Um LVM gleich nach dem Systemstart zur Verfügung zu haben, muss dies
innerhalb des Init-V-Prozesses gestartet werden. Bei SuSE ist der
Befehl vgchange -a y bereits in /etc/init.d/boot enthalten.
Um das LVM-System ordnungsgemäß zu beenden, ist noch vgchange -a n
in der Datei /etc/init.d/halt enthalten, das beim Herunterfahren
ausgeführt wird. Auch bei Mandrake sind in den aktuellen Versionen die
entsprechenden Befehle integriert. Bei Red Hat muss unter Umständen noch
nachgebessert werden. Sehen Sie dazu auch das LVM HOWTO auf der
LVM-Website, aufgelistet im Abschnitt
Literaturverzeichnis. Um zu überprüfen, ob Ihre Distribution
ebenfalls schon beim Start LVM aktiviert, führen Sie als root
lsmod aus. Ist in der aufgeführten Liste das Modul
lvm-mod enthalten, ist dies der Fall. Alternativ können Sie auch
das Verzeichnis /proc/lvm, das nur bei aktiviertem LVM existiert,
aufrufen.
Danach können Logical Volumes genauso wie herkömmliche Partitionen in
/etc/fstab mit Hilfe eines Editors Ihrer Wahl eingefügt werden,
damit diese automatisch beim Booten in den Verzeichnisbaum eingehängt werden.
Gehen Sie bei der Bearbeitung der Konfigurationsdatei sehr sorgfältig vor,
bei eventuellen Fehleintragungen könnte es sonst sein, dass Ihr System
nicht mehr startet.
# /etc/fstab
/dev/volg1/logv1 /lvm-test ext2 defaults 0 2
Danach stehen die Partitionen wie bei dem oben genannten Beispiel unter
dem Verzeichnis /lvm-test zur Verfügung.
Um Daten von einem Physical Volume zu einem anderen Physical Volume
zu verschieben, um zum Beispiel die betreffende Partition danach aus
der Volume Group zu entfernen, gibt es das Kommando pvmove. Mit dem
folgenden Befehl werden alle Daten vom Physical Volume /dev/hdb6 auf
den freien, noch zur Verfügung stehenden Platz der anderen Physical
Volumes der gleichen Volume Group verschoben. Voraussetzung ist
allerdings, dass die restlichen Physical Volumes der Volume Group
noch genügend Speicherplatz zur Verfügung stellen, um diese Daten
aufnehmen zu können.
pvmove -v /dev/hdb6
Danach könnte man mit
vgreduce volg1 /dev/hdb6
die Partition aus der Volume Group entfernen und anderweitig benutzen. Um die Daten auf ein bestimmtes Physical Volume zu verschieben, gibt man dieses als zweites Physical Volume an:
pvmove -v /dev/hdb6 /dev/hdb7
Um eine Volume Group oder ein Logical Volume umzubenennen, gibt es die
beiden Kommandos vgrename und lvrename.
vgrename /dev/volg1 /dev/volgroup1
lvrename /dev/volgroup1/logv1 /dev/volgroup1/logvol1
Danach müssen Sie eventuell den Eintrag in der Datei
/etc/fstab ändern.
Beim Anlegen einer Volume Group besteht die Möglichkeit, die Größe
der Physical Extents vorzugeben. Standardmäßig ist eine Größe von
4 MByte eingestellt. Um eine selbst definierte Größe zu erhalten,
kann man dies beim Erstellen einer Volume Group mit der
Option -s angeben. Es sind Größen von 8 KByte bis
16 GByte möglich.
vgcreate -s 8k volg2 /dev/hdb7
Nachträglich lässt sich die Größe der Physical Extents nicht ändern. Da je Logical Volume nur 65563 Physical Extents verwaltet werden können, beschränkt die Größe der Physical Extents auch die Größe der Logical Volumes.
Um nähere Details zu Physical Volumes, Volume Groups oder Logical
Volumes zu erhalten, gibt es die Kommandos pvdisplay,
vgdisplay und lvdisplay:
pvdisplay /dev/hdb5
vgdisplay /dev/volg1
lvdisplay /dev/volg1/logv1
Ergänzend gibt es noch Scan-Kommandos, um das System nach LVM-Volumes etc. abzusuchen und aufzulisten:
pvscan
Dieser Befehl erstellt eine Liste über alle Physical Volumes.
vgscan
Dieser Befehl erstellt eine Liste aller Volume Groups. Daneben werden
die notwendigen Dateien /etc/lvmtab und /etc/lvmtab.d
erzeugt.
lvscan
Dieser Befehl erstellt eine Liste aller Logical Volumes.
Mit den beiden Kommandos lvremove und vgremove
lassen sich Logical Volumes beziehungsweise Volume Groups aus dem
System entfernen. Zu beachten ist, dass nur ausgehängte Logical
Volumes entfernt werden können. Führen Sie dazu folgende Befehle aus.
Dabei muss die entsprechende Volume Group noch aktiv sein. Dieses
Beispiel geht davon aus, dass das Logical Volume über das Verzeichnis
/lvm-test gemountet ist.
umount /lvm-test
lvremove /dev/volg1/logv1
Nach dem Deaktivieren der Volume Group, können Sie dann schließlich
auch mit dem Befehl vgremove die Volume Group löschen, vorausgesetzt
es existieren keine weiteren Logical Volumes innerhalb dieser Volume
Group mehr.
vgchange -a n /dev/volg1
vgremove /dev/volg1
Um auch LVM für die Root-Partition nutzen zu können, ist es notwendig,
dass der Kernel das Modul lvm-mod schon vor dem Zugriff auf die
Root-Partition geladen hat, sonst ist ein Zugriff darauf nicht möglich. Dafür
ist ein Kernel mit fest integriertem LVM-Modul oder eine
Initial-RAM-Disk erforderlich. Die aktuellen Versionen der
SuSE-Distribution bieten bei der Installation die Möglichkeit, auch eine
LVM-Partition für die Root-Partition zu erstellen.
LVM auch für die Root-Partition zu verwenden, birgt einige Gefahren in sich und kann Ihr ganzes System unbrauchbar machen. Außerdem kann es bei späteren Distributions-Updates zu Komplikationen kommen. Zusätzlich kann es bei einer Beschädigung des Dateisystems der Root-Partition aufwändiger sein, dieses wiederherzustellen. Eine Umstellung der Root-Partition auf LVM ist deshalb nur erfahrenen Linux-Anwendern zu empfehlen. Daher rate ich in der Regel davon ab. Des Weiteren übernehme ich keine Garantie für die hier beschriebene Vorgehensweise. Wollen Sie dennoch Ihre Root-Partition auf LVM aufsetzen und sind sich der Gefahren bewusst, sollten Sie vorher unbedingt zur Sicherheit ein Backup Ihrer Daten und der Systempartition anlegen.
Eine der einfachsten und sichersten Möglichkeiten, LVM für die
Root-Partition einzurichten, ist die Verwendung einer so genannten
Live-Distribution. Dies ist eine Linux-Distribution, die komplett von einer
CD läuft und die keiner Installation bedarf und damit vollkommen ohne
Festplatte auskommt. Dies ermöglicht ein komfortables Arbeiten an der
inaktiven Root-Partition. Bei anderen Verfahren wären Komplikationen mit
der gemounteten Root-Partition nicht auszuschließen, da die meisten
Programme, wie zum Beispiel resize2fs, ein ausgehängtes
Dateisystem voraussetzen, und ein umount kann man nicht einfach auch
für die Systempartition anwenden.
Eine weit verbreitete und sehr empfehlenswerte Distribution dieser Art ist Knoppix, das Sie unter
http://www.knopper.net/knoppix/
http://www.toms.net/rb/dd
zum Kopieren der Root-Partition auch enthält. Das hier beschriebene
Verfahren bezieht sich ausschließlich auf die Verwendung einer
Live-Distribution. Um Knoppix zu starten, booten Sie von der Knoppix-CD.
Mit der Eingabetaste am Bootprompt gelangen Sie zum KDE-Desktop, mit der
Eingabe von knoppix 2 in eine Textkonsole. Da Knoppix ein
vollständiges Linux-Betriebssystem ist, bringt es eine vielfältige Auswahl an
Tools mit, unter anderem das Programm Partition Image, das Sie mit
partimage in einer Shell starten. Damit können Sie gleich die dringend zu
empfehlende Sicherung Ihrer Root-Partition durchführen, indem Sie ein
Abbild dieser Partition in eine Image-Datei speichern. Diese Image-Datei
speichern Sie dann am besten auf einen gesonderten Datenträger.
Falls etwas schief gehen sollte, können Sie den Zustand der Root-Partition
zum Zeitpunkt der Sicherung wiederherstellen, indem Sie die Image-Datei
wieder zurückspielen. Sie können auch die Image-Datei gleich auf ein erstelltes
Logical Volume zurückspielen. Achten Sie darauf, dass das Logical Volume groß genug ist,
damit die Root-Partition darauf zurückgespielt werden kann. Alternativ können Sie auch
auf der Kommandozeile wie weiter unten beschrieben dd verwenden.
Sichern Sie zusätzlich noch Ihre Datenpartitionen.
Das hier beschriebene Verfahren geht von folgender Systemkonfiguration auf einer 1,6 GByte großen Festplatte aus:
/dev/hda1 swap (Swap-Partition) 192 MByte
/dev/hda2 / (Root-Partition) 1,5 GByte
/dev/hda3 boot (Boot-Partition) 20 MByte
Damit die Root-Partition auf LVM aufsetzen kann, ist es erforderlich, erst ein
neues Logical Volume zu erstellen und dann die komplette Root-Partition darauf
zu kopieren. In diesem Falle wird dazu die Root-Partition verkleinert, um
neuen Speicherplatz frei zu machen. Aus diesem Speicherplatz wird dann eine
neue Partition erstellt, die später die Root-Partition aufnehmen wird. Daher
darf hier die aktuelle Root-Partition nicht einmal die Hälfte der Partition in
Anspruch nehmen. Zum Verkleinern der Partition nehmen Sie am besten das
Programm GNU Parted. Gestartet wird es auf der Kommandozeile mit
parted gefolgt von dem jeweiligen Device.
parted /dev/hda
(parted) p # zeigt die aktuelle Partitionstabelle an
Minor Start End Type Filesystem Flags
1 0,031 192,137 primary linux-swap
3 192,938 214,539 primary ext2 boot
2 252,000 1549,406 primary ext2
Um die Root-Partition zu verkleinern, gibt man in Parted die Partitionsnummer, hier zum Beispiel die Nummer zwei, und den Start sowie das Ende der Partition in MByte an. Achten Sie darauf, dass der freiwerdende Speicherplatz etwas größer wird als die Root-Partition, damit alle Daten später von der Systempartition dorthin kopiert werden können.
(parted) resize 2 252.000 850
Danach muss aus dem freigewordenen Speicherplatz eine neue Partition angelegt werden. Das folgende Kommando erstellt eine neue primäre Partition aus dem restlichen Plattenplatz nach der Root-Partition.
(parted) mkpart primary 851 1550
(parted) p
Minor Start End Type Filesystem Flags
1 0,031 192,137 primary linux-swap
3 192,938 214,539 primary ext2 boot
2 252,000 850,000 primary ext2
4 850,500 1549,406 primary lvm
(parted) q
Nach dem Verlassen von GNU Parted starten Sie Ihr altes System neu.
reboot
Nach dem Neustart erstellen Sie ein Logical Volume ohne Dateisystem aus
der gesamten Größe der neuen Partition /dev/hda4. Sehen Sie dazu
gegebenenfalls den Abschnitt
LVM-System einrichten.
Nun müssen Sie die komplette Root-Partition auf das neue Logical Volume kopieren.
Dazu booten Sie erneut Knoppix. In diesem Beispiel wurde das Logical Volume
»rootlv« genannt, dieses befindet sich in der Volume Group »rootvg«.
vgscan
vgchange -a y
dd if=/dev/hda2 of=/dev/rootvg/rootlv
sync
Nach dem Kopiervorgang, der einige Zeit in Anspruch nehmen kann, mounten Sie
das Logical Volume unter dem Verzeichnis /root-lvm und ändern eine
Zeile in der Datei /root-lvm/etc/fstab mit dem Editor Emacs.
mkdir /root-lvm
mount /dev/rootvg/rootlv /root-lvm
emacs /root-lvm/etc/fstab
Diese Zeile
# /root-lvm/etc/fstab
/dev/hda2 / ext2 defaults 1 1
wird geändert zu dieser
# /root-lvm/etc/fstab
/dev/rootvg/rootlv / ext2 defaults 1 1
Danach booten Sie wieder Ihr altes System. Falls der Kernel Ihrer Distribution ohne fest integrieter LVM-Funktion besteht, müssen Sie noch eine Initial-RAM-Disk erstellen, aus der beim Systemstart das LVM-Modul geladen wird. Beachten Sie, dass das folgende Kommando nur eine Initial-RAM-Disk mit einem LVM-Modul erstellt. Bei manchen Distributionen ist es erforderlich, vorher noch das Programmpaket binutils zu installieren.
lvmcreate_initrd
Danach sollte sich die Initial-RAM-Disk im Verzeichnis /boot befinden. Als
nächstes müssen Sie Ihren Boot-Manager wie zum Beispiel Lilo anpassen. Fügen Sie
dazu etwa folgenden Eintrag in die Datei /etc/lilo.conf hinzu:
# /etc/lilo.conf
image = /boot/vmlinuz
label = lvm
root = /dev/rootvg/rootlv
initrd = /boot/initrd.gz
ramdisk = 8192
Kopieren Sie anschließend am besten gleich diese Datei auch in die neue Root-Partition.
Danach können Sie den Befehl lilo ausführen.
mkdir /root-lvm
mount /dev/rootvg/rootlv /root-lvm
cp /etc/lilo.conf /root-lvm/etc/lilo.conf
lilo
Danach starten Sie Ihr System neu und booten unter der Angabe von lvm am
Lilo-Bootprompt von der neuen Root-Partition. Wenn das Booten von dem neuen
Logical Volume, auf der sich nun die Root-Partition befindet, gelingt und alles
einwandfrei funktioniert, können Sie die alte Root-Partition als Physical Volume
definieren und der Volume Group »rootvg« hinzufügen. Vorher sollten Sie jedoch Ihr
neues System gründlich prüfen. Wollen Sie die Root-Partition mittels LVM
nachträglich vergrößern, können Sie mit dem Befehl lvextend unter Ihrem neuen
System die Partition vergrößern. Um danach auch das darin befindliche Dateisystem
fehlerfrei vergrößern zu können, müssen Sie wieder Knoppix booten und
resize2fs dann dort für die inaktive Root-Partition ausführen.
LVM unterstützt den RAID-Level 0, auch Stripe-Set genannt, bei dem die Daten alternierend auf verschiedene Festplatten in geteilte Datenblöcke gespeichert werden. Dies führt zu einem ernormen Geschwindigkeitszuwachs, vor allem beim Lesezugriff, bei dem sich die Datenrate fast verdoppeln kann. Sehen Sie dazu auch das RAID HOWTO. Um RAID 0 unter LVM nutzen zu können, muss auf zwei oder mehr Festplatten jeweils ein Physical Volume eingerichtet werden. Danach fasst man diese als eine Volume Group zusammen und erstellt mit folgendem Kommando daraus ein Logical Volume.
lvcreate -n lvstriped -L 1000M -i 2 volg1
Die Option -i 2 bewirkt, dass das Logical Volume aus zwei Physical
Volumes erstellt wird. Um keine Geschwindigkeitseinbußen zu bekommen,
müssen Sie darauf achten, dass alle Physical Volumes immer auf
verschiedene Festplatten liegen.
LVM kann man auch mit anderen RAID-Leveln kombinieren. Dazu richtet
man auf dem betreffenden /dev/md*-Device ein Physical Volume ein
und benutzt dieses wie gewohnt.
Wie schon erwähnt lasst sich LVM alternativ zu Partitionen auch mit Loopback-Devices verwenden. Dies hat den Vorteil, die Festplatte nicht umpartitionieren zu müssen, und eignet sich somit ideal, um LVM erst einmal zu testen. Jedoch sollte man wegen der Datensicherheit und Performance bei späteren ernsthaften Verwendungen von LVM, wenn möglich, richtige Partitionen verwenden. Denn mit Loopback-Devices werden die Daten innerhalb einer Datei abgelegt, die wiederum in einem Dateisystem einer gewöhnlichen Partition liegt. Ein löschen dieser Datei würde dann zum Verlust aller Daten führen. Zu beachten ist, dass eine Volume Group eine Mindestgröße von 20 MByte haben muss.
Als erstes ist es notwendig, die erforderliche Datei als Container für die Daten zu erstellen. Dies geschieht mit dem folgenden Befehl.
dd if=/dev/zero of=/lvm-test/.lvmcontainer \
bs=1024 count=51200
Dieser Befehl erstellt eine 50 MByte große Datei im Verzeichnis
/lvm-test. Optional habe ich diese Datei mit einem Punkt am Anfang
versehen, damit sie als versteckte Datei in der Normalansicht nicht zu
sehen ist. Als nächstes muss nun diese Datei mit einem Loopback-Device
verbunden werden.
losetup /dev/loop1 /lvm-test/.lvmcontainer
Danach kann auf diese Datei über /dev/loop1 als gewöhnliches
Block-Device zugegriffen werden, und darauf wie auf einer herkömmlichen
Partition ein Physical Volume erstellt werden. Falls das Loopback-Device
nicht mehr benötigt wird kann es mit
losetup -d /dev/loop1
wieder von der Datei gelöst werden.
Dieser Eintrag in der Datei /etc/fstab würde schon beim Systemstart
automatisch die Datei /lvm-test/.lvmcontainer per Loopback-Device
über das Verzeichnis /lvm-test mounten.
# /etc/fstab
/lvm-test/.container /lvm-test ext2 defaults,loop 0 0
Man kann ein Logical Volume auch als Swap-Partition benutzen. Dazu
muss man lediglich das betreffende Logical Volume mit mkswap
formatieren und mit swapon aktivieren. Falls jedoch die
Volume Group, innerhalb der das Logical Volume erstellt wurde, aus
mehreren Partitionen besteht, ist es möglich, dass damit auch die
LVM-Swap-Partition über mehrere Partitionen verteilt ist, was den
Zugriff auf die Swap-Partition verlangsamt.
lvcreate -n swaplv -L 500M volg1
mkswap /dev/volg1/swaplv
swapon /dev/volg1/swaplv
Damit die Swap-Partition automatisch beim Systemstart aktiviert wird, tragen
Sie folgende Zeile in die Datei /etc/fstab ein:
# /etc/fstab
/dev/volg1/swaplv swap swap defaults 0 0
Existiert bereits eine Swap-Partition, und wollen Sie diese Swap-Partition
noch zusätzlich weiter verwenden, können Sie mit der unten angegebenen
Option pri=1 bewirken, dass beide Swap-Partitionen
gleichwertig behandelt
werden. Dies kann zu einer Performancesteigerung nach dem Prinzip von
RAID 0 führen, falls beide Partitionen auf verschiedenen Festplatten
liegen. Zwei Swap-Partitionen auf einer Festplatte sollte man vermeiden,
da sich dann beide gegenseitig ausbremsen würden.
# /etc/fstab
/dev/volg1/swaplv swap swap defaults,pri=1 0 0
/dev/hda8 swap swap defaults,pri=1 0 0
Ein Snapshot ist eine Kopie, die man von einem Logical Volume als
Backup anlegen kann. Dazu dient wiederum der Befehl lvcreate
mit der speziellen Option -s oder --snapshot.
lvcreate -L 500M --snapshot -n mysnap /dev/volg1/logv1
Danach steht der identische Inhalt des Logical Volume
/dev/volg1/logv1
unter /dev/volg1/mysnap bereit. Dabei ist zu beachten, dass der
Snapshot einen Teil des Speicherplatzes der Volume Group belegt.
Die Option -L 500M gibt nicht etwa die eigentliche Größe
es Snapshot an, sondern wie viel sich am Original ändern darf, bevor
der Snapshot ungültig wird.
Es besteht die Möglichkeit, vorhandene lokale Volume Groups auf einen
anderen Computer weiterzubenutzen, falls man die lokale Festplatte, auf
der sich die betreffenden Physical Volumes einer Volume Group befinden,
in den anderen Rechner einbauen will. Vorher muss man allerdings die
entsprechende Volume Group aus dem System entfernen. Um dies zu
bewirken, gibt es den Befehl vgexport, der, nachdem man die
entsprechende Volume Group deaktiviert hat, diese ordnungsgemäß aus dem
System entfernt. Man kann zudem gegebenenfalls noch mit pvscan
überprüfen, welche Physical Volumes zu welcher Volume Group gehören.
pvscan
umount /lvm-test
vgchange -a n /dev/volg1
vgexport /dev/volg1
Ist die Festplatte in den anderen Rechner eingebaut, kann man analog dazu
mit vgimport, der Angabe eines Namens und der Physical
Volumes die Volume Group auf diesem Computer wieder weiterverwenden.
Voraussetzung ist natürlich, dass auch dort ein funktionierendes LVM-System
vorhanden ist.
vgimport newvg /dev/hdb5 /dev/hdb6
vgchange -a y /dev/newvg
mkdir /lvm-test
mount -t ext2 /dev/newvg/logv1 /lvm-test
Die Möglichkeit, ein Dateisystem im laufendem Zustand zu vergrößern, ist
vor allem im Server-Betrieb sehr praktisch, da man die Downtime dieses
Servers sehr gering halten kann, und dieser sehr schnell wieder zur
Verfügung steht. Das Programm resize2fs ist nur in der Lage, die
Größe eines Dateisystems zu verändern, wenn dieses gerade nicht im
Verzeichnisbaum gemountet ist. Daneben gibt es noch zusätzlich das
Programm ext2online, das ext2-Dateisysteme auch im gemountetem Zustand
verändern kann. Dafür ist jedoch zur Zeit noch ein Kernel-Patch
erforderlich, den man inklusive dem Programm unter
http://sourceforge.net/projects/ext2resize/umount
ausgehängt wurde. Diese Funktion ist allerdings noch relativ neu,
eventuelle Bugs sind deswegen nicht auszuschließen.
lvcreate -n logv2 -L 500M volg1
mkfs -t reiserfs /dev/volg1/logv2
mount -t reiserfs /dev/volg1/logv2 /lvm-test
lvextend -L 1000M /dev/volg1/logv2
resize_reiserfs /dev/volg1/volg2
Um das Dateisystem wieder zu verkleinern, muss es vorher mit
umount ausgehängt werden.
lvreduce -L 500M /dev/volg1/logv2
umount /lvm-test
resize_reiserfs /dev/volg1/logv2
mount -t reiserfs /dev/volg1/logv2 /lvm-test