RAID及LVM的实现

RAID介绍及创建

1、mdadm工具

mdadm [mode] <raid device> [options] <任意块设备>
   [mode] 
         -C : 创建
         -A : 装配
         -F : 监控
         管理模式
             -f : 标记指定磁盘为损坏
             -a : 添加磁盘
             -r : 移除磁盘
     -C : 创建模式
         -n# : 使用#个设备来创建此RAID
         -l# : 指明要创建的RAID级别
         -a [yes | no] : 是否自动创建设备文件
         -c : 指明块大小
         -x# : 指明空闲盘个数
         -D : 显示RAID的详细信息

先介绍一下一些常见RAID阵列

     RAID 0
             利用率为100%
             无容错能力
             最小磁盘数 2
     RAID 1  
             利用率为50%
             有冗余能力
             最少磁盘数 2
     RAID 5  
             利用率为(n-1)/n ,有一块作为备用
             有容错能力
             最少磁盘数 3
     RAID 10
             利用率为50%
             有容错能力，但每组镜像只能坏一块
             最少磁盘 4

2、创建并定义RAID设备

这里以创建RAID 5为例

开始工作: 准备系统磁盘，这里小编已经先做好了,并将系统ID改为RAID类型

如下:

Device Boot         Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1               1         262     2104483+  fd  Linux raid autodetect
/dev/sdb2             263         524     2104515   fd  Linux raid autodetect
/dev/sdb3             525         786     2104515   fd  Linux raid autodetect
/dev/sdb4             787        1048     2104515   fd  Linux raid autodetect

(1)、 在/dev下创建RAID5命名为md0，且设为开机自动创建，模式为RAID 5 使用3个设备创建此RAID，/dev/sdb4作为备用

mdadm -C /dev/md0 -a yes -l5 -n3 -x1 /dev/sdb{1,2,3,4}

(2)、 对创建的md0设备进行格式化

mke2fs -j /dev/md0

(3)、 将/dev/md0进行挂载，就可以进行使用了

到此RAID 5 很简单的就创建完毕

(4)、 可以通过命令来查看RAID的设备状况

         mdadm -D /dev/md0

        [root@Centos6 ~]#mdadm -D /dev/md0
        /dev/md0 :
         Version : 1.2
   Creation Time : Mon Aug 14 12:44:33 2017
      Raid Level : raid5                        # RAID 5模式
      Array Size : 4204544 (4.01 GiB 4.31 GB)     
   Used Dev Size : 2102272 (2.00 GiB 2.15 GB)    # 使用的设备大小
    Raid Devices : 3                            # RAID 设备数
   Total Devices : 4                            # RAID 总设备数
     Persistence : Superblock is persistent

     Update Time : Mon Aug 14 12:44:56 2017
           State : clean                        # 是否被破坏
  Active Devices : 3                            # 活动设备
 Working Devices : 4                            # 工作设备
  Failed Devices : 0                            # 损坏设备
   Spare Devices : 1                            # 空闲设备

          Layout : left-symmetric
      Chunk Size : 512K                            # chunk(块)大小

            Name : Centos6.9ymd:0  (local to host Centos6.9ymd)
            UUID : 7d8465ed:f8b2c03b:8e7e2a82:0af865ee
          Events : 18

     Number   Major   Minor   RaidDevice State
        0       8       17        0      active sync   /dev/sdb1  # 活动设备
        1       8       18        1      active sync   /dev/sdb2  # 活动设备
        4       8       19        2      active sync   /dev/sdb3  # 活动设备

        3       8       20        -      spare   /dev/sdb4        # 空闲设备

(5)、 如若在最开始创建的时候并没有备用的设备，我们可以在设备中增添新成员，增加容错能力

mdadm  -G  /dev/md0  -n4 -a /dev/add

(6)、 生成配置文件，以备我们将其停止后能够重新启动它

mdadm -Ds >> /etc/mdadm.conf 

(7)、 停止RAID设备

mdadm -S /dev/md0 

(8)、重新启动RAID设备

mdadm -As /dev/md0

3、那么创建好后，怎样删除它呢？

(1)、 首先我们需要将其卸载

umount /dev/md0

(2)、 停止RAID设备

mdadm -S /dev/md0 

(3)、 删除配置文件

rm -rf /etc/mdadm.conf

(4)、 删除RAID，清除其成员的元信息

mdadm --zero-superblock /dev/sdb{1,2,3,4}

(5)、如果在/etc/fstab文件中增加了开机自动加载的信息则还要将其删除

LVM的实现

1、基本命令

• 创建及删除物理卷LV

pvcreate  device 
pvremove  device 

• 创建卷组VG

vgcreate vgname device
    vgname : 为自己指定的vg名称
    -s # : 可指定PE的大小，默认为4M 

• 管理卷组

vgextend  vgname  device  在vg内添加pv
vgreduce  vgname  device  在vg内移除pv
vgchange                  配置vg是否启动
vgremove  device          删除一个vg
vgs | vgdisplay           查看vg信息

• 创建逻辑卷LV

lvcreate  [options] [lvname] device 
    [options]
        -L # [+][G,g,T,t,M,m] 改变LV容量
        -l #% VG              以百分比形式改变容量
        -n name               设置LV名字
lvextend          增加LV容量
lvreduce          削减LV容量
lvremove          删除一个LV
lvresize          调整lv容量大小
lvs | lvdisplay   查看lv信息

• 挂载使用逻辑卷

2、接下来我们开始逻辑卷的创建

将自己创建的过程及相关命令列出

如下:

• 创建pv

[root@Centos6 ~]#pvcreate /dev/sdb{1..4}
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created
Physical volume "/dev/sdb2" successfully created
Physical volume "/dev/sdb3" successfully created
Physical volume "/dev/sdb4" successfully created

[root@Centos6 ~]#pvs
PV         VG   Fmt  Attr PSize PFree 
/dev/sdb1  vg0  lvm2 a--u 2.00g     0 
/dev/sdb2  vg0  lvm2 a--u 2.00g     0 
/dev/sdb3  vg0  lvm2 a--u 2.00g     0 
/dev/sdb4  vg0  lvm2 a--u 2.00g 16.00m

• 创建vg

[root@Centos6 ~]#vgcreate vg0 /dev/sdb{1..4}
Volume group "vg0" successfully created

[root@Centos6 ~]#vgs
VG   #PV #LV #SN Attr   VSize VFree
vg0    4   1   0 wz--n- 8.02g 16.00m

• 创建lv

[root@Centos6 ~]#lvcreate -L +8G -n lv0 vg0
Logical volume "lv0" created.

[root@Centos6 ~]#lvdisplay 
--- Logical volume ---
LV Path                /dev/vg0/lv0
LV Name                lv0
VG Name                vg0
LV UUID                NfI3VT-QXop-Ju9V-qdzT-jZOj-Okmz-lcDAAf
LV Write Access        read/write
LV Creation host, time Centos6.9ymd, 2017-08-17 06:11:37 +0800
LV Status              available
# open                 0
LV Size                8.00 GiB
Current LE             2048
Segments               4
Allocation             inherit
Read ahead sectors     auto
- currently set to     256
Block device           253:0

3、LV扩容及缩减

(1)、扩容LV

• 创建系统ID是LVM的分区

这里以/dev/sdc1为例

• 将/dev/sdc1变成物理卷

pvcreate /dev/sdc1

• 将其加入卷组中

vgcreate vg0 /dev/sdc1

• 扩容LV

lvextend  -L +#G  /dev/vg0/lv0

• 同步文件系统(当在磁盘上看不到增加的容量时可用)

resize2fs  /dev/vg0/lv0 #G 

也可将4、5合并成以下命令来代替

lvextend -r -L +#G  /dev/vg0/lv0

(2)、缩减LV

• 卸载已经挂载的lv

umount

• 强制进行磁盘检测

e2fsck -f /dev/vg0/lv0

• 同步文件系统

resize2fs  /dev/vg0/lv0  #G

• 缩减LV

lvreduce  -L #G  /dev/vg0/lv0 

• 挂载重新使用

mount

4、如何跨主机迁移卷组到新系统

首先要确定被迁移的卷组是否与新卷组名称冲突，如果冲突则先要更改名字

vgrename  vg0   newvg0name

• 先卸载被挂载的逻辑卷

umount

• 禁用卷组中的所有逻辑卷

vgchange -an vg0

• 让卷组处于导出状态

vgexport  vg0

• 关机拆除硬盘，出入新的系统

• 导入转移的vg0

vgimport vg0

• 激活逻辑卷

vgchange -ny vg0 

• 挂载使用

5、逻辑卷快照

快照，顾名思义，保存当前的状态，以备以后能够还原到当前的状态，其原理这里不再赘述

• 为现有的LV创建快照

lvcreate  -s  -l 60  -n /dev/vg0/data  -p r /dev/vg0/lv0 
    -s : 创建快照
    -l : 使用PE数量，作为快照区使用
    -n : 快照区设备名称
    -p r : 设定快照为只读属性

• 挂载快照

mount -o ro /dev/vg0/data  /mnt/snap 

• 恢复快照

lvconvert --merge  /dev/vg0/data