原文链接:http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-lvm2/
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?
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。
图 1. 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)。
- 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
- 卷(Volume):物理、逻辑卷和卷。
- 区段(Extent):物理和逻辑区段。
- 设备映射器(Device mapper):Linux 内核模块。
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
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)和逻辑区段(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
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。
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。
以下开始涉及具体设置
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
#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,但是不 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。 qm7Linux
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
"/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:
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
#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
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/
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 qm7Linux联盟可以按照扩展 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:
#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
- 快照的创建非常快,不需要停止生产环境。
- 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 tar、rsync 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
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:
- 为原映像创建一个逻辑卷。
- 使用这个 LV 作为磁盘映像安装 guest 虚拟机
- 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。
- 为原 LV 创建一个可读写的快照。
- 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。
- 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) 和 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_multipath 和 multipathd 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。
学习
- 您可以参阅本文在 developerWorks 全球站点上的 英文原文。
- LVM2 Resource Page 提供与 LVM2 相关的压缩文件、邮件列表、源代码、文档和聊天频道的链接。
- LVM HowTo 提供一份比较基础的 LVM 指南。
- 在 LVM2 工具的 Linux 手册页 上可以找到更多细节。
- “Linux on System z: Volume management recommendations”(developerWorks,2005 年 10 月)讨论了 2.6 内核的 LVM2 方案以及 Enterprise Volume Management System(EVMS)。
- “Linux on System z: Volume management with LVM”(developerWorks,2005 年 10 月)描述了在 System z 上为 Linux 定义条带状 DASD 集的基本步骤。
- “通用线程: 学习 Linux LVM,第 1 部分”(developerWorks,2001 年 3 月)和 “通用线程:学习 Linux LVM,第 2部分(developerWorks,2001 年 4 月)讨论了早期的 LVM。
- Linux Documentation Project 提供许多有用的文档,尤其是它的 HOWTO。
- 在 developerWorks Linux 专区 中可以找到为 Linux 开发人员准备的更多参考资料
- 查阅 developerWorks 上的所有 Linux 技巧 和 Linux 教程。
- 随时关注 developerWorks 技术活动和网络广播。
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