LVM Kommandos und Grundlagen

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Erstellt: Januar 2012 - Letzte Modifikation: Januar 2012

LVM Kommandos mit Beispielen sowie Grundlagen

Wenn man von AIX kommt, dann fällt einem der Linux LVM natürlich leicht. Im Kopf behalten sollte man, daß die Physical und Logical Partitions (PP und LP) hier als Extensions bezeichnet werden, also immer von PE und LE die Rede ist...

Die LVM Kommandos sind etwas eigenartig, man kann zb. die LVs nicht mit dem Namen ansprechen, die Kommandos erwarten ein Device, etwas in der Art: /dev/meine_vg/mein_lv

Weiterhin gibt es eine Reihe ungewohnter Features, man kann VGs zusammenfassen oder eine VG in zwei aufspalten - und man kann ein LV zum Backup im laufenden Betrieb als Snapshot einfrieren.

Grundlage sind die Physical Volumes, was bei Linux auch Partitions sein können. Diese legt man mit fdisk oder einem anderen Tool an bzw. stellt der Maschine Platten lokal oder im SAN zur Verfügung. Als Partition Type sollte man 83 für eine Linux Partition oder 8e für Linux LVM wählen.

Mit dem LVM kommen eine ganze Reihe Kommandos, die sich teilweise überlappen. Interessant sind hierbei die Kommandos, mit denen man Informationen abfragt. Da gibt es einen zweiten Satz an Kommandos, die alle Informationen in Zeilen ausgeben: pvs, vgs, lvs.

Die nötigen Kernel-Module

[root ~]# lsmod|grep dm_
dm_mirror              14101  0 
dm_region_hash         12170  1 dm_mirror
dm_log                 10122  2 dm_mirror,dm_region_hash
dm_crypt               13022  1 
dm_mod                 81500  24 dm_mirror,dm_log,dm_crypt

Logische Verdrahtung der Platten/Partitions

Für jede Platte bzw. Partition gibt es ein Block-Device, wie für eine Platte üblich. Hier ein Beispiel mit einer verschlüsselten Platte.

[root@mulhacen ~]# fdisk -l

Disk /dev/sdb: 320.1 GB, 320072933376 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 38913 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x64656469

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1   *           1          66      524288   83  Linux
/dev/sdb2              66       19188   153600000   83  Linux
/dev/sdb3           19188       20233     8388608   82  Linux swap / Solaris

Die dazu angelegten Device-special Files:
/dev
brw-rw----. 1 root disk      8,  16 Dec 22 11:21 sdb
brw-rw----. 1 root disk      8,  17 Dec 22 11:20 sdb1
brw-rw----. 1 root disk      8,  18 Dec 22 11:20 sdb2
brw-rw----. 1 root disk      8,  19 Dec 22 11:20 sdb3

Der LVM legt jetzt für jedes seiner LVs auch ein Device-special File an:
/dev
brw-rw----. 1 root disk    253,   0 Dec 22 11:20 dm-0
brw-rw----. 1 root disk    253,   1 Dec 22 11:20 dm-1
brw-rw----. 1 root disk    253,   2 Dec 22 11:20 dm-2
brw-rw----. 1 root disk    253,   3 Dec 22 11:20 dm-3
brw-rw----. 1 root disk    253,   4 Dec 22 11:20 dm-4
brw-rw----. 1 root disk    253,   5 Dec 22 11:20 dm-5
brw-rw----. 1 root disk    253,   6 Dec 22 11:20 dm-6

Auf diese Block-Devices zeigen eine Reihe Links in den Verzeichnisen
/dev/mapper und /dev/rootvg. Das Letztere bildet die VG.
Mit diesen Namen können die LVs jetzt angesprochen werden.

/dev/mapper
crw-rw----. 1 root root 10, 58 Dec 22 12:20 control
lrwxrwxrwx. 1 root root      7 Dec 22 11:20 luks-be3fa632-aa6a-4ff6-b1da-fd0aa28ec614 -> ../dm-0
lrwxrwxrwx. 1 root root      7 Dec 22 11:20 rootvg-homelv -> ../dm-2
lrwxrwxrwx. 1 root root      7 Dec 22 11:20 rootvg-optlv -> ../dm-6
lrwxrwxrwx. 1 root root      7 Dec 22 11:20 rootvg-rootlv -> ../dm-1
lrwxrwxrwx. 1 root root      7 Dec 22 11:20 rootvg-tmplv -> ../dm-4
lrwxrwxrwx. 1 root root      7 Dec 22 11:20 rootvg-userlv -> ../dm-5
lrwxrwxrwx. 1 root root      7 Dec 22 11:20 rootvg-varlv -> ../dm-3

/dev/rootvg
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Dec 22 11:20 homelv -> ../dm-2
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Dec 22 11:20 optlv -> ../dm-6
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Dec 22 11:20 rootlv -> ../dm-1
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Dec 22 11:20 tmplv -> ../dm-4
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Dec 22 11:20 userlv -> ../dm-5
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 Dec 22 11:20 varlv -> ../dm-3

Die Platten werden im Verzeichnis /dev/disks über eine Reihe weiterer Links
definiert. Zugriffen werden kann dabei über die ID oder die UUID, im Falle
"echter" Hardware auch über den Hardware-Pfad. 
(Ausgabe teilweise gekürzt).
/dev/disk
by-id:
total 0
lrwxrwxrwx. 1 root root  9 Dec 22 11:21 ata-HITACHI_HTS723232A7A364_E3834563GUKARN -> ../../sdb
lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Dec 22 11:20 ata-HITACHI_HTS723232A7A364_E3834563GUKARN-part1 -> ../../sdb1
lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Dec 22 11:20 dm-name-luks-be3fa632-aa6a-4ff6-b1da-fd0aa28ec614 -> ../../dm-0
lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Dec 22 11:20 dm-name-rootvg-rootlv -> ../../dm-1
lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Dec 22 11:20 dm-uuid-CRYPT-LUKS1-be3fa632aa6a4ff6b1dafd0aa28ec614-luks-be3fa632-aa6a-4ff6-b1da-fd0aa28ec614 -> ../../dm-0
lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Dec 22 11:20 dm-uuid-LVM-N8uWwJYYuilNYbITmVIF1aKd7Fhyu3FcF6DsW3DqpyDUX1S70Chq4t11FYBytLNk -> ../../dm-1
lrwxrwxrwx. 1 root root  9 Dec 22 11:21 scsi-SATA_HITACHI_HTS7232_E3834563GUKARN -> ../../sdb
lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Dec 22 11:20 scsi-SATA_HITACHI_HTS7232_E3834563GUKARN-part1 -> ../../sdb1
lrwxrwxrwx. 1 root root  9 Dec 22 11:21 wwn-0x5000cca61dcb9e64 -> ../../sdb
lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Dec 22 11:20 wwn-0x5000cca61dcb9e64-part1 -> ../../sdb1
......

by-label:
total 0

by-path:
total 0
lrwxrwxrwx. 1 root root  9 Dec 22 11:21 pci-0000:00:1f.2-scsi-0:0:0:0 -> ../../sdb
lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Dec 22 11:20 pci-0000:00:1f.2-scsi-0:0:0:0-part1 -> ../../sdb1
lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Dec 22 11:20 pci-0000:00:1f.2-scsi-0:0:0:0-part2 -> ../../sdb2
lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Dec 22 11:20 pci-0000:00:1f.2-scsi-0:0:0:0-part3 -> ../../sdb3

by-uuid:
total 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Dec 22 11:20 32509125-a93c-432c-8ef6-bf7572b10e01 -> ../../sdb1
lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Dec 22 11:20 c4a7caa4-a0e1-4405-a5d9-128aa0c88fc5 -> ../../dm-1
...


[root@mulhacen ~]# pvscan
  PV /dev/mapper/luks-be3fa632-aa6a-4ff6-b1da-fd0aa28ec614   VG rootvg   lvm2 [146.48 GiB / 69.99 GiB free]
  Total: 1 [146.48 GiB] / in use: 1 [146.48 GiB] / in no VG: 0 [0   ]

Wichtige Kommandos / Arbeitsanweisungen

Anlegen eines PV:

pvcreate /dev/hdaX
(Namen der Devices aud fdisk -l)

Anlegen einer VG:
```
vgcreate meine_vg /dev/hdaX /dev/hdaY
```

Eine VG online/offline nehmen:

Praktischerweise kann man mit dem Linux LVM alle vorhandenen VGs
mit einem Kommando online nehmen:

vgchange -a y
(Offline geht die VG mit "n" - "-a" steht für "available")

Oder eine bestimmte VG:
vgchange -a y /dev/meine_vg

Eine VG exportieren bzw. importieren:
```
       vgexport
       vgimport
```

Anlegen eines LV:

lvcreate -L 1G -n mein_lv meine_vg

Mit dem Schalter "-m" kann man die Zahl der Kopien spezifizieren.
In diesem Fall muß man zusätzlich eine Art des Mirror-Logs angeben.

Mit dem Schalter "-s" kann man den Startzeitpunkt für einen "Snapshot" festlegen.
Es werden dann in dem neuen LV per "Copy on Write" alle angefassten Blöcke
gesichert. Man kann diese LV auf ein FS Mounten und so eine Datensicherung
im laufenden Betrieb anfertigen. Der Platzbedarf entspricht der Anzahl der
während der Laufzeit angefassten Blöcke, ist also deutlich kleiner als das
originale LV. Nach der Sicherung wird das Snapshot-LV wieder gelöscht.
lvcreate -s -L 250M -n mein_snap /dev/meine_vg/mein_lv

Anlegen eines Filesystemes im neuen LV:

mkfs -t ext4 /dev/meine_vg/mein_lv 
Mounten und eintragen in die /etc/fstab...

Vergrößern eines LV (FS):

lvextend -L +4G /dev/meine_vg/mein_lv

Mit "+" wird das bestehende LV um diese Größe erweitert, ansonsten
wird das LV auf den angegebenen Wert erweitert. Man kann auch
PE (physical extensions) angeben.
Zusätzlich kann man die PVs angeben, auf die die Daten kommen sollen.

Das Filesystem muß man dann auch vergrößern, je nach Typ ist ein 
umount nötig: resize2fs /dev/rootvg/varlv
(damit wird auf die Größe des LV angepasst. Man kann das FS auch kleiner
machen, mit der expliziten Angabe der Größe:
resize2fs /dev/rootvg/varlv 3G).
Verkleinern eines LV (FS): 
Das Verkleinern von FS/LV funktioniert analog. Zuerst wird das FS verkleinert, mit
resize2fs /dev/rootvg/varlv 1G
(Je nach Filesystemtyp muß man das FS abhängen).

Dann kann man das LV verkleinern und danach wieder mounten:
lvreduce -L 1G /dev/rootvg/varlv

Neue Platten in eine VG aufnehmen: 
vgextend meine_vg /dev/hdaZ /dev/hdaY /dev/hdaX
(die hat man vorher mit fdisk und pvcreate angelegt)

Ein PV (Platte, Partition) aus der VG entfernen und löschen: 
vgreduce
pvremove

Die PE/LE eines PV auf ein anderes übertragen: 
Ein PV (also eine Platte oder eine Partition) komplett auf ein
anderes PV übertragen - wenn man eine VG Umziehen oder eine
Platte ersetzen möchte:
Dazu muß man mit pvdisplay -m Platz suchen. Danach kann man
die eventuell gesetzte Allokation des PV abschalten (pvchange -xn /dev/hdaX).

Mit pvmove kann man dann alles verschieben: pvmove /dev/hdaX /dev/hdaNEU.
Das Kommando kann man in den Backgroud schicken, man kann einen Intervall
spezifizieren, indem ein Status gegeben bzw. geloggt wird.

Das ist ein Schweizer Taschenmesser, da man auch einzelne LV oder
einzelne PE gezielt verschieben kann:

pvmove -n mein_lv /dev/hdaX /dev/hdaNEU
pvmove /dev/hdaX:555-655 /dev/hdaNEU
(oder pvmove /dev/hdaX:555-655 /dev/hdaNEU:0-99)

pvmove -n mein_lv /dev/hdaX:555-655 /dev/hdaNEU
(Hier werden nur die PE des LV in diesem Bereich bewegt. Soll das
innerhalb des gleichen PV sein, so muß man --alloc anywhere spezifizieren).

Sämtliche Spiegel, Kopien oder Backups müßen einzeln bearbeitet werden.....

Ohne Angabe eines Zieles werden die PEs in der VG untergebracht.

Ein PV vergrößern oder verkleinern: 
Analoge Kommandos gibt es für jede Ebene des LVM.
So kann man Partitionen mit fdisk vergrößern oder verkleinern und dann mit
pvresize das PV anpassen.

Spezielle Features: VGs verschmelzen und aufteilen: 
Interessanterweise kann der Linux-LVM ganze VGs verschmelzen oder eine
gegebene VG in zwei VGs aufteilen: vgmerge und vgsplit.
Im Fall des "Mergens" müßen die Parameter der VGs natürlich passen.

Parameter einer VG oder eines LV ändern: 
vgchange
lvchange

Den Namen einer VG oder eines LV ändern: 
vgrename
lvrename

Welche LV gehören zu meiner VG?
 
lvdisplay -v /dev/rootvg

So erhalte ich auch gleich noch Informationen zur VG und zu den PV:
vgdisplay -v /dev/rootvg

Wie frage ich Daten ab?
pvs - Report information about physical volumes.
pvscan - Scan all disks for physical volumes.
vgs - Report information about volume groups.
vgscan - Scan all disks for volume groups and rebuild caches.
lvs - Report information about logical volumes.
lvscan - Scan (all disks) for logical volumes.

Weitere Kommandos zum Backup und Troubleshooting
pck - Check physical volume metadata.
vgck - Check volume group metadata.
vgcfgbackup - Backup volume group descriptor area.
vgcfgrestore - Restore volume group descriptor area.
vgimportclone - Import and rename duplicated volume group (e.g. a hardware snapshot).
vgmknodes - Recreate volume group directory and logical volume special files.

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