磁盘上使用 LVM,但是 建议这么做:其他操作系统可能认为这个磁盘没有初始化,可能会破坏它!更好的方法是创建一个覆盖整个磁盘的分区。

大多数分区工具常常默认使用分区 ID 0x83(或 Linux)来创建新分区。可以使用这个默认 ID,但是为了便于组织,最好将它改为 0x8e(或 Linux LVM)。

在创建分区之后,应该会在分区表中看到一个(或多个)Linux LVM 分区:

root@klausk:/tmp/a# fdisk -l
Disk /dev/hda: 80.0 GB, 80026361856 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 9729 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/hda1   *           1        1623    13036716    7  HPFS/NTFS
/dev/hda2            1624        2103     3855600   8e  Linux LVM
/dev/hda3            2104        2740     5116702+  83  Linux
/dev/hda4            3000        9729    54058725    5  Extended
/dev/hda5            9569        9729     1293232+  82  Linux swap / Solaris
/dev/hda6            3000        4274    10241374+  83  Linux
/dev/hda7            4275        5549    10241406   83  Linux
/dev/hda8            5550        6824    10241406   83  Linux
/dev/hda9            6825        8099    10241406   83  Linux
/dev/hda10           8100        9568    11799711   8e  Linux LVM
Partition table entries are not in disk order
root@klausk:/tmp/a#

 

 

现在用 pvcreate对每个分区进行初始化:
清单 2. 分区初始化

                
root@klausk:/tmp/a# pvcreate /dev/hda2 /dev/hda10
  Physical volume "/dev/hda2" successfully created
  Physical volume "/dev/hda10" successfully created
root@klausk:/tmp/a#

 

 

在一个步骤中同时创建 PV 和 VG:vgcreate
清单 3. 创建 PV 和 VG

                
root@klausk:~# vgcreate test-volume /dev/hda2 /dev/hda10
  Volume group "test-volume" successfully created
root@klausk:~#

 

 

上面的命令创建一个称为 test-volume 的逻辑卷,它使用 /dev/hda2 和 /dev/hda10 作为最初的 PV。

在创建 VG test-volume 之后,使用 vgdisplay命令查看刚创建的 VG 的基本信息:
清单 4. 查看刚创建的 VG 的基本信息

                
root@klausk:/dev# vgdisplay -v test-volume
    Using volume group(s) on command line
    Finding volume group "test-volume"
  --- Volume group ---
  VG Name               test-volume
  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               14.93 GB
  PE Size               4.00 MB
  Total PE              3821
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       3821 / 14.93 GB
  VG UUID               lk8oco-ndQA-yIMZ-ZWhu-LtYX-T2D7-7sGKaV
   
  --- Physical volumes ---
  PV Name               /dev/hda2     
  PV UUID               8LTWlw-p1OJ-dF6w-ZfMI-PCuo-8CiU-CT4Oc6
  PV Status             allocatable
  Total PE / Free PE    941 / 941
   
  PV Name               /dev/hda10     
  PV UUID               vC9Lwb-wvgU-UZnF-0YcE-KMBb-rCmU-x1G3hw
  PV Status             allocatable
  Total PE / Free PE    2880 / 2880
   
root@klausk:/dev# 

 

 

在清单 4 中,可以看到有两个 PV 被分配给这个 VG,总大小为 14.93GB,有 3,821 个 4MB 的 PE,这些 PE 都是空闲的!

既然卷组已经准备好了,就可以像使用磁盘一样用它创建分区(LV)、删除分区和重新设置分区大小 —— 注意,卷组是一个抽象实体,只有 LVM 工具集能够看到它们。使用 lvcreate创建一个新的逻辑卷:
清单 5. 创建新的逻辑卷(分区)

                
root@klausk:/# lvcreate -L 5G -n data test-volume
  Logical volume "data" created
root@klausk:/#

 

 

清单 5 创建一个名为 data 的 5GB LV。创建这个 LV 之后,可以检查它的设备节点:
清单 6. 检查 LV 的设备节点

                
root@klausk:/# ls -l /dev/mapper/test--volume-data 
brw-rw---- 1 root disk 253, 4 2006-11-28 17:48 /dev/mapper/test--volume-data
root@klausk:/# ls -l /dev/test-volume/data 
lrwxrwxrwx 1 root root 29 2006-11-28 17:48 /dev/test-volume/data -> 
/dev/mapper/test--volume-data
root@klausk:/# 

 

 

还可以用 lvdisplay命令查看 LV 的属性:
清单 7. 查看 LV 的属性

                
root@klausk:~# lvdisplay /dev/test-volume/data 
  --- Logical volume ---
  LV Name                /dev/test-volume/data
  VG Name                test-volume
  LV UUID                FZK4le-RzHx-VfLz-tLjK-0xXH-mOML-lfucOH
  LV Write Access        read/write
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                5.00 GB
  Current LE             1280
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     0
  Block device           253:4
   
root@klausk:~#

 

 

在这里可以看到,在实际使用时 LV 的名称/路径是 /dev/{VG_name}/{LV_name},比如 /dev/test-volume/data。除了用作 /dev/{VG_name}/{LV_name} 链接的目标之外,不应该在其他地方使用 /dev/mapper/{VG_name}-{LV_name} 文件。大多数 LVM 命令要求以 /dev/{vg-name}/{lv-name} 格式指定操作的目标。

建立逻辑卷之后,可以使用任何文件系统对它进行格式化,然后将它挂载在某个挂载点上:
清单 8. 挂载 LV

                
root@klausk:~# mkfs.reiserfs /dev/test-volume/data 
root@klausk:~# mkdir /data
root@klausk:~# mount -t reiserfs /dev/test-volume/data /data/
root@klausk:~# df -h /data
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/test--volume-data
                      5.0G   33M  5.0G   1% /data
root@klausk:~# 

 

 

还可以编辑 fstab(5)文件,从而在引导时自动挂载这个文件系统:
清单 9. 自动挂载 LV

                
#mount Logical Volume 'data' under /data
/dev/test-volume/data   /data   reiserfs        defaults        0 2

 

 

在实际使用中,逻辑卷的表现就像一个块设备,比如可以将它用作数据库的原始分区。实际上,如果希望对数据库执行一致的备份,那么使用 LVM 快照是标准的最佳实践。

 


扩展卷

 

扩展卷是非常容易的。如果卷组中有足够的空闲空间,那么只需使用 lvextend来扩展卷,不需要卸载它。然后,还要扩展逻辑卷中的文件系统(请记住,它们是两回事儿)。根据所用文件系统的不同,也可以进行在线扩展(即在挂载状态下进行扩展)。

如果 VG 中没有足够的空间,那么首先需要添加更多的物理磁盘。步骤如下:

  • 使用一个物理磁盘创建一个分区。建议将分区类型改为 0x8e(Linux LVM),这样便于识别 LVM 分区/磁盘。使用 pvcreate对物理磁盘进行初始化:pvcreate /dev/hda3
  • 然后,使用 vgextend将它添加到现有的 VG 中:vgextend test-volume /dev/hda2

还可以同时创建或添加多个物理磁盘:

pvcreate /dev/hda2 /dev/hda3 /dev/hda5
vgextend test-volume /dev/hda2 /dev/hda3 /dev/hda5

 

 

添加了 PV 之后,就有了足以扩展逻辑卷的空间,就可以使用 lvextend扩展逻辑卷了:lvextend -L 8G /dev/test-volume/data。这个命令将 /dev/test-volume/data LV 的大小扩展到 8GB。

lvextend有一些有用的参数:

  • 如果希望让 LV 增加 5GB,那么可以使用 -L +5G
  • 可以指定扩展部分的位置(也就是,用哪些 PV 提供新的空间);只需将希望使用的 PV 附加在命令后面。
  • 还可以以 PE 为单位指定绝对/相对扩展大小。

细节参见 lvextend(8)

在扩展 LV 之后,不要忘记扩展文件系统(这样才能实际使用增加的空间)。根据文件系统类型,这个操作可以在文件系统挂载状态下在线执行。

清单 10 是一个用 resize_reiserfs重新设置 LV 大小的示例(随便说一句,可以在挂载的文件系统上使用这个命令):resize_reiserfs /dev/test-volume/data

 


管理卷

 

为了管理卷,需要知道如何减小 LV 和删除 PV。

减小逻辑卷
可以按照扩展 LV 的方式使用 lvreduce命令减小 LV。从 LVM 的角度来说,这个操作可以在卷在线的情况下执行;但是,大多数文件系统不支持缩小在线文件系统。清单 10 给出这个过程的示例:
清单 10. 减小 LV

                
#unmount LV
umount /path/to/mounted-volume
#shrink filesystem to 4G
resize_reiserfs -s 4G /dev/test-volume/data
#reduce LV
lvreduce -L 4G /dev/vg00/test

 

 

请注意大小和单位:文件系统不应该比 LV 大!

删除物理卷
假设出现了以下情况:一个卷组包含两个 80GB 的磁盘,希望将它们替换为 160GB 的磁盘。在使用 LVM 时,可以按照添加 PV 的方式从 VG 中删除 PV(即在在线情况下执行删除)。但是注意,不能删除 LV 中正在使用的 PV。对于这些情况,可以使用 pvmove,它可以释放在线的 PV,这样就可以轻松地替换它们。在热交换环境中,甚至可以交换所有磁盘,而根本不需要停机!

pvmove的惟一要求是,VG 中连续空闲区段的数量必须等于要从 PV 中删除的区段数量。没有直接判断连续空闲 PE 的最大数量的简便方法,但是可以使用 pvdisplay -m显示 PV 分配图:
清单 11. 显示 PV 分配图

                
#shows the allocation map
pvdisplay -m
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/hda6
  VG Name               test-volume
  PV Size               4.91 GB / not usable 1.34 MB
  Allocatable           yes (but full)
  PE Size (KByte)       4096
  Total PE              1200
  Free PE               0
  Allocated PE          1200
  PV UUID               BA99ay-tOcn-Atmd-LTCZ-2KQr-b4Z0-CJ0FjO
  --- Physical Segments ---
  Physical extent 0 to 2367:
    Logical volume      /dev/test-volume/data
    Logical extents     5692 to 8059
  Physical extent 2368 to 2499:
    Logical volume      /dev/test-volume/data
    Logical extents     5560 to 5691
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/hda7
  VG Name               test-volume
  PV Size               9.77 GB / not usable 1.37 MB
  Allocatable           yes
  PE Size (KByte)       4096
  Total PE              2500
  Free PE               1220
  Allocated PE          1280
  PV UUID               Es9jwb-IjiL-jtd5-TgBx-XSxK-Xshj-Wxnjni
  --- Physical Segments ---
  Physical extent 0 to 1279:
    Logical volume      /dev/test-volume/LV0
    Logical extents     0 to 1279
  Physical extent 1280 to 2499:
    FREE

 

 

清单 11 显示有 2,499-1,280 = 1,219 个连续空闲区段,这表示最多能够将 1,219 个区段从另一个 PV 转移到 /dev/hda7。

如果希望释放一个 PV 以便进行替换,那么最好禁止它的分配,这样就可以在从卷组中删除它之前确保它一直是空闲的。在转移数据之前,执行以下命令:
清单 12. 在释放之前禁止 PV 的分配

                
#Disable /dev/hda6 allocation
pvchange -xn /dev/hda6

 

 

释放之后,PV /dev/hda6 的大小为 1,200 个区段,没有空闲区段了。使用以下命令将数据转移出这个 PV:
清单 13. 从释放的 PV 移出数据

                
#Move allocated extents out of /dev/hda6
pvmove -i 10 /dev/hda6

 

 

清单 13 中的 -i 10参数指示 pvmove每 10 秒报告一次状态。根据要转移的数据量,这个操作可能要花费几分钟(甚至几小时)。还可以使用 -b参数将这个操作转到后台执行。在后台执行的情况下,状态报告会发送到系统日志。

如果没有足以进行 pvmove操作的连续空闲区段,那么可以在 VG 中添加 一个或多个磁盘/分区,从而形成 pvmove所需的连续空间。

其他有用的 LVM 操作
关于下面这些 LVM 操作的细节,请查阅手册页:

  • pvresize:如果底层分区也已经扩展了,那么可以用这个操作扩展 PV;如果分配图允许的话,它也可以缩小 PV。
  • pvremove:销毁 PV(清空它的元数据)。只有在用 vgreduce从 VG 中删除 PV 之后,才能使用这个操作。
  • vgreduce:从卷组中删除未分配的 PV,这会减小 VG。
  • vgmerge:将两个 VG 合并成一个。目标 VG 可以是在线的!
  • vgsplit:分割一个卷组。
  • vgchange:修改一个 VG 的属性和权限。
  • lvchange:修改一个 LV 的属性和权限。
  • lvconvert:在线性卷和镜像或快照之间进行转换。

 


用快照执行备份

 

如果在备份过程期间数据没有发生变化,那么就能够获得一致的备份。如果不在备份期间停止系统,就很难保证数据没有变化。

Linux LVM 实现了一种称为快照(Snapshot)的特性,它的作用就像是 “拍摄” 逻辑卷在某一时刻的照片。通过使用快照, 可以获得同一 LV 的两个拷贝 —— 一个可以用于备份,另一个继续用于日常操作。

快照有两大优点:

  1. 快照的创建非常快,不需要停止生产环境。
  2. 建立两个拷贝,但是它们的大小并不一样。快照使用的空间仅仅是存储两个 LV 之间的差异所需的空间。

快照由一个例外列表(exception list)来实现,每当 LV 之间出现差异时就会更新这个列表(正式的说法是 CoW,Copy-on-Write)。

创建新的快照

创建新的快照 LV 也是使用 lvcreate命令,但是要指定 -s参数和原来的 LV。在这种情况下,-L size指定例外列表的大小,这影响快照支持的最大差异量,如果差异超过这个量,就无法保持一致性。
清单 14. 建立快照

                
#create a Snapshot LV called 'snap' from origin LV 'test'
lvcreate -s -L 2G -n snap/dev/test-volume/test

可以使用 lvdisplay查询特殊信息,比如 CoW 的大小和使用情况:

 
清单 15. CoW 的大小和使用情况

                
lvdisplay /dev/vg00/snap
  --- Logical volume ---
  LV Name                /dev/vg00/snap
  VG Name                vg00
  LV UUID                QHVJYh-PR3s-A4SG-s4Aa-MyWN-Ra7a-HL47KL
  LV Write Access        read/write
  LV snapshot status     active destination for /dev/vg00/test
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                4.00 GB
  Current LE             1024
  COW-table size         2.00 GB
  COW-table LE           512
  Allocated to snapshot  54.16%
  Snapshot chunk size    8.00 KB
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     0
  Block device           254:5

清单 15 表明这个 CoW 的大小为 2GB,其中的 54.16 % 已经使用了。

 

对于所有日常操作,快照看起来就是 原 LV 的一个拷贝。如果已经建立了文件系统的话,可以用以下命令挂载它:

#mount snapshot volume
mount -o ro /dev/test-volume/test /mnt/snap

在这个命令中,ro标志表示将它挂载为只读的。可以在 lvcreate命令后面加上 -p r,这样就在 LVM 级将它设置为只读的。

 

挂载文件系统之后,就可以用 tarrsync或其他备份工具执行备份。如果 LV 不包含文件系统,或者需要原始备份,那么也可以在这个设备节点上直接使用 dd

复制过程完成之后,就不需要快照了,这时只需用 lvremove卸载并销毁它:

#remove snapshot
lvremove /dev/test-volume/snap

如果数据库建立在 LV 上,并且需要一个一致的备份,那么一定要刷新表并在获得读取锁(read-lock)的情况下建立快照卷(见下面的伪代码):

 

SQL> flush tables read lock
{create Snapshot}
SQL> release read lock
{start copy process from the snapshot LV}

 

备份脚本示例

清单 16 中的脚本直接取自我的笔记本电脑,我在这个脚本中使用 rsync向一台远程服务器执行每日备份。这个脚本并不适合企业环境;在企业环境中,带历史记录的增量备份更合适,但概念是相同的。
清单 16. 简单的备份脚本示例

                
#!/bin/sh
# we need the dm-snapshot module
modprobe dm-snapshot
if [ -e /dev/vg00/home-snap ]
then
  # remove left-overs, if any
  umount -f /mnt/home-snap && true
  lvremove -f /dev/vg00/home-snap
fi
# create snapshot, 1GB CoW space
# that should be sufficient for accommodating changes during copy
lvcreate -vs -p r -n home-snap -L 1G /dev/vg00/home
mkdir -p /mnt/home-snap
# mount recently-created snapshot as read-only
mount -o ro /dev/vg00/home-snap /mnt/home-snap
# magical rsync command__rsync -avhzPCi --delete -e "ssh -i /home/klausk/.ssh/id_rsa" \
      --filter '- .Trash/' --filter '- *~' \
      --filter '- .local/share/Trash/' \
      --filter '- *.mp3' --filter '- *Cache*' --filter '- *cache*' \
      /mnt/home-snap/klausk klausk2@pokgsa.ibm.comThis e-mail address is being protected 
      from spam bots, you need JavaScript enabled to view it :bkp/
# unmount and scrap snapshot LV
umount /mnt/home-snap
lvremove -f /dev/vg00/home-snap

 

 

在某些特殊情况下,无法估计备份周期或者复制过程很长,那么脚本可以用 lvdisplay查询 Snapshot CoW 的使用情况并根据需要扩展这个 LV。在极端情况下, 可以让快照与原 LV 同样大 —— 这样就不需要执行查询,因为变化量不会比整个卷更大!

 


 

其他 LVM2 系统管理技巧

最后, 我要介绍一些可以用 LVM2 执行的系统管理任务,包括按需虚拟化、用镜像提高容错能力以及透明地对块设备执行加密。

快照和虚拟化

在使用 LVM2 时,快照可以不是只读的。这意味着,在创建快照之后, 可以像常规块设备一样挂载和读写快照。

因为流行的虚拟化系统(比如 Xen、VMWare、Qemu 和 KVM)可以将块设备用作 guest 映像,所以可以创建这些映像的完整拷贝,并根据需要使用它们,它们就像是内存占用量很低的虚拟机。这样做的好处是部署迅速(创建快照的时间常常不超过几秒)和节省空间(guest 共享原映像的大多数数据)。

设置的步骤如下:

  1. 为原映像创建一个逻辑卷。
  2. 使用这个 LV 作为磁盘映像安装 guest 虚拟机。
  3. 暂停这个虚拟机。内存映像可以是一个常规文件,所有其他快照都放在里面。
  4. 为原 LV 创建一个可读写的快照。
  5. 使用快照卷作为磁盘映像生成一个新的虚拟机。如果需要的话,要修改网络/控制台设置。
  6. 登录已经创建的虚拟机,修改网络设置/主机名。

完成这些步骤之后, 就可以让用户访问刚创建的虚拟机了。如果需要另一个虚拟机,那么只需重复步骤 4 到 6(所以不需要重新安装虚拟机)。还可以用一个脚本自动执行这些步骤。

在使用完虚拟机之后, 可以停止虚拟机并销毁快照。

更好的容错能力

最近的 LVM2 开发成果为逻辑卷提供了高可用性。逻辑卷可以有两个或更多的镜像,镜像可以放在不同的物理卷(或不同的设备)上。当在设备上发现 I/O 错误时,可以使用 dmeventd让一个 PV 离线,而不会影响服务。更多信息请参考 lvcreate(8)lvconvert(8)lvchange(8)手册页。

如果硬件能够支持的话,可以用 dm_multipath通过不同的通道访问同一设备,这样的话在一个通道发生故障时,可以转移到另一个通道。更多细节请参考 dm_multipathmultipathd的文档。

透明的设备加密

可以用 dm_crypt对块设备或逻辑卷执行透明的加密。更多信息请参考 dm_crypt的文档和 cryptsetup(8)手册页。

以下内容为LVM比较早期版本 

通用线程: 学习 Linux LVM,第 1 部分 

“逻辑卷管理”为存储器管理带来的魔力

简介: 在本文中,Daniel 向您介绍了 Linux LVM(逻辑卷管理)背后的概念,并告诉您如何将最新的内核补丁和工具安装到您的系统上。LVM 可以让您在除机器上的物理存储资源以外创建逻辑卷。不过,与物理卷不同,逻辑卷可以在系统仍处于运行状态时扩充和缩减,这样就为 Linux 系统管理员提供了他们梦寐以求的存储器灵活性。

在这一系列中,我要向您介绍如何安装和使用新的内置在 Linux 2.4 内核中的“逻辑卷管理”支持。如果您以前从未使用过任何形式的 LVM ,那么您得好好学一学;它是一种非常棒的技术。 在我们真正设置和运行 LVM 之前,我要解释一下它究竟是什么以及它是如何工作的。然后,我们准备对 LVM 做一些测试来充分了解它。

LVM 介绍

如果您象我一样,那么您对 UNIX 和 Linux 的体验是从 PC 平台,而不是从大型的商业 UNIX 服务器和工作站上开始的。在基本 PC 上,我们总是不得不对硬盘驱动器执行分区。使用 PC 的人通常相当了解 fdisk 这样的在硬盘上创建和删除主要分区和扩展分区的工具。硬盘分区是一种令人厌烦,但公认是使操作系统设置和运行进程不可或缺的一部分。

因为要做好工作,确实需要精确地估计每个分区需要多少空间,所以硬盘驱动器分区可能是非常烦人的事。如果估计得不准确,Linux 系统很可能会顾此失彼 — 为解决这个问题,您甚至可能需要执行整个系统备份、将硬盘清除干净,然后将所有数据恢复到新的(可能比原来好一些)分区布局中。讨厌!这些就是系统管理员在一开始就尽力避免的情况。

虽然分区曾一度是静态存储器的天下,但值得庆幸的是,我们现在有许多 PC 重新分区工具(PowerQuest 的 Partition Magic 产品就是最流行的一种)。这些工具可以让您用一个特殊磁盘来引导系统,并可以动态地重新调整分区和文件系统的大小。重新引导后,您就拥有了重新调整过大小的新分区,这样就有望将您从存储器危境中解脱出来。这些重新调整分区大小的工具很有效,并从某种程度上解决了一些存储器管理问题。但它们是不是就完美了呢?不一定。

象 Partition Magic 这样的工具对于工作站来说非常有效,但对服务器来说就不合适了。首先,它们需要重新引导系统。而这正是大多数系统管理员尽量避免的。如果在每次需要调整存储器(例如,如果每周存储器调整都需要做很大调整)时不能重新引导机器怎么办?如果需要扩充文件系统使它能跨越多个硬盘驱动器会发生什么,或者如果在允许 Apache 继续提供 Web 页面的同时需要动态扩充或缩减卷的存储容量,您该怎么做?在一个高度可用的动态环境中,基本的分区大小调整器无法满足这些要求。对于这样一些和其它一些情况,“逻辑卷管理”是一种非常出色(如果不是最完美)的解决方案。


进入 LVM

现在,让我们看看 LVM 是如何解决这些问题的。我们执行下面的三步骤过程来创建 LVM 逻辑卷。首先,我们需要选择用于 LVM 的物理存储器资源。这些通常是标准分区,但也可以是我们已创建的 Linux Software RAID 卷。如果使用 LVM 术语,这些存储器资源称为“物理卷”。设置 LVM 的第一步是正确初始化这些分区以使它们可以被 LVM 系统识别。如果添加物理分区,它还包括设置正确的分区类型,以及运行 pvcreate 命令。

在初始化 LVM 使用的一个或多个物理卷后,可以继续进行第二步 — 创建卷组。您可以把卷组看作是由一个或多个物理卷所组成的存储器池。 在 LVM 运行时,我们可以向卷组添加物理卷,甚至从中除去它们。不过,我们不能直接在卷组上安装或创建文件系统。而是告诉 LVM 使用我们的卷组存储器池创建一个或多个“逻辑卷”:
在物理卷上创建卷组

创建 LVM 逻辑卷非常容易,而且一旦创建它以后,我们就可以把文件系统放在它上面、安装它,然后开始使用卷来存储文件。使用 “lvcreate” 命令来创建逻辑卷,指定新卷的名称、所希望的卷的大小,以及希望这个特定逻辑卷所属的卷组。然后,LVM 系统从我们指定的卷组中分配存储量来创建准备使用的新卷。创建新卷后,可以将 ext2 或 ReiserFS 文件系统放在上面、安装它,然后照我们喜欢的方式使用它。
从现有卷组创建两个逻辑卷


范围

在幕后,LVM 系统以大小相等的“块”(称为“范围”)为单位分配存储量。我们可以指定在创建卷组时使用的特定的范围大小。范围的大小缺省为 4Mb,这对于大多数情况来说相当理想。LVM 的一个好处是在已经安装了逻辑卷并在使用逻辑卷的情况下,可以动态地改变逻辑卷使用的范围的物理存储位置(换句话说,就是存储它们所在的磁盘)。LVM 系统确保逻辑卷在管理员物理地改变存储位置的同时能够继续正常操作。

当然,因为所有事物都是在大小相等的范围之上创建的,所以要为已存在的逻辑卷分配一些额外的范围实际上很容易 — 换句话说,动态“增长”卷:
从卷组添加额外的范围,扩展逻辑卷的大小

一旦扩充了逻辑卷,接下来就可以扩充 ext2 或 ReiserFS 文件系统来利用这一新的磁盘空间。如果使用例如 resize_reiserfs 这样的程序,也可以 在已安装和正使用卷时扩充文件系统!真正令人称奇的是 — 使用 LVM 和联机文件系统扩充实用程序,可以在改变存储器配置时不再需要重新引导系统,甚至不需要降低到运行级别 1。

唯一需要关闭系统的情况是在需要添加新的物理磁盘时。添加了新磁盘后,可以将这些新的物理卷添加到卷组中来创建新的范围补给。


设置 LVM

好,让我们开始安装 LVM。LVM 由两部分组成:内核部分和一套用户空间工具。为了开始,先跳到主要 LVM 页面(请参阅本文稍后部分的 参考资料)并下载可以找到的最新版本的 LVM tar 文件(当前是 lvm_0.9.1_beta3.tar.gz)。LVM tar 文件包含了所有用户空间工具以及一组内核补丁程序。这正是令人感兴趣的地方。

如果已经安装了 2.4 系列内核,则系统上已有 LVM 支持,如果没有,很简单,只需要重新编译内核来启用 LVM 支持即可。不过,您可能不希望使用自带的(或发行版提供的)2.4 内核所包括的 LVM 支持。如果希望使用最新的 LVM 版本,要将 LVM tar 文件中的补丁程序应用到当前的 2.4 内核源码树。以下是执行方法。

为了开始,进入内核源码目录 (/usr/src/linux) 并创建一个称为 “extras” 的目录。然后进入该目录并抽取 LVM tar 文件:

# cd /usr/src/linux
# mkdir extras
# cd extras
# tar xzvf /path/to/location/of/lvm_0.9.1_beta3.tar.gz

 

 

执行完这一步后,您会注意到在 extras 中有一个称之为 “LVM” 的目录,它包含了另一个根据您刚刚解包的 LVM 版本命名的目录。进入这两个目录找到 LVM 源码:

Listing 1. Getting to the LVM sources

        
# cd LVM/0.9.1_beta3
# ls
ABSTRACT      COPYING      INSTALL     Makefile     README    autoconf      config.status  kernel         make.tmpl.in
CHANGELOG     COPYING.LIB  KNOWN_BUGS  Makefile.in  TODO      config.cache  configure      lvm_input_msg  scripts
CONTRIBUTORS  FAQ          LVM-HOWTO   PATCHES      WHATSNEW  config.log    configure.in   make.tmpl      tools 

 

您将看到几个文本文件、脚本和源目录。您会在 “INSTALL” 文件中找到安装指令;我将指导您完成这一过程。首先,我们希望运行配置脚本,如下:

# ./configure --prefix=/ --mandir=/usr/man

 

 


修补

执行完这条命令后,将创建并配置 Makefile,以在 /sbin 中安装所有 LVM 工具,在 /usr/man 中安装帮助页面。如果您的帮助页面位于 /usr/share/man 中(按照 FHS 2.1),则对上述路径作相应的调整。如果内核源码不在 /usr/src/linux 中,还需要将 “–with-kernel_dir=/path/to/usr/src/linux” 选项添加到一行中。配置脚本完成后,我们就可以准备安装这些工具并生成当前内核的补丁了。让我们首先对内核加以修补。进入 PATCHES 目录:

# cd PATCHES

 

 

现在输入 “make”。makefile 将生成专用于特定 2.4 系列内核源码的补丁:

# make

 

 

补丁名为 lvm-[lvmversion]-[kernelversion].patch。例如,因为我使用的是版本 0.9.1_beta3 的 LVM 和内核 2.4.0-ac11,所以补丁名为 lvm-0.9.1_beta3-2.4.0-ac11.patch。您可以在当前目录中找到它。现在该应用补丁了。要应用补丁,需要将目录切换到内核源码所在的位置,然后使用 patch 命令,如清单 2 所示:

# cd /usr/src/linux
# patch -l -p1 < /usr/src/linux/extras/LVM/0.9.1_beta3/PATCHES/lvm-0.9.1_beta3-2.4.0-ac11.patch
虽然 LVM INSTALL 文档并没有提到,但我通常将 “-l” 选项传递给 patch。该选项让补丁程序补偿空白中的任何变化(例如细微的缩排变化),这些变化一般会造成补丁的某些部分失败。如果上述命令完成时没有任何带有 “FAILED” 的行,那么就可以准备安装用户磁盘空间工具了。如果不是这样,您需要审视 /usr/src/linux 目录来查找 ..rej 文件,然后使用文本编辑器手工将被拒绝的部分插入到源码中 — 真麻烦!不过,在大多数情况下,应用补丁都很顺利,您可以迅速使用它。


配置、编译和安装

好,现在有了一个经过修补的内核,因此它具有最新可用的 LVM 代码。现在需要配置内核来启用 LVM 支持。我建议您直接将 LVM 支持编译到内核中而不是将它配置成作为一个模块编译。启动您喜爱的 Linux 内核配置方法:

# cd /usr/src/linux
# make menuconfig

 

 

您在 “Multi-device support (RAID and LVM)” 部分中可以找到 LVM 选项。一旦启用了第一个选项:

[*] Multiple devices driver support (RAID and LVM) 

 

 

….您将看到以下选项,您也应该启用它们:

<*>   Logical volume manager (LVM) support

 

 

根据您使用的 LVM 版本,可能还有其它一些希望启用的与 LVM 相关的选项。完成后,保存内核配置,并执行标准内核编译例程,然后重新引导。恭喜 — 您现已启用了内核 LVM 支持;现在,我们需要编译和安装用户磁盘空间工具。这一步很简单:

# cd /usr/src/linux/extras/LVM/0.9.1_beta3
# make
# make install

 

 

另外还有一步,它是可选的。如果您要做的不仅是测试 LVM,还需要将以下几行添加到启动 rc 脚本中:

/sbin/vgscan
/sbin/vgchange -a y

 

 

这些行将浏览所有可用的卷组并激活它们。然后,将以下这行添加到关机 rc 脚本中,并确保它在卸装了所有文件系统后执行:

/sbin/vgchange -a n

 

 

如果只是测试 LVM,可以跳过这些步骤。只是要记住,在每次重新引导后,在逻辑卷可以使用前,需要以 root 输入 “vgscan” 和 “vgchange -a y”。

以上就是这篇文章的内容。在下一篇文章中,我将介绍如何创建您自己的逻辑卷,以及如何发挥 LVM 的威力。到时候再见!

通用线程:学习 Linux LVM,第 2部分

简介: 在本文中,Daniel 和我们一起分享了他将 cvs.gentoo.org 的 /home 文件系统转换成 LVM 逻辑卷的经历。在转换之后,当 cvs.gentoo.org 的 /home 分区实时动态地进行大小调整,而无需重新引导、卸装 /home,甚至无需降低到运行级别 1 时,我们将会看到 LVM 的种种优点。所有进程在没有任何中断的情况下继续工作。Daniel 对转换的逐步详细介绍将对那些有兴趣在他们自己的机器上执行类似转换的人有所帮助。

 

我前一篇 LVM 文章 中,我解释了 LVM 背后的概念。现在该是发挥 LVM 作用的时候了。在本文中,我将在官方 Gentoo Linux web/cvs/email 服务器 — cvs.gentoo.org — 上设置 LVM。尽管 cvs.gentoo.org 只有一个硬盘,但灵活性很强的 LVM 仍然令人难以置信地提供了比标准静态分区方法好得多的改进。我将为您介绍 LVM 转换过程的的所有步骤,这样,如果您有兴趣,可以在自己的机器上执行类似的转换。

在开始之前有一个告诫。因为实现 LVM 是对系统进行的一项重要的变动(包括创建新分区和其它一些潜在的冒险操作),所以在开始这一过程之前备份整个系统 不失为 一个好主意。如果您不想进行备份,我希望您能使用一台没有什么重要数据的测试机器 🙂 应该说我在转换到 LVM 时并没有遇到任何问题,但最好做好准备以防万一。

那么,让我们继续。在开始转换过程之前,我对 cvs.gentoo.org 进行了升级,让它使用下列软件包。在我执行 LVM 转换的时候,这些是当时的最新版本(请参阅本文稍后部分的 参考资料):

  • Linux 内核 2.4.1-ac19
  • LVM 0.9.1_beta5
  • reiserfs-utils 3.6.25

现在轮到硬盘驱动器了。cvs.gentoo.org 有一个不错的新的 IBM 45 GB 硬盘驱动器;不过,当我在 cvs 上安装 Gentoo Linux 时,我只对驱动器中的 10 GB 进行了分区,而将余下的 35 GB 留作“将来的分区”使用。这些是在不使用 LVM 时耍的一点小计谋 — 将部分驱动器保留不分区是一种为今后的扩充作准备的简单但有效的方式。不过,如果使用 LVM,会有更好的方法。

空间问题

在过去的几个星期中,我注意到我的根 ReiserFS 分区在被缓慢地填满,这可以从下面的 “df” 输出中看出:

Filesystem           1k-blocks      Used Available Use% Mounted on
/dev/hda3              9765200   6989312   2775888  72% /
tmpfs                   269052         0    269052   0% /dev/shm

 

 

现在,72% 被占满的根分区并不构成什么危机,但也决不是一种良好的状况。ReiserFS 和许多其它文件系统一样,随着它越来越满而开始逐渐减慢速度,在根文件系统被完全填满、文件系统的性能遭到重创之前,这只是时间问题。

我决定在硬盘驱动器的结尾处使用 LVM,从 35 GB 的当前未分区空间中创建新逻辑卷来解决这一问题。然后,我会在这个卷上创建一个文件系统,并将 /dev/hda3 的大部分内容转移到其中。

如果您考虑在自己的机器上进行类似的转换,首先需要做的就是在根文件系统上找一个合适的部分转移到逻辑卷上。对我来说,选择很容易 — 我的 /home 树占用了大约 5.7 GB。通过将 /home 转移到它自己的 LVM 逻辑卷,我的根文件系统处于大约 20% 容量的位置。因为大多数新数据被添加到 /home,所以我的根文件系统很可能也停留在大约 20% 容量的位置 — 一种非常健康的状态。


解决方案的开始

在开始转换之前,首先在硬盘驱动器的结尾处对未使用的空间进行分区。我使用 cfdisk 创建了一个 35 GB 的分区 (/dev/hda5),然后将分区的分区类型设置成 “8E”(正规 LVM 分区类型)。在这一更改后,我进行了重新引导以强制重新读取分区表。在重新引导后,我的分区表如下:

# sfdisk -l
Disk /dev/hda: 89355 cylinders, 16 heads, 63 sectors/track
Units = cylinders of 516096 bytes, blocks of 1024 bytes, counting from 0
   Device Boot Start     End   #cyls   #blocks   Id  System
/dev/hda1   *      0+    247     248-   124960+  83  Linux
/dev/hda2        248     743     496    249984   82  Linux swap
/dev/hda3        744   20119   19376   9765504   83  Linux
/dev/hda4      20120   89354   69235  34894440    5  Extended
/dev/hda5      20120+  89354   69235- 34894408+  8e  Linux LVM

 

 

既然有了空的 35 GB 的分区,我就准备为 LVM 初始化它。以下是过程 — 首先,我将 35 GB 初始化成 物理卷;然后,使用这个物理卷创建一个 卷组 ,最后,在卷组上分配一些范围,创建将包含新文件系统并存放当前 /home 中所有文件的 逻辑卷

为开始这个过程,我使用 pvcreate 命令将 /dev/hda5 初始化成物理卷:

# pvcreate /dev/hda5
pvcreate -- physical volume "/dev/hda5" successfully created

 

 

pvcreate 在 /dev/hda5 上设置一个特殊的“记帐”区域,称作 VGDA(“卷组描述符区域”)。LVM 使用该区域来记录物理范围是如何分配的,以及其它一些操作。

下一步是创建卷组并向该卷组添加 /dev/hda5。卷组将充当范围池(许多存储块)。创建卷组之后,创建所需数量的逻辑卷。我决定将卷组称为 “main”:

# vgcreate main /dev/hda5
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 "main"
vgcreate -- volume group "main" successfully created and activated   

 

 

vgcreate 命令执行几个操作。除了创建 “main” 卷组以外,它还设置 /dev/hda5,使它使用 4 MB 的范围,4 GB 是缺省范围大小。这意味着在卷组上创建的所有逻辑卷都可以以 4 MB 为增量单位来进行扩充或缩减。

由于内核限制的原因,范围大小决定了逻辑卷的最大大小。您可以从上面的输出中看出,4 MB 的范围大小决定了逻辑卷大小限制为 256 GB,如果您向卷组添加几个高容量驱动器,这是很容易达到的逻辑卷组大小。如果每一个卷最后都大于 256 GB,我建议您在运行 vgcreate 时指定更大一些的范围大小。范围的大小可以是从 8 KB 到 512 MB 之间的任何值,并且必须总是 2 的倍数。通过将范围大小增加到 4 MB 以上,最大的物理卷大小将相应地增加到最大为 1 Petabyte(尽管当今现实世界中,x86 系统上的大小限制是 2 Terabytes)。例如,如果希望使用 32 MB 的范围创建卷组,我会输入:

# vgcreate -s 32M main /dev/hda5

 

 

32 MB 是个合适的范围大小,因为 32 MB 的颗粒度仍然便于管理,并将引导的最大逻辑卷大小增加到 2 TB。创建卷组之后,可以通过输入 “vgdisplay” 来查看其信息:

# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name               main
VG Access             read/write
VG Status             available/resizable
VG #                  0
MAX LV                256
Cur LV                0
Open LV               0
MAX LV Size           255.99 GB
Max PV                256
Cur PV                1
Act PV                1
VG Size               33.28 GB
PE Size               4 MB
Total PE              8519
Alloc PE / Size       0 / 0
Free  PE / Size       8519 / 33.28 GB
VG UUID               2qC2H2-iA8s-qW6F-cwXx-JVIh-I6VC-VVCGmn

 

 

既然有了自己的卷组,我准备创建逻辑卷。我决定在最初时将它的大小设置为 8 GB,并称它作 “lv_home”:

# lvcreate -L8G -nlv_home main
lvcreate -- doing automatic backup of "main"
lvcreate -- logical volume "/dev/main/lv_home" successfully created 

 

 

然后,在逻辑卷上创建文件系统:

# mkreiserfs /dev/main/lv_home
 
  
  <----------- MKREISERFSv2 ----------->
   
   Block size 4096 bytes
   Block count 2097152
   Used blocks 8275
           Journal - 8192 blocks (18-8209), journal header is in block 8210
                   Bitmaps: 17, 32768, 65536, 98304, 131072, 163840, 
                   196608, 229376, 262144, 294912, 327680, 360448, 
                   393216, 425984, 458752, 491520, 524288, 557056, 
                   589824, 622592, 655360, 688128, 720896, 753664,
                   786432, 819200, 851968, 884736, 917504, 950272,
                   983040, 1015808, 1048576, 1081344, 1114112,
                   1146880, 1179648, 1212416, 1245184, 1277952,
                   1310720, 1343488, 1376256, 1409024, 1441792,
                   1474560, 1507328, 1540096, 1572864, 1605632,
                   1638400, 1671168, 1703936, 1736704, 1769472,
                   1802240, 1835008, 1867776, 1900544, 1933312,
                   1966080, 1998848, 2031616, 2064384
    Root block 8211
Hash function "r5"
ATTENTION: ALL DATA WILL BE LOST ON '/dev/main/lv_home'! (y/n)y
journal size 8192 (from 18)
Initializing journal - 0%....20%....40%....60%....80%....100%
Syncing..done.

 

 

既然创建了文件系统,我就可以在 /mnt/newhome 上安装它:

# mkdir /mnt/newhome
# mount /dev/main/lv_home /mnt/newhome
# df
Filesystem           1k-blocks      Used Available Use% Mounted on
/dev/hda3              9765200   6989840   2775360  72% /
tmpfs                   291388         0    291388   0% /dev/shm
/dev/main/lv_home      8388348     32840   8355508   1% /mnt/newhome

 

 

您可以从上面看出,我几乎准备复制 /home 中的所有数据。在开始之前,我把系统降低到运行级别 1 以确保在复制 /home 中的文件时,没有用户或进程能够访问或修改它们:

# init 1

 

 

然后,开始复制文件:

# cp -avx /home/* /mnt/newhome

 

 

复制操作需要大约 10 分钟的时间完成。然后,我将原始 /home 备份成 /home.old,这只是为在复制过程中有任何错误而准备的。创建一个新的安装点,然后在 /home 上重新安装新 home:

# cd /
# mv home home.old
# mkdir home
# umount /mnt/newhome
# mount /dev/main/lv_home /home

 

 

然后,应该设置服务器以使我的新 /home 分区可以在每次启动机器时使用。首先修改 /etc/fstab 以使它包括新的 /home 项:

# /etc/fstab: static file system information.
#
# fs                mountpoint       type         opts          dump/pass
/dev/hda3           /                reiserfs     defaults      1 1
/dev/main/lv_home   /home            reiserfs     defaults      2 2
/dev/hda2           none             swap         sw            0 0
/dev/hda1           /boot            reiserfs     noauto        0 0
/dev/cdrom          /mnt/cdrom       iso9660      noauto,ro     0 0
proc                /proc            proc         defaults      0 0
none                /dev/pts         devpts       mode=620      0 0
tmpfs               /dev/shm         tmpfs        defaults      0 0

 

 

然后,我对初始化脚本进行了一些小小改动。我修改了 “checkroot” 启动脚本,使以下命令可以在根分区重新安装读/写后立即运行:

/sbin/vgscan
/sbin/vgchange -a y

 

 

接下来,我修改了在关机时运行的文件系统卸装脚本,使以下命令在卸装了所有文件系统 立即运行:

/sbin/vgchange -a n

 

 

完成了这些步骤后,我重新引导了机器,让我高兴的是一切都工作正常。在接下去的一天左右的时间里完全没有问题,随后我删除了 /home.old 以释放根文件系统上的一些空间。太棒了!到 LVM 的转换成功了。


LVM 的优点

虽然到 LVM 的转换有些痛苦,但一旦转换完成之后,管理文件系统就变得非常简单。例如,我决定重新调整新的 /home 逻辑卷大小,向文件系统结尾添加大约 2 GB 的空间。首先,我向 “lv_home” 逻辑卷添加了额外的容量,然后使用 resize_reiserfs 实用程序来扩充文件系统,使它可以使用额外的容量。以下是执行所有这些操作的两个命令:

# lvextend -L+2G /dev/main/lv_home
# resize_reiserfs -f /dev/main/lv_home

 

 

在大约一秒钟的时间里,我将 /home 文件系统扩大了 2 GB;令人惊奇的是,我不需要重新引导、降低到运行级别 1,甚至不需要卸装 /home 来执行大小调整。一切都照常工作。是不是很了不起?下面是我的文件系统的当前状态:

# df
Filesystem           1k-blocks      Used Available Use% Mounted on
/dev/hda3              9765200   1413340   8351860  15% /
/dev/main/lv_home     10485436   5609836   4875600  54% /home

 

 

您可以看出 LVM 的确可以让管理员的工作轻松许多。我希望在今后能将根文件系统的其它部分转移到 LVM,最终甚至将我的根文件系统转换成 LVM 逻辑卷。下面的参考资料可以帮助您了解有关 LVM 的更多知识。

参考资料

学习

关于作者

Klaus Heinrich Kiwi 于 2004 年从 Unicamp 毕业,获得计算机工程学位,之后一直从事 UNIX 环境中的系统开发和网络管理部署。从 2006 年开始,他在 IBM Linux Technology Center 的 Security Development 团队中担任软件工程师。

 

出处:http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-lvm2/

 

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