Skip to content

lvmcheatsheet.md

Latest commit

 

History

History
361 lines (278 loc) · 18.6 KB

lvmcheatsheet.md

File metadata and controls

361 lines (278 loc) · 18.6 KB
Raw
Title 💿 LVM — Basics
Group Storage & FS
Icon 💿
Order 1
tags
storage
filesystem
sysadmin
linux

LVM — Logical Volume Manager

LVM (Logical Volume Manager) is a device mapper framework that provides logical volume management for the Linux kernel. It adds an abstraction layer between physical storage devices and filesystems, enabling flexible disk management without downtime.

LVM introduces three abstraction layers:

  • PV (Physical Volume) — a physical disk or partition initialized for LVM
  • VG (Volume Group) — a pool of storage composed of one or more PVs
  • LV (Logical Volume) — a virtual partition carved from a VG, on which you create a filesystem

Why LVM matters / Зачем нужен LVM:

  • Online resizing — grow or shrink logical volumes without unmounting
  • Disk aggregation — combine multiple physical disks into one logical pool
  • Snapshots — create point-in-time copies for backups or testing
  • Thin provisioning — allocate storage on demand
  • Migration — move data between physical disks transparently (pvmove)

LVM is the default storage layout for RHEL/CentOS/Fedora and Ubuntu Server installations. It is part of the lvm2 package and uses the device-mapper kernel module.

📚 Official Docs / Официальная документация: lvm(8) · pvcreate(8) · vgcreate(8) · lvcreate(8) · lvextend(8)

Table of Contents

Quick Start

sudo pvcreate /dev/sdb                          # Initialize physical volume / Инициализировать PV
sudo vgcreate vg0 /dev/sdb                      # Create volume group / Создать VG
sudo lvcreate -n data -L 20G vg0                # Create logical volume / Создать LV
sudo mkfs.ext4 /dev/vg0/data                    # Make EXT4 filesystem / Создать ФС EXT4
sudo mkdir -p /data && sudo mount /dev/vg0/data /data  # Mount volume / Смонтировать том
sudo lvextend -r -L +10G /dev/vg0/data          # Extend LV and FS / Увеличить LV и ФС

Status & Diagnostics

lsblk -f                  # Show block device tree with FS / Показать дерево устройств с ФС
blkid                     # Show filesystem UUIDs and types / Вывести UUID и тип ФС
df -h                     # Human-readable disk usage / Использование дисков в читаемом виде
du -sh <MOUNT_POINT>/*    # Size of each subdirectory / Размер каждой папки
pvs                       # List physical volumes / Список физических томов
vgs                       # List volume groups / Список групп томов
lvs                       # List logical volumes / Список логических томов
lvdisplay                 # Detailed logical volume info / Подробности LV
vgdisplay                 # Detailed volume group info / Подробности VG
pvdisplay                 # Detailed physical volume info / Подробности PV

Sample pvs output / Пример вывода pvs:

  PV         VG   Fmt  Attr PSize   PFree
  /dev/sda2  vg0  lvm2 a--  <50.00g    0
  /dev/sdb1  vg0  lvm2 a--  100.00g 30.00g

Adding a New Disk

lsblk                                   # List all block devices / Проверить наличие нового диска
sudo parted /dev/sdd -- mklabel gpt     # Create GPT partition table / Создать таблицу GPT
sudo parted /dev/sdd -- mkpart primary 0% 100%  # Create full-size partition / Создать раздел на весь диск
lsblk /dev/sdd                          # Verify partition exists / Убедиться, что появился /dev/sdd1

Tip

You can also use the whole disk as a PV without partitioning (pvcreate /dev/sdd), but partitioning is recommended as it makes it clearer that the disk is in use by LVM. Можно использовать весь диск как PV без разметки (pvcreate /dev/sdd), но разметка рекомендуется — она делает очевидным, что диск используется LVM.

Adding Disk to LVM

sudo pvcreate /dev/sdd1         # Create physical volume / Создать физический том
sudo vgextend <VG_NAME> /dev/sdd1  # Add PV to existing VG / Добавить PV в группу
sudo vgs                        # Verify VG extended / Проверить, что добавилось

Extending LV & Filesystem

sudo lvextend -l +100%FREE /dev/<VG_NAME>/<LV_NAME>   # Extend LV to all free space / Увеличить LV на всё свободное место
sudo xfs_growfs <MOUNT_POINT>                          # Grow XFS filesystem online / Расширить XFS онлайн
sudo resize2fs /dev/<VG_NAME>/<LV_NAME>                # Resize EXT4 filesystem / Расширить EXT4
df -h <MOUNT_POINT>                                    # Verify final size / Проверить итоговый размер

Tip

Use lvextend -r to automatically resize the filesystem along with the LV in a single command. Используйте lvextend -r для автоматического изменения размера ФС вместе с LV одной командой.

Formatting & Mounting

sudo mkfs.xfs /dev/<VG_NAME>/<LV_NAME>          # Make XFS filesystem / Создать XFS файловую систему
sudo mount /dev/<VG_NAME>/<LV_NAME> /mnt/test    # Mount manually / Смонтировать вручную
sudo nano /etc/fstab                              # Edit fstab for auto-mount / Добавить строку для автомонтирования
sudo mount -a                                     # Test all mounts / Проверить корректность fstab

fstab Entry Example

/etc/fstab

/dev/<VG_NAME>/<LV_NAME>  <MOUNT_POINT>  xfs  defaults  0  0

Tip

For LVM volumes, you can use either the device path (/dev/vg0/data) or the device mapper path (/dev/mapper/vg0-data). Both point to the same device. Для томов LVM можно использовать как путь устройства (/dev/vg0/data), так и путь device mapper (/dev/mapper/vg0-data). Оба указывают на одно устройство.

LVM Snapshots

LVM snapshots create a point-in-time copy of a logical volume using Copy-on-Write (CoW). Снапшоты LVM создают копию логического тома на определённый момент времени с помощью Copy-on-Write (CoW).

# Create a snapshot
sudo lvcreate -L 5G -s -n data_snap /dev/vg0/data

# List snapshots
sudo lvs -o +snap_percent

# Mount snapshot for backup
sudo mount -o ro /dev/vg0/data_snap /mnt/snap

# Remove snapshot
sudo lvremove /dev/vg0/data_snap

Warning

If a snapshot fills up (100% used), it becomes invalid and the data is lost. Always allocate enough space and monitor with lvs -o +snap_percent. Если снапшот заполнится (100%), он становится недействительным и данные теряются. Выделяйте достаточно места и мониторьте с помощью lvs -o +snap_percent.

Caution

Snapshots degrade write performance on the original volume because every changed block must be copied before modification. Remove snapshots after use. Снапшоты ухудшают производительность записи на исходном томе, т.к. каждый изменённый блок копируется перед модификацией. Удаляйте снапшоты после использования.

Thin Provisioning

Thin provisioning allows you to allocate more storage than physically available, with space allocated on demand. Тонкое выделение позволяет выделить больше хранилища, чем физически доступно, с распределением по мере необходимости.

# Create thin pool
sudo lvcreate -L 50G -T vg0/thinpool

# Create thin volume (can exceed pool size)
sudo lvcreate -V 100G -T vg0/thinpool -n thinvol

# Check thin pool usage
sudo lvs -o +data_percent,metadata_percent

Warning

If a thin pool fills up completely, all thin volumes become read-only. Monitor thin pool usage closely and extend the pool before it reaches 80%. Если тонкий пул заполнится полностью, все тонкие тома переходят в режим только для чтения. Мониторьте использование пула и расширяйте до достижения 80%.

Removing Disk from LVM

Caution

pvmove migrates data off a PV — this can take a long time on large volumes. vgreduce permanently removes a PV from a VG. Ensure data is migrated before removing. pvmove переносит данные с PV — это может занять длительное время. vgreduce безвозвратно удаляет PV из VG. Убедитесь, что данные перенесены.

sudo lvs -a -o +devices             # Show which PVs LV uses / Показать, на каких дисках LV
sudo pvmove /dev/sdd1               # Move data off PV / Перенести данные с PV
sudo vgreduce <VG_NAME> /dev/sdd1   # Remove PV from VG / Удалить PV из VG
sudo pvremove /dev/sdd1             # Wipe LVM metadata / Удалить LVM метки

Creating New LVM from Scratch

sudo pvcreate /dev/sdd1                              # Create PV / Создать PV
sudo vgcreate backup-vg /dev/sdd1                    # Create VG / Создать VG
sudo lvcreate -L 500G -n backup backup-vg            # Create 500G LV / Создать LV 500ГБ
sudo mkfs.xfs /dev/backup-vg/backup                  # Make XFS filesystem / Создать ФС XFS
sudo mkdir /mnt/backup                               # Create mount point / Создать точку монтирования
sudo mount /dev/backup-vg/backup /mnt/backup         # Mount filesystem / Смонтировать

Filesystem Check & Repair

Warning

Filesystem must be unmounted before running e2fsck or xfs_repair. Running on a mounted FS can cause data corruption. Файловая система должна быть размонтирована перед e2fsck или xfs_repair. Работа на смонтированной ФС может повредить данные.

sudo e2fsck -f /dev/<VG_NAME>/<LV_NAME>    # Check and fix EXT4 / Проверка EXT4
sudo xfs_repair /dev/<VG_NAME>/<LV_NAME>   # Repair XFS (requires unmount) / Ремонт XFS (требует размонтирования)

Useful Utilities

lsblk -e7 -o NAME,SIZE,FSTYPE,MOUNTPOINT   # Clean block device list / Чистый вывод устройств
udevadm info --query=all --name=/dev/sdd    # Detailed device info / Инфо о диске
smartctl -a /dev/sdd                        # SMART disk health check / SMART-диагностика
lvmconf --list                              # List LVM configurations / Показать конфиги LVM
lvscan                                      # Scan for logical volumes / Найти все LV
vgscan                                      # Scan for volume groups / Найти все VG
pvscan                                      # Scan for physical volumes / Найти все PV
dmsetup ls                                  # List device-mapper devices / Список устройств device-mapper

Automation Script

#!/bin/bash
# Auto-extend LVM storage

NEW_DISK=$(lsblk -ndo NAME,TYPE | awk '$2=="disk" && $1!="sda" && $1!="sdb" && $1!="sdc"{print "/dev/"$1; exit}')
if [ -z "$NEW_DISK" ]; then
  echo "No new disk detected!"  # No new disk found / Если нет новых дисков
  exit 1
fi

echo "Using $NEW_DISK ..."                                   # Show found disk / Вывести имя найденного диска
parted $NEW_DISK -- mklabel gpt mkpart primary 0% 100%      # Create GPT and partition / Создать GPT и раздел
pvcreate ${NEW_DISK}1                                        # Create PV / Создать PV
vgextend <VG_NAME> ${NEW_DISK}1                              # Extend VG / Добавить в группу
lvextend -l +100%FREE /dev/<VG_NAME>/<LV_NAME>               # Extend LV / Расширить LV
xfs_growfs <MOUNT_POINT>                                     # Grow filesystem / Расширить ФС
df -h <MOUNT_POINT>                                          # Check result / Проверить результат

Caution

This script auto-detects disks — always verify $NEW_DISK before running in production. Consider adding a confirmation prompt. Этот скрипт автоматически определяет диски — всегда проверяйте $NEW_DISK перед запуском в продакшене. Рассмотрите добавление запроса подтверждения.

Error Recovery

sudo vgcfgbackup                          # Backup LVM metadata / Создать резервную копию метаданных
sudo vgcfgrestore <VG_NAME>               # Restore VG metadata / Восстановить метаданные
sudo vgreduce --removemissing <VG_NAME>   # Remove missing PVs from VG / Удалить отсутствующие диски
sudo partprobe                            # Refresh partition table / Обновить таблицу разделов
sudo rescan-scsi-bus.sh                   # Rescan SCSI bus / Пересканировать устройства
sudo vgchange -ay                         # Activate all VGs / Активировать все группы томов

Note

LVM automatically backs up metadata to /etc/lvm/backup/ and archives to /etc/lvm/archive/. These backups are your lifeline for recovery. LVM автоматически создаёт резервные копии метаданных в /etc/lvm/backup/ и архивы в /etc/lvm/archive/. Эти копии — ваш спасательный круг.

Default LVM Paths

Path Purpose (EN) Назначение (RU)
/etc/lvm/lvm.conf Main LVM configuration Основная конфигурация LVM
/etc/lvm/backup/ VG metadata backups Резервные копии метаданных VG
/etc/lvm/archive/ VG metadata archive Архив метаданных VG
/dev/mapper/ Device-mapper device nodes Узлы устройств device-mapper
/dev/<VG_NAME>/ LV device symlinks Символические ссылки на LV

Common Commands Reference

lvs                                        # List logical volumes / Показать логические тома
vgs                                        # List volume groups / Показать группы томов
pvs                                        # List physical volumes / Показать физические тома
pvcreate /dev/sdX                          # Create PV / Создать физический том
vgextend <VG_NAME> /dev/sdX               # Extend VG with new PV / Добавить PV в VG
lvextend -l +100%FREE /dev/<VG_NAME>/<LV_NAME>  # Extend LV / Увеличить LV
xfs_growfs <MOUNT_POINT>                   # Grow XFS filesystem / Расширить XFS
df -h                                      # Check filesystem usage / Проверить использование
xfs_info <MOUNT_POINT>                     # Show XFS info / Инфо о XFS
pvmove /dev/sdX                            # Move data off PV / Перенести данные с PV
vgreduce <VG_NAME> /dev/sdX               # Remove PV from VG / Удалить диск из VG
vgcreate <VG_NAME> /dev/sdX               # Create new VG / Создать новую VG
lvcreate -L 500G -n <LV_NAME> <VG_NAME>   # Create LV / Создать LV
smartctl -a /dev/sdX                       # Check disk SMART health / Проверить SMART

LVM Architecture Comparison

Feature Traditional Partitions LVM ZFS
Online resize ❌ No ✅ Yes ✅ Yes
Snapshots ❌ No ✅ Yes (CoW) ✅ Yes (native)
Disk aggregation ❌ No ✅ Yes (VG) ✅ Yes (zpool)
Thin provisioning ❌ No ✅ Yes ✅ Yes
RAID support ❌ Needs mdadm ⚠️ Limited (lvmraid) ✅ Native (RAID-Z)
Checksumming ❌ No ❌ No ✅ Yes
Complexity Low Medium High
Default in Desktop installs Server installs FreeBSD, Oracle

Documentation Links