【Linux・CentOS7】 LVM によるディスクの管理について解説

レンタルサーバーに関連しているというよりは、VPS(バーチャル・プライベート・サーバー:Virtual Private Server)自宅サーバー向けの話題です。

LVMとは?

LVMはディスク(ボリューム)管理をするツールです。

LVMは「論理ボリューム管理:Logical Volume Manager」の略です。

論理的にLinuxのボリューム(ディスク)を管理するツールですが、最近ではLinuxをインストールする際に自動的にLVMで管理されます。

今回は、この LVM について説明します。

 

LVMによる論理的なパーティション管理

「物理的」にパーティションを管理するのではなく、「論理的」にパーティションを管理します。

 

「直接管理する」のではなく仮想的なパーティションを動的に管理します。

※パーティションとは、「partition→仕切り、区切り、区画」という意味です。Linuxでパーティションとは「/」「/usr」「/home」「/var」などの独立したファイルシステムのことを言います。

ハードディスクをパーティションに分割して、それぞれのパーティションに個別にファイルシステムを定義しています。

LVMが役に立つケース(LVMのメリット)

タマちゃん
LVMを使うメリットって何?

メリット1.小さいHDDを合わせて、巨大な1つのパーティションを作りたい

例えば、古くて100GBなどサイズが小さいHDDが複数個あったとして、1つずつなら使い物にならなくても複数のHDD(ハードディスクドライブ)を組み合わせて1つのボリュームにしてしまうことでOSもアプリもインストールできるサイズのディスクを作成することができます。

今までならサイズが小さいHDDはまだ使えるのに捨てていたかもしれませんが、LVMで管理することにより問題なく使用することができるようになります。

メリット2.巨大なサイズのHDDを細かく分割したいが、サイズに柔軟性を持たせたい

逆にLVMを利用して1つの巨大なHDDを細かく分割することもできます。

ただ分割するだけならLVMを使わなくても十分可能ですが、LVMのいいところは細かく分割して管理して、万が一パーティションが足りなくなってもサイズを拡大させることができます。

例えば、レンタルサーバーは多数の人間が1台のレンタルサーバーを共有していますが、セキュリティや障害に備えて細かくパーティションを分けて運用管理をして、いざレンタルサーバーのパーティションサイズが足りなくなった場合に救済策としてLVMでサイズを増やすことができます。

もしLVMで管理をしていない場合は、データを移動したり複雑な作業が発生するので障害を引き起こすリスクが高くなります。

自宅PCで自分しか使っていないなら、最悪再インストールをすればいいだけの話ですが、商用でレンタルサーバーなどを運用している場合はデータが消えましたでは済まされません。

 

メリット3.スナップショットを取りたい

スナップショットとは、その瞬間のボリュームのイメージのことです。

スナップショットは、サービスを停止せずに取得することができます。

(もちろん多数のデータ更新があるデータベースが入っているボリュームのスナップショットの場合、整合性は保証できなくなります)

スナップショットはコピーバックアップと異なり、基本的にデータは持っていません。

そのため、スナップショット取得後にデータが更新された場合は、更新される前のデータをスナップショットが保持することでスナップショット取得時の状態を保持します。

山ちゃん
スナップショットを取得した直後は、元データの変更がないので、スナップショットの中身もスカスカだよ

 

 

山ちゃん
でもデータが更新されたらスナップショットは更新される前のデータだけを持つことでボリュームのサイズを節約しているよ
管理人さん
だからスナップショットはボリュームの使用サイズを節約できますし、逆に元ボリュームが大幅に変わるとスナップショットが壊れてしまって(更新される前に遡れなくなって)エラーになります。

 

※スナップショットはバックアップではありません。

 

メリット4.パーティションの設定や管理で頭を悩みたくない

サーバーを管理していると大変です。

レンタルサーバーも、突然100GBで契約しているのに、1TB使いたいと言ってくるユーザーがいるかもしれません。

データを壊さずに柔軟に対応できれば、ユーザーにとって価値のあるサービスを提供してくれるレンタルサーバー会社になれます。

※でも大体のレンタルサーバー会社は、プランを変更したらファイルも全部消去されるので自分でデータを移してくださいという契約になっている。

→責任範囲とかいろいろ難しい面があるからか。しかしここまでサービスをしてれるといいアピールにはなりそう。

 

LVMで管理せずに直接管理をする場合は、以下の制約があります。

 

LVMを使わないことによる制約とは?

山ちゃん
今度は逆にLVMを使わなかった場合のデメリットを挙げていくね。

制約1.一度パーティションを作成すると簡単にサイズ変更ができない

タマちゃん
一度作ったパーティションはもう二度とサイズ変更ができないからリスクはあるよね。
管理人さん
LVMを使っていないと、リスクのあるコマンド、OSの再起動、最悪OSの再インストールが必要になるので簡単にはできません。

例えば、/varのパーティション(ファイルシステム)を10GBで作成したとします。

/var配下にはログがどんどんたまっていきます。

その結果、あっという間に/var配下のファイルが10GBになりました。

しかしLVMを使っていないと簡単に/varのパーティションのサイズは変更できません。

(リスクの高いオペレーション、OSの再起動、レスキューモードでの作業等、リスクが高くストレスがかかる作業が必要になります)

 

制約2.別のディスクにパーティションを移動できない

手持ちのディスクA(サイズ:10GB)にLinuxをインストールしました。

/homeのパーティションの容量が増えました。

そのため、ディスクB(サイズ:20GB)を追加しました。

では、「/home」が格納されているディスクAからディスクBに動かせるかというと、LVMで管理をしていないと動かせません。

タマちゃん
LVMで管理をしていないと、せっかく容量の大きいハードディスクドライブ(HDD)を追加してもパーティションを動かせないんだね
山ちゃん
そうだね

タマちゃん
でもLVMで管理していれば、容量の大きいハードディスクドライブ(HDD)を追加してもそっちにパーティションを動かせるから便利だね!
山ちゃん
レンタルサーバーとかサービスを落とせないシステムの場合は、とても便利だね

 

 

最近のLinuxではインストーラが自動的に「LVM」でパーティションを作成する

実際にCentOS7をインストールして確認してみました。

下図はインストール時のパーティション作成の場面です。

「パーティション構成」に関して「パーティションを自動構成する」を選択してインストールをしました。

 

 

インストール完了後、ログインしてパーティション構成を確認してみます。

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sda
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

コマンド (m でヘルプ): p ← fdiskの内部コマンド「p」でパーティションを確認します。

Disk /dev/sda: 32.2 GB, 32212254720 bytes, 62914560 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O サイズ (最小 / 推奨): 512 バイト / 512 バイト
Disk label type: dos
ディスク識別子: 0x000cc783

デバイス ブート      始点        終点     ブロック   Id  システム
/dev/sda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sda2         2099200    62914559    30407680   8e  Linux LVM ←LVMで構成されています。

コマンド (m でヘルプ):

旧来のパーティション分割方式の場合、1つのハードディスクをいくつかのパーティションに分割することしかできませんでした。

そのため、個々のハードディスクの容量を超える大きさのパーティションを作ることはできませんでした。

それに一度設定したパーティション容量をあとからサイズ変更するのは大変です。

 

LVMは、このような従来のパーティション分割方式の不便さを解消し、パーティションを柔軟に管理できるようにするディスク管理ツールです。

 

LVMの基本的な仕組み

LVMの基本的な仕組みは「物理的な」パーティションを細かなブロックに分割し、そのブロックを多数寄せ集めて「論理的な」パーティションとして再構成する仕組みです。

LVMは下図のような構成になっています。

 

下図を例として説明します。

HDDが2台あるとして、この2台のHDDから「/dev/sda1」「/dev/sdb1」の2つのパーティションが作成されます。

LVMはこの「/dev/sda1」「/dev/sdb1」を「PV(物理ボリューム:Physical Volume)」に変換します。

変換された「PV」を更に「PE(物理エクステント:Physical Extent)」に分割します。

PEはLVMが管理する最小単位となります。

PEのサイズは 8KB ~ 512MB まで自由に設定できます。

ただしあまり大きくPEのサイズを取りすぎると、ディスクI/Oが効率的になる反面、ディスクの無駄遣いが発生するなどトレードオフを考慮した設計が必要になります。

そしてこのPEを集めて「VG(Volume Group)ボリューム・グループ」が作成されます。

このVGを分割して「LV(Logical Volume)論理ボリューム」が作成されます。

このLVから「/dev/cl/root」パーティションや「/dev/cl/home」パーティションが作られます。

LVMの操作手順

CentOS上での操作方法を解説します。

今回は、新しくHDDを追加した場合に既存のLVMのシステムに組み入れる手順です。

設計

何はともあれ設計です。

今回は

  • 新しくHDDを追加する
  • 追加した1つのHDDから2つのLVM用のパーティション(論理ボリューム:LV)を作成する
  • 1つの論理ボリューム(LV)を「/dev/cl/lv_test」にする
  • もう1つの論理ボリュームを「/dev/cl/lv_home_test」にする
  • 作成した「/dev/cl/lv_test」を「/」にマウントする
  • 作成した「/dev/cl/lv_home_test」を「/home」にマウントする

という構成で構築してみます。

図解すると下図のようになります。

作業概要

  1. 1.HDDを追加する
  2. 2.PV(物理ボリューム)を作成する
  3. 3.PE(物理エクステント)を作成する
  4. 4.VG(ボリュームグループ)を作成する
  5. 5.LV(論理ボリューム)を作成する
  6. 6.ファイルシステムを作成する

です。

 

パーティションを作成する

パーティションを作成します。

全体の構成図で見ると下図の青線で囲まれた個所となります。

 

早速、現状の構成を確認します。

fdiskコマンドで現在のディスク構成(どんなディスクがパソコンに搭載されているのか)を確認します。

また、dfコマンドでディスクとパーティションの関係を確認します。

# fdisk -l

Disk /dev/sda: 32.2 GB, 32212254720 bytes, 62914560 sectors ← /dev/sdaは全体で32.2GBです。この/dev/sdaが「/dev/mapper/cl-root」と「/dev/mapper/cl-swap」に分かれています。
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O サイズ (最小 / 推奨): 512 バイト / 512 バイト
Disk label type: dos
ディスク識別子: 0x000cc783

デバイス ブート      始点        終点     ブロック   Id  システム
/dev/sda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sda2         2099200    62914559    30407680   8e  Linux LVM ← LVMの構成になっています。

Disk /dev/sdb: 7516 MB, 7516192768 bytes, 14680064 sectors ← 新規で追加したディスク「/dev/sdb」は7GBあります。
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O サイズ (最小 / 推奨): 512 バイト / 512 バイト

Disk /dev/mapper/cl-root: 29.0 GB, 28982640640 bytes, 56606720 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O サイズ (最小 / 推奨): 512 バイト / 512 バイト

Disk /dev/mapper/cl-swap: 2147 MB, 2147483648 bytes, 4194304 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O サイズ (最小 / 推奨): 512 バイト / 512 バイト

# df -h
ファイルシス        サイズ  使用  残り 使用% マウント位置
/dev/mapper/cl-root    27G 1018M   26G    4% /
devtmpfs              478M     0  478M    0% /dev
tmpfs                 489M     0  489M    0% /dev/shm
tmpfs                 489M  6.7M  482M    2% /run
tmpfs                 489M     0  489M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1            1014M  139M  876M   14% /boot
tmpfs                  98M     0   98M    0% /run/user/0
tmpfs                  98M     0   98M    0% /run/user/1000

 

実際に/dev/sdbをLVMで構成されたパーティションに設定してみましょう。

※物理ボリューム(PV)はHDD単位ではなくパーティション単位で作成します。

# fdisk /dev/sdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

Device does not contain a recognized partition table
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x38eb4ec5.

コマンド (m でヘルプ): p ← パーティションを表示させます。

Disk /dev/sdb: 7516 MB, 7516192768 bytes, 14680064 sectors ← /dev/sdbの容量は7GBあります。
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O サイズ (最小 / 推奨): 512 バイト / 512 バイト
Disk label type: dos
ディスク識別子: 0x38eb4ec5

デバイス ブート      始点        終点     ブロック   Id  システム

コマンド (m でヘルプ): m ← fdiskの内部コマンドを確認します。
コマンドの動作
   a   toggle a bootable flag
   b   edit bsd disklabel
   c   toggle the dos compatibility flag
   d   delete a partition
   g   create a new empty GPT partition table
   G   create an IRIX (SGI) partition table
   l   list known partition types
   m   print this menu
   n   add a new partition ← 内部コマンド n は新しくパーティションを作成します。
   o   create a new empty DOS partition table
   p   print the partition table
   q   quit without saving changes
   s   create a new empty Sun disklabel
   t   change a partition's system id
   u   change display/entry units
   v   verify the partition table
   w   write table to disk and exit
   x   extra functionality (experts only)

コマンド (m でヘルプ): n ← 新しくパーティションを作成します。
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p): p ← パーティションタイプを「primary」に設定します。
パーティション番号 (1-4, default 1): ← そのまま「Enter」を押下してパーティション番号を「1」に設定します。(この番号が/dev/sdb1,/dev/sdb2,/dev/sdb3,/dev/sdb4になります。プライマリパーティションは4つまで作成できます。)
最初 sector (2048-14680063, 初期値 2048): ← そのまま「Enter」を押下して「2048」を設定します。2048はセクターの最初の位置になります。
初期値 2048 を使います
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-14680063, 初期値 14680063): ← そのまま「Enter」を押下して「14680063」を設定します。この数値はパーティションの最後のセクターを表しています。
初期値 14680063 を使います
Partition 1 of type Linux and of size 7 GiB is set

コマンド (m でヘルプ): t ← 続けてfdiskの内部コマンド「t」を実行します。「t」コマンドはパーティションのタイプを設定します。
Selected partition 1
Hex code (type L to list all codes): L ← fdiskの内部コマンド「L」でパーティションのタイプ一覧を表示します。この中から「LVM」を選択します。

 0  空              24  NEC DOS         81  Minix / 古い Li bf  Solaris
 1  FAT12           27  Hidden NTFS Win 82  Linux スワップ  c1  DRDOS/sec (FAT-
 2  XENIX root      39  Plan 9          83  Linux           c4  DRDOS/sec (FAT-
 3  XENIX usr       3c  PartitionMagic  84  OS/2 隠し C: ド c6  DRDOS/sec (FAT-
 4  FAT16 <32M      40  Venix 80286     85  Linux 拡張領域  c7  Syrinx
 5  拡張領域        41  PPC PReP Boot   86  NTFS ボリューム da  非 FS データ
 6  FAT16           42  SFS             87  NTFS ボリューム db  CP/M / CTOS / .
 7  HPFS/NTFS/exFAT 4d  QNX4.x          88  Linux プレーン  de  Dell ユーティリ
 8  AIX             4e  QNX4.x 2nd part 8e  Linux LVM       df  BootIt ← 「8e」がLinux LVMになります。
 9  AIX ブート可能  4f  QNX4.x 3rd part 93  Amoeba          e1  DOS access
 a  OS/2 ブートマネ 50  OnTrack DM      94  Amoeba BBT      e3  DOS R/O
 b  W95 FAT32       51  OnTrack DM6 Aux 9f  BSD/OS          e4  SpeedStor
 c  W95 FAT32 (LBA) 52  CP/M            a0  IBM Thinkpad ハ eb  BeOS fs
 e  W95 FAT16 (LBA) 53  OnTrack DM6 Aux a5  FreeBSD         ee  GPT
 f  W95 拡張領域 (L 54  OnTrackDM6      a6  OpenBSD         ef  EFI (FAT-12/16/
10  OPUS            55  EZ-Drive        a7  NeXTSTEP        f0  Linux/PA-RISC
11  隠し FAT12      56  Golden Bow      a8  Darwin UFS      f1  SpeedStor
12  Compaq 診断     5c  Priam Edisk     a9  NetBSD          f4  SpeedStor
14  隠し FAT16 <32M 61  SpeedStor       ab  Darwin ブート   f2  DOS セカンダリ
16  隠し FAT16      63  GNU HURD または af  HFS / HFS+      fb  VMware VMFS
17  隠し HPFS/NTFS  64  Novell Netware  b7  BSDI fs         fc  VMware VMKCORE
18  AST SmartSleep  65  Novell Netware  b8  BSDI スワップ   fd  Linux raid 自動
1b  隠し W95 FAT32  70  DiskSecure Mult bb  隠し Boot Wizar fe  LANstep
1c  隠し W95 FAT32  75  PC/IX           be  Solaris ブート  ff  BBT
1e  隠し W95 FAT16  80  古い Minix
Hex code (type L to list all codes): 8e ← パーティションのタイプを「8e」に設定します。
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux LVM'

コマンド (m でヘルプ): p ← 正しく設定されていることを確認します。

Disk /dev/sdb: 7516 MB, 7516192768 bytes, 14680064 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O サイズ (最小 / 推奨): 512 バイト / 512 バイト
Disk label type: dos
ディスク識別子: 0x38eb4ec5

デバイス ブート      始点        終点     ブロック   Id  システム
/dev/sdb1            2048    14680063     7339008   8e  Linux LVM ← 正しく設定されていることを確認します。

コマンド (m でヘルプ): w ← fidskの内部コマンド「w」で設定を反映させます。
パーティションテーブルは変更されました!

ioctl() を呼び出してパーティションテーブルを再読込みします。
ディスクを同期しています。
# fdisk -l ← 「fdisk -l」コマンドで正しく設定されていることを確認します。

Disk /dev/sda: 32.2 GB, 32212254720 bytes, 62914560 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O サイズ (最小 / 推奨): 512 バイト / 512 バイト
Disk label type: dos
ディスク識別子: 0x000cc783

デバイス ブート      始点        終点     ブロック   Id  システム
/dev/sda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
/dev/sda2         2099200    62914559    30407680   8e  Linux LVM

Disk /dev/sdb: 7516 MB, 7516192768 bytes, 14680064 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O サイズ (最小 / 推奨): 512 バイト / 512 バイト
Disk label type: dos
ディスク識別子: 0x38eb4ec5

デバイス ブート      始点        終点     ブロック   Id  システム
/dev/sdb1            2048    14680063     7339008   8e  Linux LVM ← 正しく設定されていることが確認できました。

Disk /dev/mapper/cl-root: 29.0 GB, 28982640640 bytes, 56606720 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O サイズ (最小 / 推奨): 512 バイト / 512 バイト

Disk /dev/mapper/cl-swap: 2147 MB, 2147483648 bytes, 4194304 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O サイズ (最小 / 推奨): 512 バイト / 512 バイト

 

PV(物理ボリューム)の作成

次に作成したパーティションに対して pvcreate コマンドを実行し PV(物理ボリューム) を作成します。

全体の構成図で見ると、下図の青い線の部分です。

PVを作成するためには「pvcreate」コマンドを実行します。

下のコマンドは「/dev/sdb1」に対して実行しています。

# pvcreate /dev/sdb1
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.

 

タマちゃん
なんで「/dev/sdb」じゃなくて「/dev/sdb1」のように数字が入っているの?
管理人さん
「/dev/sdb」は単なるデバイス名で、パソコンからデバイスを使う場合は、デバイスをパーティションに分割する必要があるからだよ。
パーティションは4つに分割出来て(プライマリの場合)「/dev/sdb1」とか「/dev/sdc3」とか番号がついていくよ。

 

PVを確認します。

PVを確認する場合は「pvscan」および「pvdisplay」コマンドを実行します。

# pvscan
  PV /dev/sda2   VG cl              lvm2 [29.00 GiB / 4.00 MiB free]
  PV /dev/sdb1                      lvm2 [7.00 GiB] ← PVが作成されましたが、まだどこにも所属していません。
  Total: 2 [36.00 GiB] / in use: 1 [29.00 GiB] / in no VG: 1 [7.00 GiB]

# pvdisplay
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sda2
  VG Name               cl
  PV Size               29.00 GiB / not usable 3.00 MiB
  Allocatable           yes
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              7423
  Free PE               1
  Allocated PE          7422
  PV UUID               qP3lOA-M3ZM-3m7M-FQCd-QlPr-SpP9-h5KsRR

  "/dev/sdb1" is a new physical volume of "7.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb1
  VG Name
  PV Size               7.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0 ← この段階ではまだPE(物理エクステント)はできていません。
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               KfzPyI-cxWf-lWHc-p0Ue-E9g4-vnBS-MQnvdK

 

問題なく物理ボリュームが作成されています。

次はボリュームグループを作成します。

VG(ボリューム・グループ)の作成

PV(物理ボリューム)を作成してもLVMで使うためには必ず「VG(ボリュームグループ)」に組み入れなければいけません。

PVが1つだけでも、VGに組み入れます。

全体の構成図を見ると下図の青線の部分になります。

(既存のVGに組み入れるため、青線が半分の位置にまたがっています)

今回の場合は CentOS のインストール時に自動的にLVMでファイルシステムを作成していますのですでにVG(cl)は存在していますので、このVG(cl)に「/dev/sdb1」を組み込みます。

すでにあるVGを確認します。

# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               cl ← すでにお気づきかもしれませんが、dfコマンドを実行して「/dev/mapper/cl-root」という結果が返ってきていましたが、この「cl-root」の「cl」がボリュームグループ名になります。「/dev/sdb1」も「cl」に組み込みます。
  System ID
  Format                lvm2
  Metadata Areas        1
  Metadata Sequence No  3
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                2
  Open LV               2
  Max PV                0
  Cur PV                1
  Act PV                1
  VG Size               29.00 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              7423
  Alloc PE / Size       7422 / 28.99 GiB
  Free  PE / Size       1 / 4.00 MiB
  VG UUID               x3BtfV-h2D7-DFIn-Klhr-dolK-jHS5-daqRUt

 

今回は、ゼロからボリュームグループを作成するのではなく、既存のボリュームグループ「cl」に組み込むので「vgextend」コマンドを実行します。

# vgdisplay ← vgextendコマンドを実行する前に現在の構成を確認します。
  --- Volume group ---
  VG Name               cl
  System ID
  Format                lvm2
  Metadata Areas        1
  Metadata Sequence No  3
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                2
  Open LV               2
  Max PV                0
  Cur PV                1
  Act PV                1
  VG Size               29.00 GiB ← 「vgextend」コマンドを実行する前は29GBしかありません。
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              7423
  Alloc PE / Size       7422 / 28.99 GiB
  Free  PE / Size       1 / 4.00 MiB
  VG UUID               x3BtfV-h2D7-DFIn-Klhr-dolK-jHS5-daqRUt

# vgextend cl /dev/sdb1 ← 「/dev/sdb1」を既存のボリュームグループ「cl」に組み込みます。
  Volume group "cl" successfully extended

# vgdisplay ← ボリュームグループを確認します。
  --- Volume group ---
  VG Name               cl
  System ID
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  Metadata Sequence No  4
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                2
  Open LV               2
  Max PV                0
  Cur PV                2
  Act PV                2
  VG Size               35.99 GiB ← ボリュームグループのサイズが29GB→36GBに拡張しています。
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              9214
  Alloc PE / Size       7422 / 28.99 GiB
  Free  PE / Size       1792 / 7.00 GiB
  VG UUID               x3BtfV-h2D7-DFIn-Klhr-dolK-jHS5-daqRUt

# pvscan ← pvscanコマンドでも確認します。
  PV /dev/sda2   VG cl              lvm2 [29.00 GiB / 4.00 MiB free]
  PV /dev/sdb1   VG cl              lvm2 [7.00 GiB / 7.00 GiB free] ← 「/dev/sdb1」もボリュームグループに所属しています。
  Total: 2 [35.99 GiB] / in use: 2 [35.99 GiB] / in no VG: 0 [0   ]

 

今回はOSインストール時に作成した既存のボリュームグループに追加する形になっていますが、ゼロから作成する場合は以下のように「vgcreate」コマンドを実行します。

【例】

新規でボリュームグループ「cl」を作成して、PV(物理ボリューム)の「/dev/sda2」と「/dev/sdb1」を物理エクステント(PE)のサイズを8MBで組み込む場合

# vgcreate -s 8M cl /dev/sda2 /dev/sdb1

 

LV(論理ボリューム)の作成

次はVG(ボリュームグループ)からLV(論理ボリューム)を作成します。

LV(論理ボリューム)は仮想的なパーティションになります。

LVはVGから必要なサイズを切り出す形で作成します。

全体の構成図で見ると下図の青線の部分になります。

 

今回は以下のような設計にします。

全体のVG:37GB

/(root) ディレクトリ:LV名:root:30GB(既存、変更しない)

/test ディレクトリ:LV名:lv_test:4GB

/home/test01 ディレクトリ:LV名:lv_home_test:約3GB(残り全部)

※すでにOSのインストールで「/(rootディレクトリ)」が作成されているので、これは変更しません。

 

初めに「lvscan」と「lvdisplay」コマンドで既存のLVを確認します。

# lvscan
  ACTIVE            '/dev/cl/swap' [2.00 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/cl/root' [26.99 GiB] inherit

# lvdisplay
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/cl/swap
  LV Name                swap
  VG Name                cl
  LV UUID                XMRDM3-LwF3-Q2tj-hPOB-iBNw-s9pk-86cXR3
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2017-05-18 07:05:00 +0900
  LV Status              available
  # open                 2
  LV Size                2.00 GiB
  Current LE             512
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:1

  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/cl/root
  LV Name                root
  VG Name                cl
  LV UUID                wdI8u1-5BWF-SN2H-TDO3-yC38-zMyL-xK2Qeo
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2017-05-18 07:05:00 +0900
  LV Status              available
  # open                 1
  LV Size                26.99 GiB
  Current LE             6910
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:0

 

次に新規でlvを作成します。

# lvcreate -L 4G -n lv_test cl ← ボリュームグループ(cl)から4GBを使って論理ボリューム(lv_test)を作成します。
  Logical volume "lv_test" created.

# lvscan ← lvscanコマンドで確認します。
  ACTIVE            '/dev/cl/swap' [2.00 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/cl/root' [26.99 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/cl/lv_test' [4.00 GiB] inherit ← 作成されています。

# lvcreate -l 100%FREE -n lv_home_test cl ← 残りの領域をすべてlv_home_testに割り当てます。
  Logical volume "lv_home_test" created.

# lvscan
  ACTIVE            '/dev/cl/swap' [2.00 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/cl/root' [26.99 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/cl/lv_test' [4.00 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/cl/lv_home_test' [3.00 GiB] inherit ← 作成されています。

# lvdisplay
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/cl/swap
  LV Name                swap
  VG Name                cl
  LV UUID                XMRDM3-LwF3-Q2tj-hPOB-iBNw-s9pk-86cXR3
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2017-05-18 07:05:00 +0900
  LV Status              available
  # open                 2
  LV Size                2.00 GiB
  Current LE             512
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:1

  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/cl/root
  LV Name                root
  VG Name                cl
  LV UUID                wdI8u1-5BWF-SN2H-TDO3-yC38-zMyL-xK2Qeo
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2017-05-18 07:05:00 +0900
  LV Status              available
  # open                 1
  LV Size                26.99 GiB
  Current LE             6910
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:0

  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/cl/lv_test
  LV Name                lv_test
  VG Name                cl
  LV UUID                OZ5cLd-4RB2-iZIn-XDw0-Ogdr-bFaC-cc57OR
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2017-05-21 10:33:26 +0900
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                4.00 GiB
  Current LE             1024
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:2

  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/cl/lv_home_test
  LV Name                lv_home_test
  VG Name                cl
  LV UUID                ulVLjk-2XAT-Izqp-lQPN-cSPV-Ih5V-1h86yZ
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2017-05-21 10:35:04 +0900
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                3.00 GiB
  Current LE             768
  Segments               2
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:3

 

ファイルシステムを作成

最後にLV(論理ボリューム)にファイルシステムを作成し、既存のファイルシステムにマウントして利用できるようにします。

全体の構成図から見ると青線の部分になります。

 

ここまでの作業によって、通常のパーティションと同じように扱えるよう論理ボリュームを2つ作成しました。

あとはこのLVにファイルシステムを作成すれば、マウントしてファイルを読み書きすることができるようになります。

今回はOSがCentOS7なので「xfs」でファイルシステムを作成しました。

# mkfs.xfs /dev/mapper/cl-lv_test
meta-data=/dev/mapper/cl-lv_test isize=512    agcount=4, agsize=262144 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=1048576, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=2560, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

# mkfs.xfs /dev/mapper/cl-lv_home_test
meta-data=/dev/mapper/cl-lv_home_test isize=512    agcount=4, agsize=196608 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=786432, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=2560, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

 

次にマウントポイントを作成します。

# mkdir /test

# mkdir /home/test

 

マウントします。

# mount /dev/cl/cl-lv_test /test

# mount /dev/cl/lv_home_test /home/test

# df -h
ファイルシス                サイズ  使用  残り 使用% マウント位置
/dev/mapper/cl-root            27G 1018M   26G    4% /
devtmpfs                      478M     0  478M    0% /dev
tmpfs                         489M     0  489M    0% /dev/shm
tmpfs                         489M  6.7M  482M    2% /run
tmpfs                         489M     0  489M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                    1014M  139M  876M   14% /boot
tmpfs                          98M     0   98M    0% /run/user/0
tmpfs                          98M     0   98M    0% /run/user/1000
/dev/mapper/cl-lv_test        4.0G   33M  4.0G    1% /test
/dev/mapper/cl-lv_home_test   3.0G   33M  3.0G    2% /home/test

 

最後に忘れがちですが、OSを再起動しても自動的にマウントするように「/etc/fstab」を編集します。

# cat /etc/fstab

#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Thu May 18 07:05:01 2017
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
/dev/mapper/cl-root     /                       xfs     defaults        0 0
UUID=acfad4b8-0209-4f14-b6bf-71fba5ccbe80 /boot                   xfs     defaults        0 0
/dev/mapper/cl-swap     swap                    swap    defaults        0 0

# cp -ip /etc/fstab /home/test/backup/fstab ← 念のためバックアップを取ります。

# vi /etc/fstab
↓以下のように編集します。
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Thu May 18 07:05:01 2017
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
/dev/mapper/cl-root     /                       xfs     defaults        0 0
UUID=acfad4b8-0209-4f14-b6bf-71fba5ccbe80 /boot                   xfs     defaults        0 0
/dev/mapper/cl-swap     swap                    swap    defaults        0 0
/dev/mapper/cl-lv_test         /test            xfs     defaults        0 0
/dev/mapper/cl-lv_home_test    /home/test       xfs     defaults        0 0

 

LVMの基本用語

一通り手順を基にLVMについて解説しましたが、基本的な仕組みはさほど難しくはないと思います。

ただ単に重層化しているだけで順番通りに作業をすれば問題なくファイルシステムが作成できます。

 

ただ、LVMの構成要素を指す独特の用語が使われるために、最初だけ混乱するかもしれませんが、何度か作業をすることで理解できるようになると思います。

 

下に基本用語について解説しますが、個人的には用語よりも作業をすることの方が早く覚えられると思います。

参考に全体の構成図を載せます。

PV(物理ボリューム:Pysical Volume)

「物理ボリューム」とはパーティションのことです。

PVは「物理的な」ボリューム、つまりハードディスク上に作成したパーティションを指します。

 

パーティションを作成する際に指定する種類 (type)は、 [LVM」で作成します。

このボリュームをPVとして使えるようにするために物理工クステント(PE) を作成します。

 

PE(物理工クステント:Pysical Extent)

PVを一定サイズの領域に分割したものがPEです。

LVMは、この小さなPEを集めてボリューム・グループ(VG)を構成します。

ボリューム・グループ(VG: Volume Group)

複数の物理ボリューム(PV)を1つにまとめて名付けたものがボリューム・グループ(VG)です。

このVGを切り分けてLVを作成します。

PEを寄せ集めて構成されているので物理的なハードディスクの制約を受けず、追加・切り離しなど自由に構成することができます。

サイズの拡大/縮小も可能です。

LV(論理ボリューム:Logical Volume)

VGから切り取ってLVを作成します。

物理ボリューム(PV)と異なり、LV(論理ボリューム)は「仮想上の」パーティションです。

 

 

Posted by 100%レンタルサーバーを使いこなすサイト管理人

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。