LVM - Logical Volume Manager

Logical Volume Manager (LVM) - это очень мощная система управления томами с данными для Linux. Она позволяет создавать поверх физических разделов (или даже неразбитых винчестеров) логические тома, которые в самой системе будут видны как обычные блочные устройства с данными (т.е. как обычные разделы).

Основные преимущества LVM в том, что во-первых одну группу логических томов можно создавать поверх любого количества физических разделов, а во-вторых размер логических томов можно легко менять прямо во время работы. Кроме того, LVM поддерживает механизм снапшотов, копирование разделов «на лету» и зеркалирование, подобное RAID-1.

Если планируются большие работы с LVM, то можно запустить специальную оболочку командой sudo lvm. Команда help покажет список команд.

Создание и удаление

Большинство команд требуют прав суперпользователя.

Как уже отмечалось, LVM строится на основе разделов жёсткого диска и/или целых жёстких дисков. На каждом из дисков/разделов должен быть создан физический том (physical volume). К примеру, мы используем для LVM диск sda и раздел sdb2:

pvcreate /dev/sda
pvcreate /dev/sdb2

На этих физических томах создаём группу томов, которая будет называться, скажем, vg1:

vgcreate -s 32M vg1 /dev/sda /dev/sdb2

Посмотрим информацию о нашей группе томов:

vgdisplay vg1

Групп можно создать несколько, каждая со своим набором томов. Но обычно это не требуется.

Теперь в группе томов можно создать логические тома lv1 и lv2 размером 20 Гбайт и 30 Гбайт соответственно:

lvcreate -n lv1 -L 20G vg1
lvcreate -n lv2 -L 30G vg1

Теперь у нас есть блочные устройства /dev/vg1/lv1 и /dev/vg1/lv2.

Осталось создать на них файловую систему. Тут различий с обычными разделами нет:

mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1 
mkfs.reiserfs /dev/vg1/lv2

Удаление LVM (или отдельных его частей, например, логических томов или групп томов) происходит в обратном порядке - сначала нужно отмонтировать разделы, затем удалить логические тома (lvremove), после этого можно удалить группы томов (vgremove) и ненужные физические тома (pvremove).

Добавление физических томов

Чтобы добавить новый винчестер sdc в группу томов, создадим физический том:

pvcreate /dev/sdc

И добавим его в нашу группу:

vgextend vg1 /dev/sdc

Теперь можно создать ещё один логический диск (lvcreate) или увеличить размер существующего (lvresize).

Удаление физических томов

Чтобы убрать из работающей группы томов винчестер sda сначала перенесём все данные с него на другие диски:

pvmove /dev/sda

Затем удалим его из группы томов:

vgreduce vg1 /dev/sda

И, наконец, удалим физический том:

pvremove /dev/sda

Вообще-то, последняя команда просто убирает отметку о том, что диск является членом lvm, и особой пользы не приносит. После удаления из LVM для дальнейшего использования диск придётся переразбивать/переформатировать.

Изменение размеров

LVM позволяет легко изменять размер логических томов. Для этого нужно сначала изменить сам логический том:

lvresize -L 40G vg1/lv2

а затем файловую систему на нём:

resize2fs /dev/vg1/lv2
resize_reiserfs /dev/vg1/lv2

Изменение размеров физического тома - задача весьма сложная и обычно не применяется. Целесообразнее и безопаснее удалить физический том, изменить размер раздела и создать том заново.

Как просто попробовать

Если LVM устанавливается не для дальнейшего использования, а «напосмотреть», то диски и разделы можно заменить файлами. Не понадобятся ни дополнительные диски, ни виртуальные машины. Мы создадим виртуальные накопители и будем с ними работать. Например, можно создать 4 диска по 1 Гбайт, но можно создать другое количество большего или меньшего размера как вам хочется. Создаем сами файлы, имитирующие устройства:

mkdir /mnt/sdc1/lvm
cd /mnt/sdc1/lvm 
dd if=/dev/zero of=./d01 count=1 bs=1G
dd if=/dev/zero of=./d02 count=1 bs=1G 
dd if=/dev/zero of=./d03 count=1 bs=1G
dd if=/dev/zero of=./d04 count=1 bs=1G

Создаем loopback устройства из файлов:

losetup -f --show ./d01
losetup -f --show ./d02
losetup -f --show ./d03 
losetup -f --show ./d04

Дальше поступаем так же, как если бы ми создавали LVM на реальных дисках. Обратите внимание на названия loop-устройств — они могут отличаться от приведённых здесь.

pvcreate /dev/loop0  
pvcreate /dev/loop1  
pvcreate /dev/loop2
pvcreate /dev/loop3
vgcreate -s 32M vg /dev/loop0 /dev/loop1 /dev/loop2 /dev/loop3
lvcreate -n first -L 2G vg 
lvcreate -n second -L 400M vg 
...

Смена имени LVM группы

Измените имя группы томов

Утилита vgrename будет использоваться для изменения имени тома LVM с nst_localhost на nst20:

vgrename -v nst_localhost nst20

Обновите файл конфигурации файловой системы: /etc/fstab

Используйте редактор (например, nano ), чтобы изменить имя устройства отображения группы томов LVM в файле конфигурации файловой системы: /etc/fstab на новое имя nst20 для root и swap логических томов.

До:

[root@localhost ~]# cat /etc/fstab

/dev/mapper/nst_localhost-root /                       ext4    defaults        1 1
UUID=8c72887d-d7db-4a3d-9b09-0d619fc11d9c /boot                   ext4    defaults        1 2
/dev/mapper/nst_localhost-swap swap                    swap    defaults        0 0

После:

[root@localhost ~]# cat /etc/fstab

/dev/mapper/nst20-root /                       ext4    defaults        1 1
UUID=8c72887d-d7db-4a3d-9b09-0d619fc11d9c /boot                   ext4    defaults        1 2
/dev/mapper/nst20-swap swap                    swap    defaults        0 0

Обновите файл конфигурации Grub2: /boot/grub2/grub.cfg

Используйте редактор (например, nano ), чтобы изменить имя устройства отображения группы томов LVM в файле конфигурации файловой системы: /boot/grub2/grub.cfg на новое имя nst20 для root и swap . Логические тома для всех соответствующих записей.

До

Примечание

Для примера показан только один пункт меню Grub2. Необходимо изменить все соответствующие записи.

Info

.
.
.
menuentry " ---------------------NST 20 (64 Bit) Boot Choices---------------------" {
true
}

menuentry 'Console, Kernel: 3.12.5-302.fc20.x86_64' --class nst --class gnu-linux --class gnu --class os {
        savedefault
    load_video
        set gfxpayload=keep
        insmod gzio
        insmod part_msdos
        insmod ext2
        set root='hd0,msdos1'
        if [ x$feature_platform_search_hint = xy ]; then
        search --no-floppy --fs-uuid --set=root --hint-bios=hd0,msdos1 --hint-efi=hd0,msdos1 --hint-baremetal=ahci0,msdos1 --hint='hd0,msdos1'  8c72887d-d7db-4a3d-9b09-0d619fc11d9c
        else
        search --no-floppy --fs-uuid --set=root 8c72887d-d7db-4a3d-9b09-0d619fc11d9c
        fi
        echo    'Loading Linux 3.12.5-302.fc20.x86_64 ...'
        linux   /vmlinuz-3.12.5-302.fc20.x86_64 root=/dev/mapper/nst_localhost-root ro rd.lvm.lv=nst_localhost/swap rd.lvm.lv=nst_localhost/root vconsole.font=latarcyrheb-sun16 crashkernel=auto systemd.unit=multi-user.target
        echo    'Loading initial ramdisk ...'
        initrd  /initramfs-3.12.5-302.fc20.x86_64.img
}
.
.
.

После:

Info

.
.
.
menuentry " ---------------------NST 20 (64 Bit) Boot Choices---------------------" {
true
}

menuentry 'Console, Kernel: 3.12.5-302.fc20.x86_64' --class nst --class gnu-linux --class gnu --class os {
        savedefault
    load_video
        set gfxpayload=keep
        insmod gzio
        insmod part_msdos
        insmod ext2
        set root='hd0,msdos1'
        if [ x$feature_platform_search_hint = xy ]; then
        search --no-floppy --fs-uuid --set=root --hint-bios=hd0,msdos1 --hint-efi=hd0,msdos1 --hint-baremetal=ahci0,msdos1 --hint='hd0,msdos1'  8c72887d-d7db-4a3d-9b09-0d619fc11d9c
        else
        search --no-floppy --fs-uuid --set=root 8c72887d-d7db-4a3d-9b09-0d619fc11d9c
        fi
        echo    'Loading Linux 3.12.5-302.fc20.x86_64 ...'
        linux   /vmlinuz-3.12.5-302.fc20.x86_64 root=/dev/mapper/nst20-root ro rd.lvm.lv=nst20/swap rd.lvm.lv=nst20/root vconsole.font=latarcyrheb-sun16 crashkernel=auto systemd.unit=multi-user.target
        echo    'Loading initial ramdisk ...'
        initrd  /initramfs-3.12.5-302.fc20.x86_64.img
}
.
.
.

Пересоберите файл initramfs ядра

Образ ядра initramfs необходимо перестроить, чтобы отразить изменение имени группы томов LVM. Для выполнения этой задачи будет использоваться mkinitrd, использующий инструмент dracut.

Пример для ядра: 3.12.5-302.fc20.x86_64

[root@localhost ~]# ls -al /boot/initramfs-3.12.5-302.fc20.x86_64.img
-rw------- 1 root root 11435288 Jan  1 11:07 /boot/initramfs-3.12.5-302.fc20.x86_64.img

[root@localhost ~]# uname -r
3.12.5-302.fc20.x86_64 

[root@localhost ~]# mkinitrd -f -v /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)
Creating: target|kernel|dracut args|basicmodules 
Executing: /usr/sbin/dracut -v -f /boot/initramfs-3.12.5-302.fc20.x86_64.img 3.12.5-302.fc20.x86_64
*** Including module: bash ***
*** Including module: i18n ***
*** Including module: ifcfg ***
*** Including module: drm ***
*** Including module: plymouth ***
*** Including module: dm ***
Skipping udev rule: 64-device-mapper.rules
Skipping udev rule: 60-persistent-storage-dm.rules
Skipping udev rule: 55-dm.rules
*** Including module: kernel-modules ***
*** Including module: lvm ***
Skipping udev rule: 64-device-mapper.rules
Skipping udev rule: 56-lvm.rules
Skipping udev rule: 60-persistent-storage-lvm.rules
*** Including module: resume ***
*** Including module: rootfs-block ***
*** Including module: terminfo ***
*** Including module: udev-rules ***
Skipping udev rule: 91-permissions.rules
*** Including module: biosdevname ***
*** Including module: systemd ***
*** Including module: usrmount ***
*** Including module: base ***
*** Including module: fs-lib ***
*** Including module: shutdown ***
*** Including modules done ***
*** Installing kernel module dependencies and firmware ***
*** Installing kernel module dependencies and firmware done ***
*** Resolving executable dependencies ***
*** Resolving executable dependencies done***
*** Pre-linking files ***
*** Pre-linking files done ***
*** Hardlinking files ***
*** Hardlinking files done ***
*** Stripping files ***
*** Stripping files done ***
*** Creating image file ***
*** Creating image file done ***

[root@localhost ~]# ls -al /boot/initramfs-3.12.5-302.fc20.x86_64.img
-rw------- 1 root root 11435512 Jan  1 14:20 /boot/initramfs-3.12.5-302.fc20.x86_64.img

Перезагрузите систему

После внесения всех вышеперечисленных изменений используйте утилиту systemctl для перезагрузки системы:

[root@localhost ~]# systemctl reboot