Come creare spazio di archiviazione su disco con LVM in Linux - Parte 1

Logical Volume Management (LVM) è un potente strumento che semplifica notevolmente la gestione dello spazio su disco. Con LVM, il compito di allocare spazio aggiuntivo a un file system diventa semplice.

Ogni volta che un file system richiede più spazio, può facilmente attingere allo spazio libero disponibile nel gruppo di volumi corrispondente. Di conseguenza, i file system possono essere ridimensionati dinamicamente per soddisfare le nostre esigenze specifiche.

Inoltre, LVM offre una solida protezione dei dati in caso di guasti del disco. Se un disco inizia a mostrare segni di guasto, possiamo integrare senza problemi un disco sostitutivo nel gruppo di volumi come nuovo volume fisico.

In questo modo, i volumi logici possono essere migrati in modo efficiente sul nuovo disco, garantendo continuità e tutela da qualsiasi potenziale perdita di dati.

In sostanza, LVM consente agli amministratori di gestire l'allocazione e la gestione dello spazio su disco con flessibilità e resilienza senza precedenti. Le sue capacità di ridimensionamento dinamico e le funzionalità di ridondanza integrate lo rendono una risorsa indispensabile per ottimizzare l'utilizzo dello storage e migliorare l'integrità dei dati in qualsiasi configurazione di sistema.

Presentiamo la serie completa "Preparazione per l'impostazione di LVM (Gestione del volume logico)", realizzata con cura nelle parti da 1 a 6, con un'esplorazione approfondita dei seguenti argomenti essenziali:

Prima di procedere con la configurazione di LVM, considerare i seguenti prerequisiti:

Configurazione del mio server: requisiti

Sistema operativo: RHEL 9 con installazione LVM
IP – 192.168.0.200
Dischi: 3 dischi da 20 GB ciascuno.

Controlla l'archiviazione su disco LVM in Linux

1. Per ottenere informazioni dettagliate sulla nostra configurazione LVM, possiamo utilizzare i seguenti comandi per rivelare i componenti distinti: Volume fisico (PV), Gruppo di volumi (VG) e Volume logico (LV).

pvs 
vgs
lvs

Ecco la descrizione di ciascun parametro mostrato nello screenshot sopra.

Dimensione del disco fisico (dimensione PV)
Il disco utilizzato è il disco virtuale sda.
Dimensioni del gruppo di volumi (dimensione VG)
Nome del gruppo di volumi (vg_tecmint)
Nome del volume logico (LogVol00, LogVol01)
LogVol00 Assegnato per uno scambio con dimensioni di 956 MB
LogVol01 Assegnato per/con 18,63 GB

Quindi, da qui veniamo a sapere che non c'è abbastanza spazio libero nel disco VDA.

Crea un nuovo gruppo di volumi in LVM

2. Per creare un nuovo Gruppo di volumi, dobbiamo aggiungere altri 3 dischi rigidi a questo server. Tuttavia non è obbligatorio utilizzare 3 unità; ne basta solo 1 per creare un nuovo VG e un LV (Volume Logico) all'interno di quel VG.

Sto aggiungendo qui i seguenti 3 dischi a scopo dimostrativo e per fornire ulteriori spiegazioni sui comandi delle funzionalità.

sdb, sdc, sdd

3. Per elencare tutti i dischi e le relative partizioni, come nome del disco, dimensione, tipo di partizione, settori iniziale e finale e altro ancora, utilizza l'utilità fdisk come mostrato.

fdisk -l

Ecco la descrizione di ciascun disco mostrato nello screenshot sopra.

Il disco predefinito utilizzato per il sistema operativo è RHEL 9.
Le partizioni definite sul disco predefinito sono le seguenti: (sda1=boot), (sda2=/).
Inoltre, i dischi aggiunti vengono menzionati come Disco1, Disco2 e Disco3.

Ogni disco ha una dimensione di 20 GB.

4. Ora esegui il comando vgdisplay per visualizzare le informazioni dettagliate su tutti i gruppi di volume presenti sul sistema, inclusi nome, dimensione, spazio libero, volume fisico (PV) informazioni e altro ancora.

vgdisplay

Ecco la descrizione di ciascun parametro mostrato nello screenshot sopra.

Nome VG – Il nome di un gruppo di volumi.
Formato – L'architettura LVM utilizzava lvm2.
Accesso VG: il Gruppo di volumi è in modalità di lettura e scrittura ed è pronto per l'uso.
Stato VG – Il gruppo di volumi può essere ridimensionato. Possiamo espanderlo se abbiamo bisogno di aggiungere più spazio.
Cur LV – Attualmente, ci sono 2 volumi logici in questo gruppo di volumi.
CurPV e Act PV – Attualmente, il disco fisico in uso è 1 (vda) ed è attivo. Quindi, possiamo usare questo gruppo di volumi.
Dimensione PE: le estensioni fisiche (PE) e le dimensioni di un disco possono essere definite utilizzando la dimensione PE o GB. La dimensione PE predefinita di LVM è 4 MB. Ad esempio, se dobbiamo creare un volume logico da 5 GB, possiamo utilizzare una somma di 1280 PE. Capisci quello che sto dicendo?

Ecco la spiegazione: 1 GB equivale a 1024 MB, quindi 1024 MB x 5=5120 PE=5 GB. Ora dividi 5120 per 4=1280. 4 è la dimensione PE predefinita.

PE totale: questo gruppo di volumi ha.
Alloc PE: PE totale utilizzato, PE completo già utilizzato, 5008 x 4PE=20032.
PE gratuito: qui è già utilizzato, quindi non esisteva PE gratuito.

5. Ora elenca le informazioni sullo spazio su disco del file system, qui viene utilizzato solo sda con /boot, /, e scambia sul disco fisico sda utilizzando LVM. Non c'è spazio rimanente su questo disco.

df -TH

L'immagine sopra mostra il punto di montaggio che stiamo utilizzando e i 19 GB sono completamente utilizzati per il root, quindi non c'è spazio libero disponibile.

Crea una partizione del disco

6. Quindi, creiamo un nuovo volume fisico (PV) e un nuovo gruppo di volumi (VG) denominato tecmint_add_vg e creiamo volumi logici (LV) al suo interno. Qui possiamo creare 4 volumi logici con i nomi tecmint_documents, tecmint_manager e tecmint_public.

Possiamo estendere il Gruppo di volumi del VG attualmente utilizzato per ottenere più spazio. Tuttavia, in questo caso, creeremo un nuovo Gruppo di volumi e lo sperimenteremo. Successivamente vedremo come estendere i file system del Gruppo di volumi attualmente in uso.

Prima di utilizzare un nuovo disco, dobbiamo partizionarlo utilizzando il comando fdisk come mostrato.

fdisk -c /dev/sdb

Successivamente, seguire i passaggi seguenti per creare una nuova partizione.

Scegli n per crearne uno nuovo.
Scegli p per creare una partizione primaria.
Scegli il numero di partizioni che dobbiamo creare.
Premi Invio due volte per utilizzare l'intero spazio del disco.
Dobbiamo cambiare il tipo di partizione appena creata, tipo t.
Quale numero di partizioni è necessario modificare, scegli il numero di cui abbiamo creato 1.
Qui dobbiamo cambiare il tipo, dobbiamo creare LVM quindi utilizzeremo il codice del tipo di LVM come 8e, se non conosciamo il codice del tipo Premi L per elencare tutti i tipi di codici.
Stampa la partizione che abbiamo creato solo per confermare.
Qui possiamo vedere l'ID come 8e LINUX LVM.
Scrivi le modifiche ed esci da fdisk.

7. Esegui i passaggi precedenti per gli altri 2 dischi sdc e sdd per creare nuove partizioni. Quindi riavvia la macchina per verificare la tabella delle partizioni utilizzando il comando fdisk.

fdisk -l

Crea volume fisico LVM

8. Ora è il momento di creare volumi fisici utilizzando tutti e 3 i dischi. Qui ho elencato i dischi fisici utilizzando il comando "pvs" e ora viene elencato solo un PV predefinito.

pvs

9. Quindi crea i nuovi dischi fisici e conferma i dischi fisici appena creati.

pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1
pvs

Creazione di gruppi di volumi LVM

10. Crea un gruppo di volumi denominato tecmint_add_vg utilizzando il PV gratuito disponibile e una dimensione PE di 32. Per visualizzare i gruppi di volumi attuali, possiamo vedere che esiste un gruppo di volumi con 1 PV in uso.

vgs

11. Verrà creato il gruppo di volumi denominato tecmint_add_vg utilizzando una dimensione 32 MB PE e i 3 volumi fisici che abbiamo creato negli ultimi passaggi.

vgcreate -s 32M tecmint_add_vg /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1

12. Successivamente, verifica il gruppo di volumi eseguendo nuovamente il comando vgs.

vgs

Comprensione dell'output del comando vgs:

Nome del gruppo di volumi.
Volumi fisici utilizzati in questo gruppo di volumi.
Mostra lo spazio libero disponibile in questo gruppo di volumi.
Dimensione totale del gruppo di volumi.
Volumi logici all'interno di questo gruppo di volumi, qui non li abbiamo ancora creati quindi c'è 0.
SN=numero di istantanee contenute nel gruppo di volumi. (Più tardi possiamo creare un'istantanea).
Stato del gruppo di volumi come Scrivibile, leggibile, ridimensionabile, esportato, parziale e in cluster. Qui è wz–n- che significa w=Scrivibile, z=ridimensionabile.
Numero di volume fisico (PV) utilizzato in questo gruppo di volumi.

13. Per visualizzare ulteriori informazioni sul gruppo di volumi utilizzare il comando.

vgs -v

14. Per ottenere ulteriori informazioni sui gruppi di volumi appena creati, esegui il comando seguente.

vgdisplay tecmint_add_vg

Ecco la descrizione di ciascun parametro mostrato nello screenshot sopra.

Nome del gruppo di volumi
Architettura LVM utilizzata.
Può essere letto e scritto, pronto per l'uso.
Questo gruppo di volumi può essere ridimensionabile.
Non è stato utilizzato alcun disco fisico e sono attivi.
Dimensioni totali del gruppo di volumi.
Una dimensione PE singola era 32 qui.
Numero totale di PE disponibili in questo gruppo di volumi.
Al momento non abbiamo creato alcun LV all'interno di questo VG, quindi è totalmente gratuito.
UUID di questo gruppo di volumi.

Creazione di volumi logici LVM

15. Ora crea 3 volumi logici denominati tecmint_documents, tecmint_manager e tecmint_public. Qui dimostreremo come creare volumi logici utilizzando sia la dimensione PE che la dimensione GB.

Innanzitutto, elenca i volumi logici correnti utilizzando il seguente comando..

lvs

16. Questi volumi logici si trovano nel gruppo di volumi vg_tecmint. Per vedere quanto spazio libero è disponibile per creare volumi logici, elenca il gruppo di volumi e i volumi fisici disponibili utilizzando il comando "vgs".

vgs

La dimensione del gruppo di volumi è di quasi 60 GB ed è inutilizzato, quindi possiamo creare LV al suo interno. Dividiamo il gruppo di volumi in dimensioni uguali per creare 3 volumi logici. Ciò significa 60 GB/3=20 GB. Ciascun volume logico avrà una dimensione di 20 GB dopo la creazione.

Metodo 1: creazione di volumi logici utilizzando la dimensione PE

Innanzitutto, creiamo volumi logici utilizzando la dimensione dell'estensione fisica (PE). Dobbiamo conoscere la dimensione PE predefinita assegnata a questo gruppo di volumi e il totale dei PE disponibili per creare nuovi volumi logici.

Eseguire il comando seguente per ottenere queste informazioni.

vgdisplay tecmint_add_vg

Il PE predefinito assegnato per questo VG è 32 MB, qui la dimensione del PE singolo sarà 32 MB.
Il totale dei PE disponibili è 1917.

Basta fare e vedere un piccolo calcolo usando il comando bc.

bc

1917PE/3 = 639 PE. 
639 PE x 32MB = 20448 --> 20GB

Premi CRTL+D per uscire da bc.

Creiamo ora 3 volumi logici utilizzando 639 PE. Qui -l viene utilizzato per estendere la dimensione e -n per assegnare un nome logico al volume.

lvcreate -l 639 -n tecmint_documents tecmint_add_vg
lvcreate -l 639 -n tecmint_manager tecmint_add_vg
lvcreate -l 639 -n tecmint_public tecmint_add_vg

Elenca i volumi logici creati utilizzando il comando lvs.

lvs

Metodo 2: creazione di volumi logici utilizzando la dimensione GB

Durante la creazione del volume logico utilizzando la dimensione GB non possiamo ottenere la dimensione esatta. Quindi, il modo migliore è creare utilizzando extend.

lvcreate -L 20G -n tecmint_documents tecmint_add_vg
lvcreate -L 20G -n tecmint_manager tecmint_add_vg
lvcreate -L 20G -n tecmint_public tecmint_add_vg
lvcreate -L 20G -n tecmint_public tecmint_add_vg

Elenca i volumi logici creati utilizzando il comando lvs.

lvs

Qui possiamo vedere che durante la creazione del 3° LV non possiamo arrotondare a 20 GB, a causa di piccoli cambiamenti nelle dimensioni, ma questo problema verrà ignorato durante la creazione del LV utilizzando la dimensione Estendi.

Creazione del file system

17. Per utilizzare i volumi logici dobbiamo formattare. Qui sto usando il file system ext4 per creare i volumi e li monterò sotto /mnt/.

mkfs.ext4 /dev/tecmint_add_vg/tecmint_documents
mkfs.ext4 /dev/tecmint_add_vg/tecmint_public
mkfs.ext4 /dev/tecmint_add_vg/tecmint_manager

18. Creiamo le directory in /mnt e montiamo i volumi logici che abbiamo creato nel file system.

mount /dev/tecmint_add_vg/tecmint_documents /mnt/tecmint_documents/
mount /dev/tecmint_add_vg/tecmint_public /mnt/tecmint_public/
mount /dev/tecmint_add_vg/tecmint_manager /mnt/tecmint_manager/

19. Elenca e conferma il punto di montaggio utilizzando.

 
df -h

Montaggio permanente di volumi logici

20. Ora è montato temporaneamente, per il montaggio permanente dobbiamo aggiungere la voce in fstab, per questo otteniamo la voce di montaggio da mtab utilizzando

cat /etc/mtab

21. Dobbiamo apportare lievi modifiche alla voce fstab mentre inseriamo la voce di montaggio delle copie dei contenuti da mtab, dobbiamo modificare rw sui valori predefiniti

vi /etc/fstab

Le nostre voci fstab dovrebbero essere simili all'esempio seguente.

/dev/mapper/tecmint_add_vg-tecmint_documents    /mnt/tecmint_documents  ext4    defaults 0 0
/dev/mapper/tecmint_add_vg-tecmint_public       /mnt/tecmint_public     ext4    defaults 0 0
/dev/mapper/tecmint_add_vg-tecmint_manager      /mnt/tecmint_manager    ext4    defaults 0 0

22. Infine, esegui il comando mount -a per verificare la voce fstab prima di riavviare.

mount -av

Qui abbiamo visto come configurare l'archiviazione flessibile con volumi logici utilizzando il disco fisico sul volume fisico, il volume fisico sul gruppo di volumi e il gruppo di volumi sui volumi logici.

Nei miei prossimi articoli futuri, vedrò come estendere il gruppo di volumi e i volumi logici, ridurre il volume logico, acquisire istantanee e ripristinare da istantanee. Fino ad allora, rimani aggiornato su TecMint per altri fantastici articoli.