Руководство по диспетчеру логических томов Linux (LVM)

LVM-команды Linux

В этом уроке мы узнаем о Управлении томами Linux. Мы увидим, что такое LVM в Linux, преимущества LVM, как создать группу томов и логические тома в Linux с примерами.

Что такое диспетчер логических томов (LVM)?

Диспетчер логических томов (LVM) используется для управления блочным хранилищем в Linux. LVM управляет хранилищем по-другому и эффективнее по сравнению со стандартными разделами.

LVM накапливает пространство, взятое из разделов или целых дисков (известное как Физические тома), чтобы сформировать логический контейнер (известный как Группа томов). Группа томов разделена на логические разделы, называемые Логические тома.

Проще говоря, LVM группирует все ваше пространство хранения в пул и позволяет вам создавать тома (логические тома) из этого пула.

Преимущество использования LVM по сравнению со стандартным разделом заключается в том, что LVM предлагает вам больше гибкости и возможностей. Он позволяет изменять размеры логических групп и логических томов онлайн. Поэтому, если в каком-либо из ваших логических разделов недостаточно места, вы можете легко увеличить размер раздела, используя пространство, доступное в пуле носителей.

Вы также можете экспортировать и импортировать разделы. LVM также поддерживает зеркалирование и создание снимков логических томов.

В следующих статьях мы рассмотрим все функции отдельно. Я предлагаю вам также просмотреть следующие руководства, чтобы понять, как создаются и монтируются стандартные разделы.

• Создание разделов диска и управление ими с помощью Parted в Linux — OSTechNix
• Создание разделов диска Linux с помощью Fdisk – OSTechNix

Уровни абстракции в LVM

LVM обеспечивает абстракцию уровня между физическим хранилищем и файловой системой, позволяя изменять размер файловой системы, охватывать несколько физических дисков и использовать произвольное дисковое пространство.

LVM использует три уровня абстракции для создания разделов.

• Физический объем,
• Группа томов,
• Логический том.

ФИЗИЧЕСКИЙ ОБЪЕМ

Все начинается с физического диска. Физический том — это первый уровень абстракции, который LVM использует для идентификации диска, помеченного для операций LVM. Проще говоря, если вы хотите работать с LVM, ваш диск должен быть инициализирован как физический том. Это может быть целый диск или стандартные разделы, созданные на этом диске.

ГРУППА ОБЪЕМОВ

Группа томов – это совокупность всех физических томов. Допустим, у вас есть пять отдельных дисков размером по 1 ТБ каждый. Сначала вы инициализируете пять дисков как физические тома, а затем добавите их в группу томов.

Группа томов будет содержать 5 ТБ, то есть пространство, доступное для всего физического тома. Из группы томов вы можете создавать логические разделы.

ЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕМЫ

Из пула пространства (группы томов) вы можете создавать логические тома. Думайте об этом как об эквиваленте стандартного раздела диска.

Хватит основ. Давайте начнем с команд LVM Linux.

Для демонстрации я использую сервер Ubuntu, работающий в виртуальном боксе. Если вы изучаете LVM впервые, проводите тестирование на любой виртуальной машине.

Внимание: для команд LVM требуются права root. Либо запустите все команды от имени пользователя root, либо с привилегией sudo.

Шаг 1 — Инициализация физического тома

Я добавил три диска разного размера, и общий объем составляет 10 ГБ.

lsblk /dev/sd[b-e]

Пример вывода:

NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sdb 8:16 0 2G 0 disk
sdc 8:32 0 3G 0 disk
sdd 8:48 0 5G 0 disk

Чтобы инициализировать любой диск как физический том, используйте команду pvcreate с именем устройства в качестве аргумента.

sudo pvcreate /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd

Пример вывода:

Physical volume "/dev/sdb" successfully created.
Physical volume "/dev/sdc" successfully created.
Physical volume "/dev/sdd" successfully created.

Чтобы проверить список физических томов, вы можете запустить любую из следующих команд. Каждая команда даст вам другой результат.

PVDISPLAY — команда pvdisplay предоставит вам подробную информацию о каждом физическом томе, в какой группе томов он находится, уникальный идентификатор и доступный размер.

sudo pvdisplay

Вывод команды Pvdisplay

PVS и PVSCAN. Эти две команды предоставят вам такую информацию, как физический том, группа томов, выделенный и свободный размер.

$судо пвс

Вывод команды Pvs

sudo pvscan

Вывод команды Pvscan

Шаг 2 — Создание группы томов

Теперь у меня три диска инициализированы как физический том общим размером 10Гб. Эти физические тома следует добавить в пул носителей, известный как группа томов.

Запустите команду vgcreate, чтобы создать группу томов. Вам необходимо передать имя группы томов. Здесь я использую «ostechnix_files» в качестве имени группы томов.

sudo vgcreate ostechnix_files /dev/sd[b-d]
Volume group "ostechnix_files" successfully created

Выполните любую из следующих команд, чтобы проверить сведения о группе томов.

sudo vgdisplay

Или,

sudo vgdisplay <volume group name>

Вывод команды Vgdisplay

Шаг 3. Отображение сведений о группе томов

Команды vgs и vgscan предоставят вам информацию обо всех доступных группах томов, количестве физических томов и количество логических томов, выделенные и свободные размеры группы томов.

sudo vgs
sudo vgscan

Вывод команд Vgs и Vgscan

Шаг 4. Создание логических томов

Как я упоминал ранее, логический том аналогичен разделам диска. Теперь у нас есть около 10 ГБ свободного места в пуле «ostechnix_files» (группа томов). Поверх этой группы томов мы создадим логические тома, отформатируем том в файловой системе ext4, смонтируем и будем использовать том.

Чтобы создать логический том, вы можете использовать команду lvcreate. Общий синтаксис команды lvcreate приведен ниже.

sudo lvcreate -L <volume-size> -n <logical-volume-name> <volume-group>

Здесь,

• -L => размер в КБ, МБ, ГБ
• -n <логическое-имя-тома> => Имя вашего тома
• => Какую группу томов использовать

Теперь я создаю логический том размером 3 ГБ. Я назвал логический том "guides".

sudo lvcreate -L 3GB -n guides ostechnix_files
  Logical volume "guides" created.

Шаг 5. Отображение информации о логических томах

Для просмотра информации о логическом томе можно использовать любую из следующих команд.

Команда lvdisplay предоставляет подробную информацию о логическом томе, связанной группе томов, размере тома, пути к логическому тому и т. д.

lvdisplay

Или явно укажите имя логического тома:

lvdisplay guides

Вывод команды Lvdisplay

Команды lvscan и lvs также предоставят некоторую базовую информацию о логических томах.

lvscan
lvs

Вывод команд Lvscan и Lvs

Шаг 6. Форматирование и монтирование логических томов

Вам необходимо отформатировать логический том с файловой системой и смонтировать том. Здесь я форматирую том с помощью файловой системы ext4 и монтирую его в каталог /mnt/.

Вы должны увидеть файл устройства для логического тома в папке /dev/volume-group/ologic-volume. В моем случае файл устройства будет /dev/ostechinix_files/guides.

sudo mkfs.ext4 /dev/ostechnix_files/guides

Пример вывода:

mke2fs 1.45.5 (07-Jan-2020)
Creating filesystem with 786432 4k blocks and 196608 inodes
Filesystem UUID: a477d1b6-e806-451f-ab34-4be9978c1328
Superblock backups stored on blocks:
        32768, 98304, 163840, 229376, 294912

Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (16384 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

Чтобы смонтировать каталог, выполните следующую команду. Вы можете смонтировать каталог в любое место по вашему желанию.

sudo mount /dev/ostechnix_files/guides /mnt/

Чтобы просмотреть смонтированные тома, запустите:

mount | grep -i guides
/dev/mapper/ostechnix_files-guides on /mnt type ext4 (rw,relatime)

Вы также можете запустить команду df, чтобы проверить информацию о смонтированной файловой системе. Вы можете видеть, что файловая система названа именем тома. При таком соглашении об именах вам будет довольно легко понять базовый том и его группу.

df -h /mnt/
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/ostechnix_files-guides 2.9G 9.0M 2.8G 1% /mnt

Чтобы монтирование сохранялось при перезагрузках, необходимо добавить запись в fstab. Если вы понятия не имеете о fstab, предлагаю вам посмотреть нашу подробную статью о fstab.

• Что такое Fstab в Linux | Знакомство с файлом /etc/fstab в Linux

Заключение

В этой вводной статье мы рассмотрели абстракцию LVM и способы создания группы томов и логических томов с помощью LVM в Linux. В следующей статье мы рассмотрим, как расширять и сжимать объемное пространство.