一份非常内行的Linux LVM HOWTO(2)
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
# export E2FSADM_RESIZE_OPTS=""
余下的就简单了，e2fsadm使用时很象其他的LVM命令：
# e2fsadm /dev/test/HOWTO -L+50M
e2fsadm -- correcting size 102 MB to physical extent boundary 104 MB
e2fsck 1.18, 11-Nov-1999 for EXT2 FS 0.5b, 95/08/09
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/test/HOWTO: 11/25688 files (0.0% non-contiguous), 3263/102400 blocks
lvextend -- extending logical volume "/dev/test/howto" to 104 MB
lvextend -- doing automatic backup of volume group "test"
lvextend -- logical volume "/dev/test/HOWTO" successfully extended
ext2_resize_fs
ext2_grow_fs
ext2_block_relocate
ext2_block_relocate_grow
ext2_grow_group
ext2_add_group
ext2_add_group
ext2_add_group
ext2_add_group
ext2_add_group
ext2_add_group
direct hits 4096 indirect hits 0 misses 1
e2fsadm -- ext2fs in logical volume "/dev/test/HOWTO" successfully extended to 104 MB
5.2 增长逻辑卷
e2fsadm命令为你做了这些工作。然而，了解怎样手工来做可能会有用的。
如果在你的卷组中有剩余空间，那么只需要一行：
# lvextend -L+12M /dev/test/HOWTO
lvextend -- rounding size to physical extent boundary
lvextend -- extending logical volume "/dev/test/HOWTO" to 116 MB
lvextend -- doing automatic backup of volume group "test"
lvextend -- logical volume "/dev/test/HOWTO" successfully extended
5.3 增长卷组
这是用vgextend功能实现的，它很象馅饼一样容易。你首先需要创建一个物理卷。这要用pvcreate来实现。使用这个工具，你转换任何块设备为一个物理卷。
这样做了之后，vgextend做余下的任务：
# pvcreate /dev/sda1
pvcreate -- physical volume "/dev/sda1" successfully created
# vgextend webgroup /dev/sda1
vgextend -- INFO: maximum logical volume size is 255.99 Gigabyte
vgextend -- doing automatic backup of volume group "webgroup"
vgextend -- volume group "webgroup" successfully extended
请注意，为了要做这些，你的卷组必须是激活的。你可以通过执行象“vgchange -a y webgroup”来使它激活。
5.4 增长文件系统
如果你想手工做，有两条路径可以实现。
ext2离线，使用ext2resize
离线，就意味着你必须umount这个文件系统来做这些改变。在做这些改变的时候，这个文件系统和它上面的数据暂时不可用。如果你想扩充根分区或其他重要的分区，你必须用其他的启动介质来引导。
ext2resize工具可以在GNU ftp站点找到，但大多数的发行版都将它作为一个包来发行。它的语法也简单易懂：
# ext2resize /dev/HOWTO/small 40000
这里40000是文件系统已经增长或收缩之后的块的数目。
ext2在线
FIXME: write this
6. 替换磁盘
这是LVM的好处之一。一旦你发现某个磁盘有错误，那就是要移动你的数据的时候了。使用LVM它很象馅饼一样容易。我们首先举一个明显的替换例子，你先添加一个磁盘到系统中，它至少要和你想要替换的磁盘一样大。
要移动数据，我们移动卷组的物理分区到另一个磁盘上，或者更准确的说，到另一个物理卷上。要做这些，LVM给我们提供了pvmove功能。
假设我们怀疑的那块磁盘叫/dev/hda1，并且我们想用/dev/sdb3来替换它。我们首先将/dev/sdb3添加到包含/dev/hda1的那个卷组中。
在这之前，umount这个卷组上的所有文件系统看来是明智的。有一个全备份也不会损坏什么。
FIXME: is this necessary?
接下来我们执行pvmove。非常简单的，我们仅仅提到我们想要移走的那块磁盘，就象这样：
# pvmove /dev/hda1
pvmove -- moving physical extents in active volume group "test1"
pvmove -- WARNING: moving of active logical volumes may cause data loss!
pvmove -- do you want to continue? [y/n] y
pvmove -- doing automatic backup of volume group "test1"
pvmove -- 12 extents of physical volume "/dev/hda1" successfully moved
请留意这个警告。而且看来至少有些内核或LVM的版本在使用这个命令时有问题。我是用2.3.99pre6-2来测试的，它可以工作，但要警告。
现在，/dev/hda1没有包含任何物理分区了，我们可以将它从卷组中删除：
# vgreduce test1 /dev/hda1
vgreduce -- doing automatic backup of volume group "test1"
vgreduce -- volume group "test1" successfully reduced by physical volume:
vgreduce -- /dev/hda1
FIXME: we need clarity on a few things. Should the volume group be active? When do we get data loss?
6.1 当事情发生在晚期时
如果一个磁盘没有出现警告就失败了，你就不能移走它上面的物理分区到另一个物理卷上，这样你可能会丢失数据，除非在这个失败的PV上的逻辑卷是镜像了的。正确的行为是用一个同样的PV或者至少同样大小的分区来替换这个失败的PV。
/etc/lvmconf目录包含了LVM数据和结构的备份，包括哪些磁盘做成了PV，每个PV属于哪个VG，每个VG中有哪些LV。
替换了出错的磁盘之后，你可以用vgcfgrestor命令来恢复LVM数据到新的PV上。它恢复卷组和所有它的信息，但是不会恢复在逻辑卷上的数据。这是因为当LVM数据做一些更改时，LVM命令自动做备份。
--------------------------------------------------------------------------------
7. 为一致性备份做快照
这是更加难以置信的一个可能性。假设你有一个非常繁忙的服务器，有许多东西运行。为了一个有用的备份，你需要停止大量的程序，否则，你将以数据不一致告终。
一个规范的例子是从/tmp移动一个文件到/root下，而且/root将先备份。当/root被读的时候，这个文件还不在那里。当/tmp被备份时，这个文件已经不在了。
另一个事例是保存数据库或目录。如果一个文件在使用状态，我们就没有任何线索了，除非我们给应用程序时间做一个清除的关闭。
这样的话，新的问题又出现了。我们关闭程序，做我们的备份，接着重新启动它们。如果备份只花几分钟这是很好的，但是，如果它要花数小时，或者你根本不确定它到底要花多久的时候，事情就真的痛苦了。
LVM可以营救。
使用LVM，我们可以做一个LV瞬间的快照，然后mount它，再备份它。
让我们试验一下：
# mount /dev/test/HOWTO /mnt
# echo >; /mnt/a.test.file
# ls /mnt/
a.test.file lost+found
# ls -l /mnt/
total 13
-rw-r--r-- 1 root root 1 Apr 2 00:28 a.test.file
drwxr-xr-x 2 root root 12288 Apr 2 00:28 lost+found
Ok，我们现在有些事情要用它一起做。让我们产生这个快照：
# lvcreate --size 16m --snapshot --name snap /dev/test/HOWTO
lvcreate -- WARNING: all snapshots will be disabled if more than 16 MB are changed
lvcreate -- INFO: using default snapshot chunk size of 64 KB
lvcreate -- doing automatic backup of "test"
lvcreate -- logical volume "/dev/test/HOWTO" successfully created
对于“--size”参数以后再详述。让我们mount这个快照：
# mount /dev/test/snap /snap
# ls /snap
total 13
-rw-r--r-- 1 root root 1 Apr 2 00:28 a.test.file
drwxr-xr-x 2 root root 12288 Apr 2 00:28 lost+found
现在我们从原处删除a.test.file，并且检查它是否仍然在快照里：
# rm /mnt/a.test.file
# ls /snap
total 13
-rw-r--r-- 1 root root 1 Apr 2 00:28 a.test.file
drwxr-xr-x 2 root root 12288 Apr 2 00:28 lost+found
太令人惊讶了！
7.1 它是如何工作的？
记得我们不得不设置“--size”参数吗？真正发生的事情是，“snap”卷需要有那些当LVM调用时，在原处要被改变的所有块的一个拷贝。
当我们删除a.test.file时，它的i节点被删除。这引起64KB要被标注成“脏的”--同时原始数据的一个拷贝被写到“snap”卷。这个例子中，我们分配了16MB给快照，因此如果多于16MB的块要被修改，快照就会无效了。
要决定一个快照分区的正确大小，你将不得不推测基于主LV的使用模式、快照要激活的总时间。例如，在午夜，当无人使用系统的情况下，一个几小时的备份可能要求很小的空间。
请注意，快照不是永久的。如果你卸下LVM或重启，它们就丢失了，需要重新创建。
--------------------------------------------------------------------------------
8. 冗余 & 性能
为了性能的考虑，可以将数据分散在几个条块化的磁盘上。这意味着块1在PV A上，块2在PV B上，块3又在PV A上。你也可以条块化跨多余2块磁盘。
这样的安排意味着你有更多有效的磁盘带宽。也就是说包含了更多的“轴”。以后会详述。
除此之外，为了提高性能，也可以将你的数据在多个磁盘上有多份拷贝。这叫做镜像。目前，LVM本身还不支持它，但是有多种方法能实现镜像。
8.1 为何要条块化？
磁盘的性能至少受三种因素的影响。最明显的是一块磁盘上的数据能连续被读或写的速度。这是当读或写仅连接了一个单一的磁盘的SCSI/IDE总线上的一个大文件时的限制因素。
接着是到磁盘的有效带宽。如果你在一个SCSI总线上有7块盘，这也许会小于你的磁盘本身写的速度。如果你愿意花足够的钱，你可以避免这个瓶颈成为一个问题。
然后是响应时间。当成谚语说，响应时间总是坏消息。甚至更坏的是，你不可能通过花更多的钱来降低响应时间！现在出产的大多数磁盘有一个大约7ms的响应时间。还有SCSI响应时间，通常是大约25ms。
FIXME: need recent numbers!
这意味着什么？在一个典型情形，总的响应时间大约是30ms。因此你每秒钟只能执行大约33个磁盘操作。如果你想每秒钟能做数千个查询，并且你没有大量的缓存，那么你就非常不走运了。
如果你有多个磁盘，或者“轴”，在并行工作，那么你可以有多个命令很好地围绕你的响应问题同时执行。有些应用程序，比如一个大的新闻服务器，如果没有条块化或其它I/O敏捷性它甚至不再工作。
这就是条块化做的事。如果你的总线能胜任，甚至连续的读和写可能会更快。
8.2 为何不条块化
条块化没有进一步的措施来解除你的错误机会，按一个“每次一比特”的基本原则。如果你的磁盘任一块死了，你全部的逻辑卷都会丢失。如果你正好连接数据，仅仅文件系统部分丢失。
最终的选项是镜像的条块化。
FIXME: make a mirrored stripe with LVM and md
8.3 LVM本身的条块化
当用lvcreate创建LV时，指定条块化配置项。有两个相关参数。-i参数告诉LVM应该在多少个PV上分散数据。条块化不是真的按一次一比特的基础来做的，而是按块。-I参数指定单位为KB的块大小。注意它必须是2的一个幂，而且最大的块大小为128KB。
例如：
# lvcreate -n stripedlv -i 2 -I 64 mygroup -L 20M
lvcreate -- rounding 20480 KB to stripe boundary size 24576 KB / 6 PE
lvcreate -- doing automatic backup of "mygroup"
lvcreate -- logical volume "/dev/mygroup/stripedlv" successfully created
性能注意事项
如果跨同一块磁盘的两个分区来条块化，性能的“增加”可能会是非常消极的--注意避免这样。跨单一的IDE总线上的两个磁盘来条块化也是没用的--除非IDE已经改进了我所记忆的。
FIXME: is this still true?
- 最新评论