LVM是逻辑盘卷管理（Logical Volume Manager）的简称，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性。前面谈到，LVM是在磁盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层，来为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局，提供一个抽象的盘卷，在盘卷上建立文件系统。
相关概念：
物理卷PV：是指硬盘分区或者从逻辑上看起来和硬盘分区类似的设备（比如RAID设备）。
逻辑卷LV：一个或者多个物理卷组成一个逻辑卷。
卷组VG：一个或者多个逻辑卷组成一个卷组。卷组把多个逻辑卷组合在一起，形成一个可管理的单元。
物理块PE：物理卷按大小相等的“块”为单位存储，块的大小与卷组中逻辑卷块的大小相同。
逻辑块LE：逻辑卷按“块”为单位存储，在一卷组中的所有逻辑卷的块大小是相同的。
创建物理分区
在使用LVM之前，需要首先划分磁盘分区，也就是用fdisk命令划分磁盘分区，需要指定分区类型为linux LVM，对应的ID为8e(其实LVM也能识别linux默认的分区类型83)
[root@rhel5 ~]# fdisk -l
Disk /dev/sda: 21.4 GB, 21474836480 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 1 13 104391 83 Linux
/dev/sda2 14 78 522112+ 82 Linux swap / Solaris
/dev/sda3 79 1383 10482412+ 8e Linux LVM
/dev/sda4 1384 2610 9855877+ 5 Extended
/dev/sda5 1384 1994 4907826 83 Linux
[root@rhel5 ~]# fdisk -t 8e /dev/sda5
创建物理卷PV
创建物理卷的命令是pvcreate，通过该命令可以将希望添加到卷组（VG）的所有磁盘分区或者整个磁盘创建为物理卷。使用格式为：
pvcreate 磁盘分区或整个磁盘
[root@rhel5 ~]# pvcreate /dev/sda5
Physical volume "/dev/sda5" successfully created
创建/激活卷组VG
创建卷组的命令是vgcreate，使用格式为：
vgcreate 卷组名 物理卷
[root@rhel5 ~]# vgcreate iscsi /dev/sda5
Volume group"iscsi" successfully created
卷组创建完毕后，可以通过vgchange命令激活卷组，而无需重启系统。Vgchange使用格式如下：
vgchange -a y 卷组名 （激活卷组）
vgchange -a n 卷组名 （停用卷组）
创建逻辑卷LV
创建逻辑卷的命令是lvcreate，常用的使用格式为：
lvcreate [-L 逻辑卷大小| -l PE数 ] -n 逻辑卷名称 所属的卷组名
其中：
-L：后面接逻辑卷的大小，可以用K、M、G表示。例如100M、10G等
-l：用PE数来计算逻辑卷的大小。
[root@rhel5 ~]# lvcreate -n sharedisk -L 2G iscsi
Logical volume "sharedisk" created
显示PV、VG、LV的属性信息
[root@rhel5 ~]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sda3 rootvg lvm2 a- 9.97G 0
/dev/sda5 iscsi lvm2 a- 4.68G 4.68G
[root@rhel5 ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
iscsi 1 0 0 wz--n- 4.68G 4.68G
rootvg 1 1 0 wz--n- 9.97G 0
[root@rhel5 ~]# lvs
LV VG Attr LSize Origin Snap% Move Log Copy% Convert
sharedisk iscsi -wi-ao 2.00G
rootlv rootvg -wi-ao 9.97G
相应的也可通过pvdisplay、vgdisplay、lvdisplay查看更详细的信息
格式化逻辑卷，创建文件系统
[root@rhel5 ~]# mkfs.ext3 /dev/iscsi/sharedisk
mke2fs 1.39 (29-May-2006)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
262144 inodes, 524288 blocks
26214 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=536870912
16 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
16384 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376, 294912
Writing inode tables: done
Creating journal (16384 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
This filesystem will be automatically checked every 38 mounts or
180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.
[root@rhel5 ~]# tune2fs -c 0 -i 0 /dev/iscsi/sharedisk
tune2fs 1.39 (29-May-2006)
Setting maximal mount countto -1
Setting interval between checks to 0 seconds
[root@rhel5 ~]#mkdir /data
[root@rhel5 ~]# mount /dev/iscsi/sharedisk /data/
[root@rhel5 ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/rootvg-rootlv 9.7G 7.6G 1.7G 83% /
/dev/sda1 99M 14M 80M 15% /boot
tmpfs 322M 0 322M 0% /dev/shm
/dev/mapper/iscsi-sharedisk 2.0G 68M 1.9G 4% /data
添加新的PV到VG
紧接着上面的讲解实例，通过fdisk新建一个磁盘分区，对应的分区为/dev/sda6，现在要把新增的硬盘分区加入到卷组iscsi，操作如下：
[root@rhel5 ~]# vgdisplay iscsi | grep -i free //首先检查iscsi卷组中的空闲空间
Free PE / Size 686 / 2.68 GB
[root@rhel5 ~]# pvcreate /dev/sda6 //先将/dev/sda6转换为物理卷
Physical volume "/dev/sda6" successfully created
[root@rhel5 ~]# vgextend iscsi /dev/sda6 //将新增物理卷添加到卷组iscsi中
Volume group"iscsi" successfully extended
[root@rhel5 ~]# vgdisplay iscsi | grep -i free //此时剩余卷组空间还有4.55G，刚好是新增物理卷的大小
Free PE / Size 1164 / 4.55 GB
在线扩展LV的大小
LVM最主要的功能就是能动态的调整分区的大小，其实也就是修改逻辑卷的大小
lvresize [-L (+size) -l (+PE数)] 逻辑卷名称
扩展逻辑卷sharedisk的大小到5G，执行以下命令：
[root@rhel5 ~]# lvresize -L 5G /dev/iscsi/sharedisk
[root@rhel5 ~]# resize2fs /dev/iscsi/sharedisk
resize2fs 1.39 (29-May-2006)
resize2fs: Bad magic number in super-block while trying toopen /dev/iscsi/sharedisk
Couldn't find valid filesystem superblock.
缩小LV的大小
缩小LV必须先缩小LV所在的文件系统(resize2fs)才能进一步缩小LV(lvresize)
缩小逻辑卷sharediak的大小为3G
[root@rhel5 ~]# umount /dev/iscsi/sharedisk
[root@rhel5 ~]# e2fsck -f /dev/iscsi/sharedisk //检查文件系统的准确性
e2fsck 1.39 (29-May-2006)
Couldn't find ext2 superblock, trying backup blocks...
Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
Pass 2: Checking directory structure
Pass 3: Checking directory connectivity
Pass 4: Checking reference counts
Pass 5: Checking group summary information
/dev/iscsi/sharedisk: ***** FILE SYSTEM WAS MODIFIED *****
/dev/iscsi/sharedisk: 11/262144 files (9.1% non-contiguous), 25406/524288 blocks
[root@rhel5 ~]# resize2fs /dev/iscsi/sharedisk 3G //缩小文件系统的大小为3G
resize2fs 1.39 (29-May-2006)
Resizing the filesystem on /dev/iscsi/sharedisk to 786432 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/iscsi/sharedisk is now 786432 blocks long.
[root@rhel5 ~]# lvresize -L 3G /dev/iscsi/sharedisk //缩小逻辑卷sharedisk的大小为3G
WARNING: Reducing active logical volume to 3.00 GB
THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce sharedisk? [y/n]: y
Reducing logical volume sharedisk to 3.00 GB
Logical volume sharedisk successfully resized
[root@rhel5 ~]# mount /dev/iscsi/sharedisk /data/
删除LV、VG、PV
删除物理卷的命令是pvremove，将物理卷从卷组移除的命令是vgreduce，删除卷组的命令是vgremove，同理，删除逻辑卷的命令是lvremove。
删除一个卷组的顺序是：卸载逻辑卷分区-->删除卷组上所有逻辑卷-->删除卷组
[root@rhel5 ~]# umount /dev/iscsi/sharedisk
[root@rhel5 ~]# lvremove /dev/iscsi/sharedisk
Do you really want to remove active logical volume sharedisk? [y/n]: y
Logical volume "sharedisk" successfully removed
[root@rhel5 ~]# vgchange -a n iscsi //停用卷组iscsi
0 logical volume(s) in volume group"iscsi" now active
[root@rhel5 ~]# vgreduce iscsi /dev/sda6 //从卷组iscsi 中移除一个/dev/sda6的物理卷
Removed "/dev/sda6"from volume group"iscsi"
[root@rhel5 ~]# vgs iscsi
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
iscsi 1 0 0 wz--n- 4.68G 4.68G
[root@rhel5 ~]# vgremove iscsi /dev/sda5
Volume group"iscsi" successfully removed
[root@rhel5 ~]# pvremove /dev/sda5
Labels on physical volume "/dev/sda5" successfully wiped
[root@rhel5 ~]# pvremove /dev/sda6
Labels on physical volume "/dev/sda6" successfully wiped
LVM快照：
LVM快照是基于存储块基本的，而不是文件系统级别的，所以当一个snapshot创建的时候，仅拷贝原始卷里数据的元数据(meta-data)。创建的时候，并不会有数据的物理拷贝，因此snapshot的创建几乎是实时的，当原始卷上有写操作执行时，snapshot跟踪原始卷块的改变，这个时候原始卷上将要改变的数据在改变之前被拷贝到snapshot预留的空间里，因此这个原理的实现叫做写时复制(copy-on-write)。
在写操作写入块之前，CoW将原始数据移动到 snapshot空间里，这样就保证了所有的数据在snapshot创建时保持一致。而对于snapshot的读操作，如果是读取数据块是没有修改过的，那么会将读操作直接重定向到原始卷上，如果是要读取已经修改过的块，那么就读取拷贝到snapshot中的块。
采取CoW实现方式时，snapshot的大小并不需要和原始卷一样大，其大小仅仅只需要考虑两个方面：从shapshot创建到释放这段时间内，估计块的改变量有多大;数据更新的频率。一旦 snapshot的空间记录满了原始卷块变换的信息，那么这个snapshot立刻被释放，从而无法使用，从而导致这个snapshot无效。
[root@rhel5 ~]# pvcreate /dev/sda{5,6}
Physical volume "/dev/sda5" successfully created
Physical volume "/dev/sda6" successfully created
[root@rhel5 ~]# vgcreate datavg /dev/sda{5,6}
Volume group"datavg" successfully created
[root@rhel5 ~]# lvcreate -n datalv -L 500M datavg
Logical volume "datalv" created
[root@rhel5 ~]# mkfs.ext3 /dev/datavg/datalv
mke2fs 1.39 (29-May-2006)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=1024 (log=0)
Fragment size=1024 (log=0)
128016 inodes, 512000 blocks
25600 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=1
Maximum filesystem blocks=67633152
63 block groups
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
2032 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
8193, 24577, 40961, 57345, 73729, 204801, 221185, 401409
Writing inode tables: done
Creating journal (8192 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
This filesystem will be automatically checked every 27 mounts or
180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.
[root@rhel5 ~]# mount /dev/datavg/datalv /data
[root@rhel5 ~]# dd if=/dev/zero of=/data/test.img bs=10M count=10
10+0 records in
10+0 records out
104857600 bytes (105 MB) copied, 4.79465 seconds, 21.9 MB/s
[root@rhel5 ~]# lvcreate -L 400M -n snaplv -s /dev/datavg/datalv
Logical volume "snaplv" created
[root@rhel5 ~]# lvs
LV VG Attr LSize Origin Snap% Move Log Copy% Convert
datalv datavg owi-ao 500.00M
snaplv datavg swi-a- 400.00M datalv 0.00
rootlv rootvg -wi-ao 9.97G
[root@rhel5 ~]# mount /dev/datavg/snaplv /data_snap/
[root@rhel5 ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/rootvg-rootlv
9.7G 3.4G 5.8G 38% /
/dev/sda1 99M 14M 80M 15% /boot
tmpfs 212M 0 212M 0% /dev/shm
/dev/mapper/datavg-datalv
485M 111M 354M 24% /data
/dev/mapper/datavg-snaplv
485M 111M 354M 24% /data_snap
[root@rhel5 ~]# ls /data /data_snap/
/data:
lost+found test.img
/data_snap/:
lost+found test.img
[root@rhel5 ~]# dd if=/dev/zero of=/data/test2.img bs=10M count=10
10+0 records in
10+0 records out
104857600 bytes (105 MB) copied, 6.50751 seconds, 16.1 MB/s
[root@rhel5 ~]#
[root@rhel5 ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/rootvg-rootlv
9.7G 3.4G 5.8G 38% /
/dev/sda1 99M 14M 80M 15% /boot
tmpfs 212M 0 212M 0% /dev/shm
/dev/mapper/datavg-datalv
485M 212M 254M 46% /data
/dev/mapper/datavg-snaplv
485M 111M 354M 24% /data_snap
[root@rhel5 ~]# ls /data /data_snap/
/data:
lost+found test2.img test.img
/data_snap/:
lost+found test.img
[root@rhel5 ~]# lvs
LV VG Attr LSize Origin Snap% Move Log Copy% Convert
datalv datavg owi-ao 500.00M
snaplv datavg swi-ao 400.00M datalv 24.76
rootlv rootvg -wi-ao 9.97G
[root@rhel5 ~]# rm -rf /data/*
[root@rhel5 ~]# dd if=/dev/zero of=/data/snap.img bs=40M count=10 //此时datalv上的变化量将超过快照snaplv的大小400M，则snaplv将失效
[root@rhel5 ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/rootvg-rootlv
9.7G 3.4G 5.8G 38% /
/dev/sda1 99M 14M 80M 15% /boot
tmpfs 212M 0 212M 0% /dev/shm
/dev/mapper/datavg-datalv
485M 400M 85M 82% /data
/dev/mapper/datavg-snaplv
485M 111M 354M 24% /data_snap
[root@rhel5 ~]# lvs
/dev/datavg/snaplv: read failed after 0 of 2048 at 0: Input/output error
LV VG Attr LSize Origin Snap% Move Log Copy% Convert
datalv datavg owi-ao 500.00M
snaplv datavg Swi-Io 400.00M datalv 100.00
rootlv rootvg -wi-ao 9.97G
[root@rhel5 ~]# rm -rf /data_snap/test.img //快照失效，里面的文件已无法读取
rm: cannot remove `/data_snap/test.img': Read-only file system
[root@rhel5 ~]# mount -o remount,rw /data_snap/
mount: block device /dev/mapper/datavg-snaplv is write-protected, mounting read-only
[root@rhel5 ~]# lvremove /dev/datavg/snaplv //快照失效，只能移除LV
/dev/cdrom: open failed: Read-only file system
/dev/datavg/snaplv: read failed after 0 of 4096 at 0: Input/output error
Do you really want to remove active logical volume snaplv? [y/n]: y
Logical volume "snaplv" successfully removed
可以将LVM快照应用在KVM虚拟机中，创建一个LV作为原始映像，为该原始映像创建LV快照作为虚拟机的磁盘映像，这样可以迅速克隆系统(创建快照的时间常常不超过几秒)且节省磁盘空间(guest共享原始映像的大多数数据)。即使系统出现问题，只要移除快照即可。
作者：missedyou
