Situation Aktuelles, klassische Partitionierung & Co Oft ist es ein Problem sich an neue Situationen bei der Datenspeicherung anzupassen. Eine neue Festplatte ist nat¨ urlich schnell eingebaut, aber diese sinnvoll in die vorhandene Struktur einzubinden, ist oft ein anderes Thema. Hier setzt LVM an, da es unterhalb vom eigentlichen Dateisystem arbeitet. Stefan J. Betz 3 / 28
Was ist LVM? Grundlagen mal ohne Wikipedia LVM (Logical Volume Manager) ist eine Technik, um Datentr¨ ager dynamisch an (fast) jede Situation anzupassen. In der Regel kann dies alles Online erfolgen, d.h. ohne vorher das System herunterfahren zu m¨ ussen oder die Datentr¨ ager auszuh¨ angen. Stefan J. Betz 4 / 28
Vorteile von LVM Gr¨ unde f¨ ur LVM • Flexibilit¨ at, da alle Teile (PE, PV, VG, LV) eines LVM vergr¨ oßert, verkleinert, hinzugef¨ ugt oder entfernt werden k¨ onnen! • Snapshots • Anpassungen im laufenden Betrieb • Keine Begrenzungen wie z.B. bei Partitionstabellen • ”Sprechende“ Namen f¨ ur Datentr¨ ager Stefan J. Betz 5 / 28
Nachteile Gr¨ unde gegen LVM • geringere Datensicherheit, da die Daten ¨ uber mehrere Platten verstreut sind • Komplexit¨ at • Linux-LVM ist Linux-spezifisch, es ist nicht kompatibel mit anderen Implementierungen Stefan J. Betz 6 / 28
Technik Ein wenig Theorie Nat¨ urlich kann man LVM nicht einfach mal so einsetzen, ohne verstanden zu haben, um was es geht und wie zumindest der grundlegende Aufbau ist! Stefan J. Betz 7 / 28
Physical Volumes Das Fundament der modernen Datenspeicherung Physical Volumes (PV) sind die Grundlage eines jeden LVM. Ein Physical Volume kann eine Partition, ein ganzes Laufwerk oder fast jedes andere Block Device sein. F¨ ur ein funktionierendes LVM ben¨ otigt man immer mindestens ein PV. Ein PV ist intern nochmal unterteilt in sog. Physical Extends (PE); diese sind Standardm¨ aßig 4 MByte groß und stellen die kleinste Einheit im LVM dar. Mit PEs wird man normalerweise nicht arbeiten oder sich darum k¨ ummern m¨ ussen! Stefan J. Betz 8 / 28
Volume Groups Daten der Welt vereinigt euch Auf der n¨ achsten Ebene befindet sich die Volume Group (VG); diese Gruppiert die darunter liegenden PVs, sodass man alle PVs die in einer VG sind, gemeinsam verwendet. Ein PV kann dabei immer nur genau einer VG zugeordnet sein. Es gen¨ ugt ein PV um eine VG zu erzeugen. Stefan J. Betz 9 / 28
Logical Volumes Das Endg¨ ultige Device Logical Volumes (LV) sind die ”neuen“ Partitionen oder auch einfach Volumes genannt. Dies sind die Block Devices, auf denen man z.B. ein Dateisystem anlegen kann. F¨ ur LVM spielt es dabei keine Rolle, was auf dem LV liegt! Ein LV ist immer ein Teil einer VG, es spielt aber keine Rolle, ob ein LV gr¨ oßer ist als ein darunter liegendes PV. Nat¨ urlich muss die VG genug Platz f¨ ur das Volume haben; dies kann ggf. durch das Hinzuf¨ ugen weiterer PVs zur VG realisiert werden. Ein LV kann immer nur ein vielfaches der im LVM vorhandenen PE-Gr¨ oße haben, in der Regel sind dies 4 MByte. Stefan J. Betz 10 / 28
Snapshots rm ohne Reue Snapshots sind einen Sonderform der LVs. Snapshots speichern den Zustand eines LVs und ¨ andern sich nicht mehr wenn das Original LV ge¨ andert wird. Seit LVM2, welches schon seit Kernel 2.6.0 Standard ist, k¨ onnen diese Snapshots auch ge¨ andert werden. Stefan J. Betz 11 / 28
Tools Programme zur Verwaltung von LVM Keine Technologie ist nutzbar ohne ihre speziellen Tools. F¨ ur normale Partitionen gibt es Partitionseditoren mit mehr oder weniger ¨ ahnlichem Funktionsumfang. Auch LVM ben¨ otigt solche Tools, da es nicht mit fdisk & Co bearbeitet werden kann. Stefan J. Betz 12 / 28
Physical Volumes Tools f¨ ur Physical Volumes pvcreate dient zum Initialisieren von PVs pvmove dient dazu den Inhalt eines PVs zu verschieben, was beim Umziehen von Daten sehr hilfreich ist! pvresize dient zum ¨ Andern der Gr¨ oße eines PVs pvscan sucht nach verf¨ ugbaren PVs. Dies ist vor allem auf Rescue CDs hilfreich pvdisplay zeigt detailierte Informationen ¨ uber PVs pvs zeigt eine ¨ Ubersicht der verf¨ ugbaren PVs pvremove dient dazu, ein PV zu deinitialisieren (!!!) Stefan J. Betz 13 / 28
Volume Groups Tools f¨ ur Volume Groups vgcreate erm¨ oglicht das Anlegen von VGs vgextend f¨ ugt zus¨ atzliche PVs einer VG hinzu vgreduce entfernt ein PV aus einer VG vgrename benennt VGs um vgscan durchsucht vorhandene PVs nach VGs vgdisplay zeigt detaillierte Informationen ¨ uber VGs an vgs zeigt eine ¨ Ubersicht der verf¨ ugbaren VGs vgmerge erm¨ oglicht das Zusammenf¨ uhren zweier VGs vgremove zerst¨ ort eine VG (!!!) Stefan J. Betz 14 / 28
Logical Volumes Tools f¨ ur Logical Volumes lvcreate erm¨ oglicht das Anlegen von LVs und Snapshots lvresize erm¨ oglicht das Vergr¨ oßern und Verkleinern von LVs und Snapshots lvrename bennent LVs um lvscan durchsucht vorhande VGs nach LVs lvdisplay zeigt detaillierte Informationen ¨ uber LVs an lvs zeigt eine ¨ Ubersicht der verf¨ ugbaren LVs lvremove zerst¨ ort ein LV (!!!) Stefan J. Betz 15 / 28
Allgemeines Allgemeines zu den Tools 1 Alle Tools sind nur Links zum Befehl /sbin/lvm 2 Tools mit pv am Anfang sind f¨ ur Physical Volumes 3 Tools mit vg am Anfang sind f¨ ur Volume Groups 4 Tools mit lv am Anfang sind f¨ ur Logical Volumes Stefan J. Betz 16 / 28
Einrichtung Von der Theorie zur Praxis Alles Wissen ¨ uber Theorie bringt einen nicht weiter, wenn man es nicht einmal praktisch gemacht hat. Wir gehen nun einmal die Befehle in der Anwendung durch. Anschließend kommt der Praxisteil dieses Workshops! Stefan J. Betz 17 / 28
Datentr¨ ager SATA, ATA, SAS – Die Basis Zuerst ben¨ otigen wir Datentr¨ ager, genauer ”Block Devices“. Denn LVM kann mit jeder Art von Block Devices Arbeiten: • Partitionen • RAIDs1 • ganze Festplatten • Network Block Devices • usw... 1egal, ob Linux Software RAID, dmraid oder ”echtes“ RAID Stefan J. Betz 18 / 28
Physical Volumes Block Devices f¨ ur LVM vorbereiten Nun werden die Devices als Pyhsical Volume initialisiert. Dabei wird von pvcreate das Block Device f¨ ur LVM vorbereitet. Die Syntax von pvcreate ist sehr einfach: pvcreate device Das w¨ are dann z.B. f¨ ur /dev/sda1: pvcreate /dev/sda1 Stefan J. Betz 19 / 28
Volume Groups Physical Volumes vereinen Der n¨ achste Schritt besteht darin die PVs einer VG zuzuordnen. Daf¨ ur ist, wie zuvor schon aufgelistet, das Tool vgcreate zust¨ andig. Dies hat folgende Syntax: vgcreate vgname devices Davon ausgegangen, dass /dev/sda1 und /dev/sda2 bei uns jeweils ein PV ist, w¨ are der korrekte Befehl also: vgcreate main /dev/sda1 /dev/sda2 Der Name unserer VG w¨ are somit ”main“. Stefan J. Betz 20 / 28
Logical Volumes Die bessere Partition Auf Basis der VGs k¨ onnen wir nun LVs anlegen. Und damit h¨ atten wir schon unser erstes LVM sinnvoll eingerichtet! Die Syntax von lvcreate ist folgende: lvcreate --size groesse --name lvname vgname Hier ein paar Beispiele: lvcreate --size 50G --name backup main lvcreate --size 100M --name etc main lvcreate --size 100G --name music main Stefan J. Betz 21 / 28
Anwendungsf¨ alle Ein paar Beispiele, was das in der Praxis bringt Jetzt haben wir zwar ein LVM aufgesetzt, aber noch nicht wirklich was damit gemacht. F¨ ur viele ist nat¨ urlich die Frage nach dem ”Warum“ noch nicht gekl¨ art; daher jetzt ein paar Beispiele, wie man LVM in der Praxis einsetzten k¨ onnte! Stefan J. Betz 22 / 28
Neue Festplatte Eine neue Platte ist wie ein neues Leben... Die alte Platte ist Rappelvoll, ne neue muss also her. Fr¨ uher (also mit der klassischen Partitionierung) hat man jetzt ewig Daten hin und her kopiert, Mountpoints ver¨ andert usw... Wenn man LVM hat, ist eine neue Festplatte mit Ausnahme vom /boot Dateisystem kein Problem mehr: pvcreate /dev/sdb1 vgextend main /dev/sdb1 pvmove /dev/sda1 vgreduce main /dev/sda1 pvmove /dev/sda2 vgreduce main /dev/sda2 Das war es schon; der komplette Vorgang l¨ auft im Hintergrund ab. Es muss nicht ungemounted oder gestoppt werden. Stefan J. Betz 23 / 28
Zus¨ atzliche Festplatte Wenns mal etwas mehr sein darf Man m¨ ochte die alte Platte weiternutzen und braucht einfach passend zu seiner 1TB Platte noch eine Zweite? Kein Problem: pvcreate /dev/sdb1 vgextend main /dev/sdb1 Das war es schon, nun h¨ atte unsere VG mit dem Namen ”main“ 2TB. Stefan J. Betz 24 / 28
Volumes vergr¨ oßern Wenn das Dateisystem mit den Daten wachsen muss Nat¨ urlich bringt es nichts wenn das VG 2TB hat, aber die Daten sich immer noch mit einem 100GB Volume begn¨ ugen m¨ ussen. Deshalb kann man Volumes nat¨ urlich auch bequem vergr¨ oßern: lvextend --size +100G /dev/main/music Nat¨ urlich muss das Dateisystem noch angepasst werden, da dies bei jedem Dateisystem nat¨ urlich anders geht, gehe ich nicht weiter darauf ein. Es w¨ urde auch den Rahmen dieses Workshops sprengen. Stefan J. Betz 25 / 28
Volumes verkleinern Platz f¨ ur anderes schaffen Auch kann man LVs wieder verkleinern. Aber: Es ist wichtig, das bevor man das Volume verkleinert, das darin enthaltene Dateisystem auch verkleinert hat, den sonst droht Datenverlust! Das Verkleinern vom Volume ”music“ um 100GB w¨ urde wie folgt funktionieren: lvreduce --size -100G /dev/main/music Stefan J. Betz 26 / 28
Notfall Von einem Rettungssystem an die Volumes kommen Nat¨ urlich kommt es auch vor, dass man von einem Rettungssystem oder einer Live-CD an seine Daten kommen m¨ ochte. Bevor man jetzt wild Manpages durchw¨ uhlt, f¨ uhrt folgender Weg in der Regel zu nutzbaren Volumes: modprobe dm-mod modprobe dm-mirror pvscan vgscan lvscan vgchange -a y Nat¨ urlich m¨ ussen die LVM Tools im Rettungssystem zur Verf¨ ugung stehen. Bei Ubuntu gen¨ ugt hier das Nachinstallieren des Paketes ”lvm2“. Stefan J. Betz 27 / 28
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