Использовать lvm при новой установке ubuntu что это
Обновлено: 05.07.2024
Прежде чем начать обзор процесса установки, хотелось бы отдельно остановиться на дисках и разделах. Правильное планирование дискового пространства – это не только правило хорошего тона, но и решение множества проблем, особенно связанных с нехваткой заветных "метров" «на самом или в самом интересном месте».
Планировать использование дискового пространства надо уметь, и уметь делать это с умом. И, как часто наблюдаю, с последними двумя пунктами справляются далеко не все (когда тороплюсь сам тоже делаю что попало). Например, ситуация:
- выделить под раздел «/boot» метров 100 и потом заиметь неприятности с обновлением системы, когда эта сотня забьётся старыми ядрами. Конечно, autoremove частично решает проблему, но сразу же захочется добавить к разделу еще гиг, чтобы про проблему забыть. И тут начинаются танцы с бубном. А поскольку «/boot» нельзя поместить в LVM (да, запомните это!) из-за того, что последний не дружит с GRUBом, то задача для многих становится нерешаемой, и некоторые админы, выкурив пару пачек сигарет, ставят систему заново.
В остальном же, проблемы с динамическим изменением объема разделов (и количества разделов) в полной мере и с наименьшими затратами нервов и времени решает LVM – logic volume manager (менеджер логических томов).
LVM – это некая абстракция жесткого диска (виртуальный диск). Что подразумевается под абстракцией? Ну, например, в железяке стоит 4 диска: 1ТБ, 2ТБ, 3ТБ и 4ТБ, а в системе это дело отображается как один диск на 10 ТБ. Вот этот условный один диск на 10Тб и называется абстракцией.
В пределах суммарного объема этих четырех физических дисков можно создать любое количество логических разделов с нужным объемом и примонтировать, их, например, к папке с кинчиками, тем самым добавив еще места для коллекции в 4K. При необходимости, можно у кого-нибудь «забрать» место и «отдать другому». Причем все это LVM позволяет делать «на лету», (т.е. без перезагрузок и прочих тормозящих факторов).
Вот и получаются этакие «резиновые диски» - захотел – растянул, захотел – скукожил.
Ниже картинка, отражающая в целом суть LVM.
Конечно, LVM умеет делать еще множество всяких плюшек, которые могут пригодится в каком-либо конкретном случае (снапшоты разделов, например). Нафиг нужны эти снапшоты?
- начали вы писать прогу какую-нибудь. Написали начальный обработчик для кнопки, отладили его, и… УРА – заработало! Нажатие на кнопку чего-то там показывает. Теперь надо пилить дальше и сделать так, чтобы это «чего-то там» показывалось уже в каком-то поле. Что надо сначала сделать? Правильно –
лепить дальшесделать копию папочки с рабочим проектом чтобы было куда откатываться, если вдруг случится «ой…». Так вот, функция снапшота тоже делает своебразную копию, но только не папочки, а указанного раздела диска.
Для дальнейшего понимания вопроса настоятельно советую ознакомиться со следующим материалом:
Коротко о настройке разделов под установку Ubuntu (не только Server).
Я использую GPT и LVM. Почему? Потому что ограничительные рамки по использованию количества разделов и их объемов значительно расширяются. Ну, хотя бы, взять MBR – максимум 4 раздела и по 2Тб места на них; GPT – 64, 128 и, если не ограничено системой, то и больше разделов практически любого объема. Ну, а LVM, в свою очередь, позволяет всем этим делом великолепно управлять.
Имея вышеописанные инструменты и умея ими пользоваться, появляются очень широкие возможности по планированию и управлению дисковым пространством. Но только лишь возможности. Теперь нужно понять, как такое обилие вариантов по «раздаче места» формализовать.
(надеюсь, что с указанным выше ссылочным материалом про разделы и файловые системы вы ознакомились)
Прошу учитывать, что ниже я приведу лишь пример настройки разделов для экспериментального сервера на виртуалке, а не для «боевого» железа. Вы, потренировавшись «на кошках» и поняв, «что это и с чем его едят», уже планируйте место и разметку под свои конкретные задачи.
Итак, в процессе установки Ubuntu мы дойдем до такого пункта, как разметка диска. Вот он, собственно:
Классические разделы, на которые чаще всего разбивается жёсткий диск для установки системы и хранения данных, имею ряд существенных недостатков. Их размер очень сложно изменять, они находятся в строгой последовательности и просто взять кусочек от первого раздела и добавить к последнему не получится, если между ними есть ещё разделы. Поэтому очень часто при начальном разбиении винчестера пользователи ломают себе голову — сколько места выделить под тот или иной раздел. И почти всегда в процессе использования системы приходят к выводу, что они сделали не правильный выбор.
- Логические тома LVM больше не привязаны к физическому местоположению. В рамках LVM вообще не существует такого понятия, как порядок логических томов.
- Размер логических томов можно увеличивать прямо на лету, а у отмонтированных томов можно кроме того легко уменьшать размер, не выходя из системы.
- При необходимости можно размазать логические тома по нескольким физическим жёстким дискам, таким образом увеличив доступное место. При этом система всё так же будет видеть только один логический том, хотя размер его будет превышать доступные размеры жёстких дисков. Можно провести и обратную операцию, удалив жёсткий диск из LVM, таким образом освободив его для другого использования.
- LVM поддерживает механизм снапшотов — мгновенных копий файловой системы тома. Это может очень пригодиться для создания бекапов.
- Есть ещё масса плюсов, о которых можно почитать в специализированных статьях про LVM.
Учтите, что управление LVM осуществляется через терминал, поэтому, дабы ничего не поломать, вам необходимо сначала научиться более-менее комфортно с ним работать. Кроме того, ознакомьтесь с принципами работы и основными концепциями LVM, дабы понимать, что это такое. Статья рассчитана не на новичков, а на тех, кто уже разобрался в основах Ubuntu.
Предварительная подготовка
Вам необходимо запустить систему с LiveCD и подключить компьютер к интернету. Далее откройте терминал и установите прямо в LiveCD сессию необходимые утилиты командой:
Всё, теперь можно начинать работу с LVM. Но сначала необходимо выделить место, на котором мы будем создавать LVM. Для этого вам потребуется редактор разделов Gparted, который находится в меню Система→Администрирование (System→Administration). Создайте с помощью него раздел, поверх которого вы будете разворачивать LVM. Если вы готовы выделить под LVM весь жёсткий диск, то создайте раздел на весь жёсткий диск. Не выбирайте никакую файловую систему для раздела — просто пустой раздел (unformatted). Не забудьте, для применения всех внесённых вами через Gparted изменений нужно нажать на зелёную галочку на верхней панели или выбрать в меню Edit пункт Apply.
После того, как изменения в разметку будут успешно внесены, необходимо будет поменять тип нужного вам раздела на Linux LVM. Для этого нажмите правой клавишей на разделе, и выберите пункт Управление флагами (Manage flags). В открывшемся окне поставьте галочку в поле с именем lvm, дождитесь окончания применения всех изменений и закройте Gparted. На этом подготовительный этап закончен.
Создание логических томов LVM
Теперь пора приступить к непосредственному созданию LVM. Для примера будем считать, что LVM мы создаём поверх раздела /dev/sda1. В этом случае сначала необходимо инициализировать физический раздел командой:
Далее создать группу томов (о том, что это такое, читайте в статьях про LVM), командой
И, наконец, создать необходимые вам логические тома. Тут стоит заметить, что так как увеличивать размер LVM томов можно легко прямо в работающей системе, то лучше всего выделять для логических томов минимальный необходимый размер. Не бойтесь, что большой объём останется нераспределённым в рамках группы томов, он не пропадёт. Как только вам понадобится дополнительное место, вы сможете его легко добавить к любому логическому тому. А вот уменьшить размер логического тома значительно сложней.
Обычно для установки системы требуется раздел под корень, раздел под /home, раздел под swap и иногда — раздел под данные. Создать логические тома подо все эти четыре задачи можно командами:
Параметр -n, если вы ещё не поняли, задаёт имя логического тома, -L — его размер.
Теперь необходимо создать файловые системы на созданных логических томах. Сделать это можно примерно следующими командами:
Обратите внимание, что имена логических томов LVM в системе выглядят как /dev// .
Кроме того, файловая система ext4 по умолчанию резервирует часть места для системных данных. Поскольку на /home, и уж тем более на разделе с пользовательскими файлами, никаких системных данных никогда не будет, то лучше отменить это резервирование, дабы освободить пропадающее зря место. Для это пригодятся команды
Ни в коем случае не отменяйте резервирование для корневого раздела, иначе система может вообще перестать работать!
Ну и наконец вы возможно захотите присвоить разделу с данными нормальную метку, дабы он красиво отображался в установленной системе. Сделать это можно примерно такой командой:
Теперь можно приступать непосредственно к установке на созданные нами логические тома.
Установка системы
Собственно сама установка стандартна, однако когда вам предложат выбрать способ разбиения диска, выберите ручной режим. В открывшемся окне вы увидите все созданные вами тома LVM. Укажите для каждого соответствующую точку монтирования, однако не ставьте галочку форматирования. Для раздела под данные можете указать точку монтирования /media/data.
Дождитесь завершения установки, но компьютер не перезагружайте!
Если вы перезагрузите компьютер, то ваша новая система не запустится. В этом случае необходимо будет снова зайти в LiveCD, установить утилиты работы с LVM, а далее выполнить команду
После чего выполнить инструкции, приведённые ниже.
Активирование LVM в установленной системе
Для начала, не выходя с LiveCD, смонтируйте логический том, который вы выделили под корень, в папку /mnt. Сделать это можно командой
Теперь необходимо будет войти в установленную систему с помощью chroot, однако предварительно надо временно подключить в неё некоторые важные системные ресурсы. Для этого выполните команды
Теперь перейдите в установленную систему командой
И установите необходимые утилиты командой
Всё, установка завершена. Закройте терминал, нажмите Ctrl-Alt-Del и перезаргузите компьютер. Не забудьте достать LiveCD из привода. Компьютер должен загрузиться в только что установленную систему.
Дальнейшая работа
Допустим, в какой-то момент вам перестало хватать 5 гигабайт, которые вы выделили под раздел /home. Не беда. Посмотрите, сколько неиспользованного места осталось в группе томов командой
Теперь увеличьте размер логического тома /dev/local/home до нужного командой
Учтите, что в параметре -L указывается полный желаемый размер, а не его приращение. После увеличения размера логического тома останется лишь растянуть файловую систему на весь новый объём. Сделать это можно командой
Всё, размер логического тома увеличен.
Кроме увеличения размера логических томов на лету, LVM умееет ещё много чего полезного. Например, создавать мгновенные снапшоты. Однако обо всех тонкостях работы с этой технологией читайте в специализированных статьях.
LVM или Logical Volume Manager - это еще один программный уровень абстракции над физическими разделами жесткого диска, который позволяет создавать логические тома для хранения данных без непосредственной переразметки жесткого диска на одном или нескольких жестких дисках. LVM увеличивает удобство работы с жестким диском, аппаратные особенности работы скрываются программным обеспечением, поэтому вы можете изменять размеры дисков, перемещать их на лету, без остановки приложений или размонтирования файловых систем. Это очень удобно на серверах, вы можете добавить еще один диск или расширить существующие lvm тома на лету.
LVM работает на уровне ядра, поэтому гарантируется максимальная прозрачность настройки и использования дисков. Программы смогут работать с логическими, виртуальными LVM разделами, точно так же, как и с обычными.
Давайте рассмотрим преимущества использования LVM перед обычными разделами жесткого диска.
- Легкое изменение размера - вы можете расширить или уменьшить lvm раздел без переформатирования диска
- Легкая расширяемость пространства - вы можете увеличить доступное пространство просто добавляя новые физические диски в общий пул памяти LVM, таким образом, вы получаете большую гибкость.
- Резервное копирование и зеркалирование данных - возможность записи на несколько дисков одновременно позволяет увеличить производительность работы системы, а также есть возможность настроить зеркалирование данных и резервное копирование разделов для увеличения безопасности.
- Читаемые имена - вы можете давать любые имена вашим логическим разделам, так чтобы они соответствовали назначению раздела и легко запоминались.
Теперь перейдем от теории ближе к практике. Рассмотрим создание LVM, настройку и работу с дисками. Как основную операционную систему мы будем использовать Ubuntu, но данная инструкция подойдет и для любого другого дистрибутива Linux.
Создание LVM Linux
Структура LVM состоит из трех слоев:
- Физический том (один или несколько), Physical Volume (PV)
- Группа физических томов, Volume Group (VG)
- Логический том, который и будет доступен программам, Logical Volume (LV)
Перед тем как начинать создание lvm linux необходимо установить нужные для этого инструменты:
sudo apt install lvm2
Соответственно структуре LVM, нам нужно будет инициализировать физические разделы для LVM, объединить их в группу, а затем создать из этой группы нужные нам логические тома.
Инициализация физических LVM разделов
Сначала определимся с томами, которые будем использовать, допустим это будут /dev/sda6 и /dev/sda7. Инициализировать их для работы LVM можно с помощью команды pvcreate:
sudo pvcreate /dev/sda6 /dev/sda7
Чтобы посмотреть действительно ли были созданы физические тома LVM вы можете использовать команду pvscan:
Также можно посмотреть физические LVM разделы с более подробными атрибутами, такими как размер, общий размер, физический размер, свободное место и т д:
Здесь PE Size - это размер одного блока LVM, по умолчанию он равен четырем мегабайтам, но это значение можно изменить.
Создание группы разделов LVM
Группа томов - это не что иное, как пул памяти, который будет распределен между логическими томами и может состоять из нескольких физических разделов. После того как физические разделы инициализированы, вы можете создать из них группу томов (Volume Group, VG):
sudo vgcreate vol_grp1 /dev/sda6 /dev/sda7
С помощью LVM команды vgdisplay вы можете посмотреть созданные группы томов:
Создание логических томов LVM
Теперь все готово, чтобы создать логические LVM разделы. Для этого будем использовать команду lvcreate и создадим логический раздел размером 80 мегабайт, или 20 блоков LVM:
sudo lvcreate -l 20 -n logical_vol1 vol_grp1
Если вы хотите задать размер в обычных единицах измерения, то необходимо использовать опцию -L. Например, для тех же 80-ти мегабайт:
sudo lvcreate -L 80M -n logical_vol1 vol_grp1
В качестве приставки для указания размера можно использовать такие буквы:
Посмотреть список доступных логических разделов LVM можно по аналогии с предыдущими разделами с помощью команды lvdisplay:
Теперь, когда раздел создан, мы можем работать с ним как с обычным разделом. Например, отформатируем его в файловую систему ext4, а затем примонтируем в /mnt:
sudo mkfs.ext4 /dev/vol_grp1/logical_vol1
sudo mount /dev/vol_grp1/logical_vol1 /mnt/
Как видите, монтирование LVM в Linux ничем не отличается от монтирования обычных разделов.
Вообще говоря, LVM разделы могут быть трех типов:
- Линейные разделы (Linear Volume)
- Полосные разделы (Striped Volume)
- Зеркалированные разделы (Mirrored Volume)
Линейные разделы - это обычные LVM тома, они могут быть созданы как их одного, так и нескольких физических дисков. Например, если у вас есть два диска по 2 гигабайта, то вы можете их объединить и в результате получите один раздел LVM Linux, размером 4 гигабайта. По умолчанию используются именно линейные LVM разделы.
Полосные разделы очень полезны при больших нагрузках на жесткий диск. Здесь вы можете настроить одновременную запись на разные физические устройства, для одновременных операций, это может очень сильно увеличить производительность работы системы.
Для этого нужно задать количество полос записи с помощью опции -i, а также размер полосы опцией -l. Количество полос не должно превышать количества физических дисков. Например:
sudo lvcreate -L 1G -i 2 -n logical_vol2 vol_grp1
Зеркалированный том позволяет записывать данные одновременно на два устройства. Когда данные пишутся на один диск, они сразу же копируются на другой. Это позволяет защититься от сбоев одного из дисков. Если один из дисков испортится, то разделы LVM просто станут линейными и все данные по-прежнему будут доступны. Для создания такого раздела LVM Linux можно использовать команду:
sudo lvcreate -L 200M -m1 -n lv_mirror vol_grp1
Удалить LVM раздел
Вы можете не только настроить LVM тома изменяя их размер и атрибуты, но и удалить LVM раздел, если он вам больше не нужен. Это делается с помощью LVM команды lvremove:
sudo lvremove /dev/vol-grp1/lv_mirror
Теперь лишний раздел удален.
Изменение размера LVM тома
Вы можете изменять уже созданные разделы LVM увеличивая или уменьшая их размер. Причем неважно есть ли место на физическом диске после этого раздела, если в пуле есть память, вы можете ее использовать для любого раздела. Чтобы изменить размер LVM используйте команду lvextend. Например, LVM увеличим размер диска из 80 до 100 мегабайт:
sudo lvextend -L100 /dev/vol_grp1/logical_vol1
Extending logical volume logical_vol1 to 100.00 MB
Logical volume logical_vol1 successfully resize
Также вы можете увеличить размер LVM, использовав знак +:
sudo lvextend -L+100M /dev/vol_grp1/logical_vol1
Точно так же можно выполнить уменьшение LVM раздела с помощью знака -.
Выводы
В этой статье мы рассмотрели создание LVM разделов в linux, а также настройку, увеличение, уменьшение и монтирование LVM Linux. Теперь вы знаете насколько это мощная технология и сколько преимуществ она может дать не только на сервере, но и на домашнем ПК. Вы раньше использовали LVM? Будете использовать?
LVM (Logical Volume Manager) – подсистема операционных систем Linux, позволяющая использовать разные области физического жесткого диска или разных жестких дисков как один логический том. LVM встроена в ядро Linux и реализуется на базе device mapper.
Главные преимущества LVM – высокий уровень абстракции от физических дисков, гибкость и масштабируемость. Вы можете на лету изменять размер логического тома, добавлять (и удалять) новые диски. Для LVM томов поддерживается зекалирование, снапшоты (persistent snapshot) и striping (расслоение данных между несколькими дисками с целью увеличения производительности).
В данной статье мы рассмотрим использование LVM разделов на примере Linux CentOS 8, покажем процесс объединения двух дисков в одну группу LVM, посмотрим как создавать группы, тома, монтировать, расширять и уменьшать размер LVM разделов.
Прежде всего нужно разобраться с уровнями дисковых абстракций LVM.
Установка утилиты lvm2
Чтобы начать работу с LVM, нужно установить утилиту lvm2. Выполним следующие команды:
apt-get install lvm2 — для Ubuntu, Mint, Debian
yum install lvm2 – для Centos, Red-Hat, Fedora
В разных версиях Linux отличается только способ установки утилиты lvm2 (установка через yum/dnf или apt-get), дальнейшие команды для работы с LVM, одинаковы.
Создание LVM разделов
Итак, у нас имеется виртуальная машина KVM, к которой подключены два дополнительных диска. Проверим, что они доступны в системе, используя команду:
Как вы видите, у меня доступны два диска /dev/vdb и /dev/vdc .
При настройке LVM на своем виртуальном или физическом сервере, используйте свою маркировку дисков.
Чтобы диски были доступны для LVM, их нужно пометить (инициализировать) утилитой pvcreate:
pvcreate /dev/vdb /dev/vdc
Теперь, чтобы убедиться, что данные диски можно использовать для LVM, введите команду pvdisplay:
Как видим, оба диска отображаются. Разберем информацию из вывода команды:
- PV Name – имя диска или раздела
- VG Name – группа томов, в которую данный диск входит (мы пока группу не создали)
- PV Size – размер диска или размера
- Allocatable – распределение по группам. В нашем случае распределения не было, поэтому указано NO
- PE Size – размер физического фрагмента. Если диск не добавлен ни в одну группу, значение всегда будет 0
- Total PE – количество физических фрагментов
- Free PE — количество свободных физических фрагментов
- Allocated PE – распределенные фрагменты
- PV UUID – идентификатор раздела
С помощью команды pvscan вы можете просканировать диски на предмет PV.
Чтобы проверить результат введите vgdisplay:
Как видим, диски объединены в группу test и VG Size показывает общий размер дисков.
Разберем информацию из листинга команды vgdisplay:
- VG Name – группа томов, в которую данный диск входит.
- Format – версия подсистемы lvm, которая используется для создание группы (в нашем случае версия 2)
- Metadata Areas – область метаданных
- VG Access – уровень доступа к группе логических томов
- VG Size – общий объем дисков, которые входят в группу
- PE Size — размер физического фрагмента
- Alloc PE / Size – распределенное пространство(количество и объем фрагментов)
- VG UUID – идентификатор группы
После того, как мы создали общую группу для дисков, мы можем создать логический том на этой группы. При создании тома, используется команда lvcreate.
Чтобы в вашей группе создать логический том определенного размера и именем, используйте команду:
Как видим из листинга, в группе test был создан логический том с именем lvol0 и размером 5G.
Если вы хотите сами задать имя, используйте флаг -n:
Несколько примеров для создания логических томов с разными размерами:
lvcreate -l 40%VG test – 40% от дискового пространства группы test
lvcreate -l 100%FREE test – использовать все свободное пространство группы test
Чтобы вывести информацию о логическом томе, используйте lvdisplay:
Так же разберем листинг данной команды:
- LV Path – путь к устройству логического тома (к диску или разделу)
- LV Name – имя логического тома
- VG Name – имя группы томов
- LV UUID – идентификатор логического тома
- LV Write Access – уровень доступа к логическому тому
- LV Creation host, time — информация о хосте, дата когда был создан логический том
- LV Size – размер диска, доступный для использования логическому тому
- Current LE – количество логических фрагментов
LVM: создание файловой системы, монтирование логического тома
Чтобы создать файловую систему на логическом томе, воспользуйтесь утилитой mkfs:
Создадим файловую систему ext4 на LVM томе:
Файловая система была создана без ошибок.
Теперь создадим тестовую директорию и примонтируем логический том к данной директории:
Как видите, все прошло без ошибок и теперь директория /var/www/home существует как отдельный раздел.
Чтобы логический том монтировался при загрузке системы, нужно добавить его в fstab и назначить директорию для монтирования.
Откроем файл:
nano /etc/fstab
И добавим в него следующую информацию:
После чего примонтировать том можно будет через mount -a:
Чтобы проверить общую информацию по дискам, разделам и томам, введите команду lsblk:
Как видим, наш созданный том отображается, и указана директория к которой он примонтирован.
Команда lvmdiskscan позволяет просканировать доступные диски, показывает их размер и принадлежность к LVM.
Увеличение логического тома LVM
Чтобы добавить дополнительный диск к группе томов, нужно воспользоваться уже знакомой схемой:
pvcreate /dev/нашдиск — инициализация диска для lvm
vgextend test /dev/нашдиск — добавление диска в группу томов
Чтобы расширить логический том, воспользуйтесь следующей схемой:
lvextend -L10G /dev/test/test1
Данным способом вы расширите раздел на 10 Гб.
Еще несколько примеров расширения LVM раздела:
lvextend -L+10G /dev/test/test1 — добавите 10 Гб к вашему тому
lvextend -l +100%FREE /dev/test/test1 — выделите все нераспределенное пространство в группе test
Осталось увеличить раздел файловой системы:
resize2fs /dev/test/test1 – для ext4
xfs_growfs /dev/test/test1 – для xfs
Уменьшение LVM томов
LVM позволяют уменьшать размер тома. Но для безопасности умеьшения размера раздела его нужно отключить.
Отмонтируем том от директории:
Выполним проверку диска:
e2fsck -fy /dev/test/test1
Уменьшим раздел файловой системы на 4 Гб:
Теперь уменьшим размер самого LVM тома:
lvreduce -L-4G /dev/test/test1
После чего, нужно примонтировать том обратно и проверить текущий размер:
Как видим, размер уменьшился до 4 Гб.
Удаление LVM групп и томов
Для удаления LVM томов, используется команда lvremove:
Чтобы удалить группу логических томов, используйте:
Убрать метки с LVM дисков:
Создание зеркальных томов LVM
LVM позволяет создать зеркальные тома для повышения отказоустойчивости хранения данных. В LVM зеркале данные одновременно хранятся на двух (или более) физических дисках (подобие RAID-1). Процедура создания зеркального тома в LVM.
- Инициализация дисков: pvcreate /dev/sd
- Создаем LVM группу: vgcreate mirror1 /dev/sd
- Создадим зеркальный LVM том: lvcreate -L 5g -m1 -n lvMirr1 VGmirror1
Инструменты LVM очень удобны для работы, с помощью них можно легко управлять томами, нарезать их на нужные вам размеры и с легкостью использовать под свои нужды. В данной статье я постарался затронуть все основные моменты в работе с LVM.
Читайте также: