User:Plamen/LVMbg

LVM (Logical Volume Manager) е софтуер който позволява физически устройства PVs (Physical Volumes) да бъдат обединени в една или повече групи VGs (Volume Groups). Под физическо устройство може да се разбира част от диск или цял диск или всякакво друго устройство за което кернела предоставя начин за записване и четене на данни. Устройствата могат да бъдат обединени по различни начини от просто набор от дискове до пълен RAID.

Инсталация
За да можете да ползвате LVM трябва да имате позволена device mapper поддръжката в кернела:

се поддържа от Gentoo Linux и има следните use флагове: За да инсталирате lvm2 изпълнете следната команда:
 * clvm = Позволява създаването на lvm2 клъстари.
 * cman = Cman поддръжка на lvm клъстари.
 * lvm1 = Включва поддръката на lvm1.
 * static = Инсталира статично свързан lvm2, за да бъде използван в initramfs.
 * readline = Включва поддръжката на libreadline, билиотекана на GNU за четене на ред. Най-вероятно искате това.
 * selinux = Включва поддръжка на Security Enhanced Linux (SELinux) support.
 * static-libs = Инсталира статични библиотеки.

Също трябва да добавите init скрипта на пакета в boot нивото:

Конфигурационния файл се намира:

Използване
LVM организира дисковото пространство в 3 нива:
 * цели дискове, дискови дялове, RAID системи и други се инициализират като физически устройства PV (Physical Volume)
 * Физическите устройства (PV) се групират в групи от устройства Volume Groups (VG)
 * Групите от устройства VG се разделят на логически устройства Logical Volumes (LV)

PV (Физически устройства)
Физическите устройства са истинския хардуер или система за съхранение на данни които LVM ползва за съхраняване на данните.

Дял
Типа на дисковия дял за LVM e 8e(Linux LVM):

С fdisk, можете да създадете дял с клавиша n и след това да смените типа му с t на 8e. Предишното ще създаде първичен дял от тип 8e (Linux LVM) на диск /dev/sdX.

Създаване на PV
Следната команда ще създаде физическо устройство (PV) на дискове /dev/sdX и /dev/sdY:

Показване на PV
Следната команда ще покаже всички активни PV в системата:

Можете да сканирате за PV, при евентуални проблеми с инициализацията:

Премахване на PV
LVM автоматично разпределя данните върху всички PV, освен ако експлицитно не е зададено друго. За да преместите данните които може би са на физическото устройство изпълнете:

Тази операция може да отнеме много време и след края ѝ всички данни върху /dev/sdX1 трябва да са преместени по други физически устройства. Първо трябва да изключите PV от групата (VG) и след това да го премахнете:

VG (Група)
Групата (VG) се състои от едно или повече физически устройства (PV) и се вижда като /dev// в файловата система с устройстата.

Създаване на VG
Следната команда ще създаде Група (VG) с име vg0 на двете предварително създадени физически устройства (PV) /dev/sdX1 и /dev/sdY1:

Показване на Групите VG
Следната команда показва всички активни Групи в системата:

Също може да сканирате за Групи:

Разширяване на Група (VG)
Със следната команда можете да добавите физическо устройство (PV) към съществуваща група. vg0 е името на групата /dev/sdZ1 на устройството което ще се добави:

Намаляване на Група (VG)
Преди да изключите Физическо устройство (PV) от групата трябва да преместите данните му по други устройства със следната команда:

След като горната команда приключи можете да изключите устройството от Групата:

Премахване на Група (VG)
Преди да можете да премахнете Групата трябва да премахнете всички Логически устройства (LV) и Snapshots. В Групата може да има само едно Физическо устройство. Следната команда ще премахне Групата vg0:

LV (Logical Volume)
Logical Volumes (LV) are created and managed in Volume Groups (VG), once created they show up as /dev// and can be used like normal partitions.

Create LV
With the following command, we create a Logical Volume (LV) named lvol1 in Volume Group (VG) vg0 with a size of 150MB:

There are other useful options to set the size of a new LV like:
 * -l 100%FREE = maximum size of the LV within the VG
 * -l 50%VG = 50% size of the whole VG

List LV
The folloing command lists all Logical Volumes (LV) in the system:

You can scan for LV in the system, to troubleshoot not properly created or lost LVs:

Extend LV
With the following command, we can extend the Logical Volume (LV) named lvol1 in Volume Group (VG) vg0 to 500MB:

Once the LV is extended, we need to grow the file system as well (in this example we used ext4 and the LV is mounted to /mnt/data):

Reduce LV
Before we can reduce the size of our Logical Volume (LV) without corrupting existing data, we have to shrink the file system on it. In this example we used ext4, the LV needs to be unmounted to shrink the file system:

Now we are ready to reduce the size of our LV:

LV Permissions
Logical Volumes (LV) can be set to be read only storage devices.

The LV needs to be remounted for the changes to take affect:

To set the LV to be read/write again:

Remove LV
Before we remove a Logical Volume (LV) we should unmount and deactivate, so no further write activity can take place:

The following command removes the LV named lvol1 from VG named vg0:

Examples
We can create some scenarios using loopback devices, so no real storage devices are used.

Preparation
First we need to make sure the loopback module is loaded. If you want to play around with partitions, use the following option:

Now we need to either tell LVM to not use udev to scan for devices or change the filters in /etc/lvm/lvm.conf. In this case we just temporarely do not use udev:

We create some image files, that will become our storage devices (uses ~6GB of real hard drive space):

Check which loopback devices are available:

We assume all loopback devices are available and create our hard drives:

Now we can use /dev/loop[0-2] as we would use any other hard drive in the system.

Two Hard Drives
In this example, we will initialize two hard drive as PV and then create the VG vg0:

Now lets create the LV lvol1 in our VG vg0 and take the maximum space available:

Create the file system and mount it to /mnt/data:

Now we have the capacity of 2GB from each hard drive available in /mnt/data as one 4GB device.

/etc/fstab
Here is an example of an entry in /etc/fstab (using ext4):

LVM2 MIRROR
We use two hard drives and create our LV lvol1 like in the first example. This time we use 40% of the size of our VG vg0, because we need some space in the VG for the MIRROR and log files:

To create our copy of /dev/vg0/lvol1 on the PV /dev/loop1, use the following command:

LVM will now ensure that a full copy (MIRROR) of /dev/vg0/lvol1 exists on /dev/loop1 and is not distributed between other PVs.

To remove the MIRROR:

If one half of the MIRROR fails, the other one will be automatically converted into a not mirrored LV (loose the mirror atribute). LVM is different from Linux RAID1 that it doesn't read/write from both mirrored images, there is no performace increase.

LVM2 Snapshots
A snapshot is an LV as copy of another LV, which takes in all the changes that were made in the original LV to show the content of that LV in a different state. We once again use our two hard drives and create LV lvol1 this time with 60% of VG vg0:

Now we create a snapshot of lvol1 named 08092011_lvol1 and give it 10% of VG vg0:

Mount our snapshot somewhere else:

We could now access data in lvol1 from a previous state. LVM2 snapshots are writeable LV, we could use them to let a project go on into two different directions:

Now we have three different versions of LV lvol1, the original and two snapshots which can be used parallel and changes are written to the snapshots.

LVM2 Stripeset
The STRIPSET is the same as RAID0, data is written to several devices at the same time to increase performance. In LVM2 it is possible to distribute LV over several PV for the same effect. We create three PV and then VG vg0:

VG vg0 consists of three different hard drives and now we can create our LV and spread it over them:

The option -i 3 indicates that we want to spread it over 3 PV in out VG vg0:

On each PV 400MB got reserved for our LV lvm_stripe in VG vg0

LVM2 RAID5
LVM2 can use its internal mechanism to create stripesets with parity in a similar way as RAID5 does, but in this case you need at least 3 different PV

VG vg0 consists of three different hard drives and now we can create our LV and spread it over them:

The option -i 2 indicates that we want create 2 stripes + 1 parity stripe (so we need at least 3 devices)

On each PV 600MB got reserved for our LV lvm_raid5 in VG vg0

Troubleshooting
LVM has only MIRROR and snapshots to provide some level of redundancy. However there are certain situations where one might be able to restore lost PV or LV.

vgcfgrestore
In /etc/lvm/archive and /etc/lvm/backup are files which contain logs about metadata changes in LVM. To see what states of the VG are available to be restored:

In this example we removed the LV lvol1 by accident and want it back in our VG vg0:

Replace PV
We want to replace a PV and then restore the metadata to a new one, so that we reach the same state as before the device stopped working. To display all PV in a VG (even lost ones) use the following command:

In this example I let /dev/loop1 (unknown device) fail:

Using the UUID, we can tell LVM to restore new hardware and be implemented within the VG as the old one was.

Then we restore the VG to the state before the PV failed:

Now you can replay your file backup if you haven't already restored the PV itself.

Deactivate LV
You can deactivat a LV with the following command:

You will not be able to mount the LV anywhere before it got reactivated:

Links

 * lvm2
 * LVM tldp.org