一份非常内行的Linux+LVM+HOWTO.docx
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一份非常内行的Linux+LVM+HOWTO
一份非常内行的Linux LVM HOWTO
1. 绪论
欢迎你，亲爱的读者。
写这个文档的目的是为了告诉你什么是LVM，它怎样工作，你怎样运用它使你的生活变得更容易。
虽然有一份LVM FAQ，但仍是德文的，它是从不同的角度来描写的。
它是一份“真的”HOWTO，在传授理解（有希望的）的时候也是非常内行的。
我要说清楚我不是一个Linux逻辑卷管理器（Logical Volume Manager）的作者。
我向那些作者表示敬意，同时我希望能和他们合作。
不可思议的是我甚至不知道LVM的开发者。
我希望这种情况不久会改变。
我事先向他们表示道歉。
1.1 免责声明 & 许可
分发这个文档是希望它对你有用，但是不提供任何担保，也没有销售或适应特殊目的的隐含担保。
如果你的磁盘融化了，你公司解雇了你--这决不是我们的错。
对不起。
请记得经常做备份，在没有重要数据的系统上做实验。
此外，Richard Allen不代表他老板说话。
Linux是Linus Torvalds的注册商标。
英文原文（若翻译有误，以原文为准）
This document is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
If your disks melt and your company fires you - its never our fault. Sorry. Make frequent backups and do your experiments on non-mission critical systems.
Furthermore, Richard Allen does not speak for his employer.
Linux is a registered trademark of Linus Torvalds.
1.2 预备知识
不是太多。
如果你曾经安装过Linux和创建过文件系统（fdisk/mkfs），那你就准备就绪了。
但因为总是以root身份操作，所以一定要小心谨慎！
错误的命令或操作设备文件都可能损坏已经存在的数据。
如果你知道怎样配置HP/UX LVM，那你几乎都完成了，Linux工作得很象HP上的处理。
1.3 注意事项
关于这份文档有几点需要注释。
虽然我写了大部分，但我真的不希望它停步。
我坚决相信Open Source，我鼓励你反馈、更新、打补丁等等。
不要不愿意告诉我们有关排版或普通的老错误。
如果你感觉你更有资格来维护一部分，或者你认为你能创作和维护一个新的部分，欢迎你。
这个HOWTO的SGML格式是通过CVS可用的。
我预想这会是个合作计划。
这份文档里，你会发现许多FIXME的通知。
补丁总是欢迎的！
无论你在哪里发现FIXME，你都要明白你正踩在未知的领域。
这不是说其他地方没有错误，而是说这里是要特别注意的地方。
如果你已经验证了什么，请告诉我，我好删除这FIXME通知。
1.4 访问，CVS & 更新
这份HOWTO的规范定位在 这里。
我们现在有匿名的CVS访问，对全世界普遍有效。
这使你更容易获得最新版的HOWTO，并提供改变和增强。
如果你想通过CVS获得这份HOWTO，下面教你怎样做：
$ export CVSROOT=:
pserver:
anon@outpost.ds9a.nl:
/var/cvsroot
$ cvs login
CVS password:
[enter cvs （without s）]
$ cvs co lvm-howto
cvs server:
Updating lvm-howto
U lvm-howto/lvm-howto.sgml
如果你发现错误，或者想增加什么，本地修复它，并运行“cvs diff -u”，同时将结果发给我们。
提供了一个Makefile文件来帮助你创建postscript，dvi，pdf，html 和 plain text格式。
你可能需要安装sgml-tools，ghostscript 和 tetex 以获得所有格式。
1.5 这份文档的编排
我们将首先解释一些需要的基本知识。
我们尽量设法包括例子来帮助理解。
2. 什么是LVM？
传统上，一个分区大小是静态的。
这要求一个系统安装人员必须考虑的不是“我要在这个分区上存储多少数据”，而是“我‘究竟’要在这个分区上存储多少数据”。
当一个用户在这个分区上没有空间了，他要么不得不重新分区（这可能要求整个操作系统重装），要么象符号连接一样使用组装机。
一个分区就是物理磁盘上一系列连续数据块的概念已经演变了。
多数类Unix系统现在有能力分解物理磁盘到许多单元。
多个驱动器上的存储单元可以汇聚成一个“逻辑卷”，它们可以分配给分区。
另外，单元可以随着空间要求的改变而从分区中添加和删除。
这就是基本的逻辑卷管理器（LVM）
例如，假设你有一个1GB的磁盘，并且创建“/home”分区花了600MB。
设想你没有空间了，于是决定“/home”需要1GB。
用传统的分区观念，你不得不有另外一个至少1GB大小的驱动器。
接着增加这个磁盘，创建新的/home，并且将现有的数据拷贝过去。
然而，用LVM配置，你仅仅只需要增加400MB（或更大）的磁盘，并将它的存储单元添加到“/home”分区中。
其他工具可以让你调整原来文件系统的大小，所以你仅仅只需要调整“/home”大小来使用更大的分区，接着返回到商务中。
一个非常特殊的处理，LVM甚至可以做它自身的“快照”，这使你能对不可移动的目标做备份。
我们返回到这个激动人心的可能中，稍后，有许多另外的真实应用。
以下章节中，我们解释了LVM的基本要素，和它使用中的许多概要。
3. 基本原理
Ok，不要因为恐惧而停止，但是LVM有许多你要明白的术语，以免你危及你的文件系统。
我们从下面开始，或多或少。
物理介质 The physical media
你应该感受“物理”这个单词有极大的延伸，虽然我们刚开始假设它仅仅是一个硬盘，或者一个分区。
例如，/dev/hda，/dev/hda6，/dev/sda。
你可以转换一个块设备上任何连续块到一个。
。
。
物理卷 Physical Volume （PV）
一个PV只不过是有许多管理数据添加在它里面的物理介质--一旦你添加了它，LVM就认为它是。
。
。
的一个持有者。
物理分区 Physical Extents （PE）
物理分区真的象一些大的数据块，通常有几MB。
PE可以分配给一个。
。
。
卷组 Volume Group （VG）
一个VG是由许多物理分区组成的（可能来自多个物理卷或硬盘）。
虽然这可能容易让你认为一个VG就是由几个硬盘组成的（例如/dev/hda和/dev/sda），但是更确切的说，它包含由这些硬盘提供的许多PE。
>;从这个卷组，PE可以分配给一个。
。
。
逻辑卷 Logical Volume （LV）
Yes，我们最终到达某处。
一个逻辑卷是我们工作的最终结果，这里是我们存储信息的地方。
这等同于传统分区的想法。
象用通常的分区一样，在逻辑卷上你能代表性的创建一个。
。
。
文件系统 Filesystem
文件系统是你想它成为的形态：
标准的 ext2，ReiserFS，NWFS，XFS，JFX，NTFS，等等。
。
。
对Linux内核来说，在通常的分区和逻辑卷之间没有差别。
我试着画了一个ASCII图来使这些形象化。
一个物理卷，包含了许多物理分区：
+-----[ Physical Volume ]------+
| PE | PE | PE | PE | PE | PE |
+------------------------------+
一个卷组，包含了2个物理卷（PV）有6个物理分区：
+------[ Volume Group ]-----------------+
| +--[PV]--------+ +--[PV]---------+ |
| | PE | PE | PE | | PE | PE | PE | |
| +--------------+ +---------------+ |
+---------------------------------------+
我们现在做更进一步扩展：
+------[ Volume Group ]-----------------+
| +--[PV]--------+ +--[PV]---------+ |
| | PE | PE | PE | | PE | PE | PE | |
| +--+---+---+---+ +-+----+----+---+ |
| | | | +-----/ | | |
| | | | | | | |
| +-+---+---+-+ +----+----+--+ |
| | Logical | | Logical | |
| | Volume | | Volume | |
| | | | | |
| | /home | | /var | |
| +-----------+ +------------+ |
+---------------------------------------+
这个向我们展示了两个文件系统，它跨越两个磁盘。
/home文件系统包含4个物理分区，/var文件系统包含2个。
bert hubert 正在写一个工具来更真实的描述LVM，这里提供了一些它在屏幕上出现的外观。
看起来比ASCII图画要好。
3.1 Show & Tell
Ok，这些概念很难理解（’We are LVM of Borg...），因此下面给出了创建一个逻辑卷的例子。
不要粘贴这个例子到你的控制台，因为这样会破坏数据，除非碰巧你的计算机的/dev/hda3和/dev/hdb2没有使用。
如果有疑问，查看上面的ASCII图画。
你应该首先设置/dev/hda3和/dev/hdb2的分区类型为0x8e，它表示”Linux LVM”。
请注意你的fdisk的版本可能仍不认识这种类型，因此它显示为“Unknown”：
# fdisk /dev/hda
Command （m for help）:
p
Disk /dev/hda:
255 heads, 63 sectors, 623 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 bytes
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/hda1 1 2 16033+ 83 Linux
/dev/hda2 3 600 4803435 83 Linux
/dev/hda3 601 607 56227+ 83 Linux
/dev/hda4 608 614 56227+ 83 Linux
Command （m for help）:
t
Partition number （1-4）:
3
Hex code （type L to list codes）:
8e
Command （m for help）:
p
Disk /dev/hda:
255 heads, 63 sectors, 623 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 bytes
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/hda1 1 2 16033+ 83 Linux
/dev/hda2 3 600 4803435 83 Linux
/dev/hda3 601 607 56227+ 8e Unknown
/dev/hda4 608 614 56227+ 83 Linux
Command （m for help）:
w
我们对/dev/hdb2做同样的操作，在此就不演示了。
这是需要的，以至LVM能重建你应该丢失的配置。
通常，不需要重启，但有些计算机却要求。
因此如果下面的例子不工作，试试重启。
接着我们创建物理卷（PV），如下：
# pvcreate /dev/hda3
pvcreate -- physical volume "/dev/hda3" successfully created
# pvcreate /dev/hdb2
pvcreate -- physical volume "/dev/hdb2" successfully created
我们再将这两个物理卷（PV）加到一个叫做“test”的卷组（VG）中：
# vgcreate test /dev/hdb2 /dev/hda3
vgcreate -- INFO:
using default physical extent size 4 MB
vgcreate -- INFO:
maximum logical volume size is 255.99 Gigabyte
vgcreate -- doing automatic backup of volume group "test"
vgcreate -- volume group "test" successfully created and activated
现在我们有一个空的卷组（VG），让我们来检查一下：
# vgdisplay -v test
--- Volume group ---
VG Name test
VG Access read/write
VG Status available/resizable
VG # 0
MAX LV 256
Cur LV 0
Open LV 0
MAX LV Size 255.99 GB
Max PV 256
Cur PV 2
Act PV 2
VG Size 184 MB
PE Size 4 MB
Total PE 46
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 46 / 184 MB
--- No logical volumes defined in test ---
--- Physical volumes ---
PV Name （#） /dev/hda3
（2）
PV Status available / allocatable
Total PE / Free PE 13 / 13
PV Name （#） /dev/hdb2
（1）
PV Status available / allocatable
Total PE / Free PE 33 / 33
这里的许多数据--大多数现在都容易理解了。
我们看到没有逻辑卷（LV）定义，因此我们要补上它。
我们将在“test”卷组（PV）中创建一个50MB的逻辑卷，叫做“HOWTO”：
# lvcreate -L 50M -n HOWTO test
lvcreate -- rounding up size to physical extent boundary "52 MB"
lvcreate -- doing automatic backup of "test"
lvcreate -- logical volume "/dev/test/HOWTO" successfully created
Ok，到这里，我们创建一个文件系统：
# mke2fs /dev/test/HOWTO
mke2fs 1.18, 11-Nov-1999 for EXT2 FS 0.5b, 95/08/09
Filesystem label=
OS type:
Linux
Block size=1024 （log=0）
Fragment size=1024 （log=0）
13328 inodes, 53248 blocks
2662 blocks （5.00%） reserved for the super user
First data block=1
7 block groups
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
1904 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
8193, 24577, 40961
Writing inode tables:
done
Writing superblocks and filesystem accounting information:
done
# mount /dev/test/HOWTO /mnt
# ls /mnt
lost+found
我们做完了！
让我们回顾我们的卷组（VG），它现在充满了一些东西：
# vgdisplay test -v
--- Volume group ---
VG Name test
VG Access read/write
VG Status available/resizable
VG # 0
MAX LV 256
Cur LV 1
Open LV 1
MAX LV Size 255.99 GB
Max PV 256
Cur PV 2
Act PV 2
VG Size 184 MB
PE Size 4 MB
Total PE 46
Alloc PE / Size 13 / 52 MB
Free PE / Size 33 / 132 MB
--- Logical volume ---
LV Name /dev/test/HOWTO
VG Name test
LV Write Access read/write
LV Status available
LV # 1
# open 1
LV Size 52 MB
Current LE 13
Allocated LE 13
Allocation next free
Read ahead sectors 120
Block device 58:
0
--- Physical volumes ---
PV Name （#） /dev/hda3
（2）
PV Status available / allocatable
Total PE / Free PE 13 / 13
PV Name （#） /dev/hdb2
（1）
PV Status available / allocatable
Total PE / Free PE 33 / 20
好，这就是了。
/dev/hda3完全没用，而/dev/hdb2有13个物理分区（PE）在用。
3.2 激活和非激活：
内核空间和用户空间
和使用所有操作系统一样，Linux划分了两个部分：
内核空间（kernel space）和用户空间（user space）。
用户空间有时叫做用户区（userland），这也是关于这个主题的一个很好的名字。
关于逻辑卷管理器的创建和修改都是在用户空间做的，然后传给内核。
一旦卷组或逻辑卷向内核汇报，它就叫做“激活（Active）”。
当它被激活时，只有某些更改可以执行，其他的更改只有在它非激活时执行。
4. 首要条件
LVM在很大范围内的内核中都有效。
在Linux 2.4，LVM将全部被集成。
内核2.3.47和以前的，LVM要经过处理来合并到主内核中。
4.1 内核
Linux 2.4
包含了你需要的所有内容。
希望大多数的发行版都将LVM当成模块集成来发行。
如果你需要编译，仅仅是当你选择块设备时打勾LVM选项。
Linux 2.3.99.*
一旦内核向前发展稳定了，这部分就不会存在了。
但是现在，我们还是要描述一下。
当我们写这篇文档时，Linux最新的内核版本是2.3.99pre5，它仍然需要一些小的补丁才能使LVM工作。
对于Linux 2.3.99pre3，有两个补丁发行：
一个补丁是张贴在linux-kernel，在这里可以找到。
Andrea Arcangeli改进了这个补丁，提供了一个增量的补丁，它应用于2.3.99pre3 LVM补丁和这之上。
对于Linux 2.3.99pre5，bert hubert将这两个补丁合并成一个了，并且主要针对2.3.99pre5。
在这里可以找到这个补丁。
使用它要小心。
2.3.99pre6-1，是的，是补丁的一个预览版，特色是第一次完成了LVM的支持！
它仍然遗漏了Andreas的补丁，但我们确信它不久真的会发行的。
2.3.99pre4-ac1缺省有一个小的补丁在，并且能工作。
虽然它不包括Andreas的补丁。
Linux 2.2
FIXME:
write this
Linux 2.3
FIXME:
write this
4.2 用户余地
你需要从LVM站点下载有效的工具。
用glibc2.1编译系统要求的一些补丁。
即使这样，在Debian 2.2上仍会出错。
5. 增长文件系统
你可以用一个预备好的脚本做大量的工作，也可以根据你的需要手工做
5.1 使用e2fsadm
如果在你的卷组中有剩余空间，并且你使用的是ext2文件系统（大多数人都是这样的），你就可以使用这个便捷的工具。
e2fsadm命令利用商业的resize2fs工具。
虽然人们都感觉resize2fs是一个很好的软件，但是它并没有被广泛的安装。
如果你想使用FSF的ext2resize命令，你需要告诉e2fsadm以下内容：
# export E2FSADM_RESIZE_CMD=ext2resize
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