Les bases du Logical Volume Manager (LVM)

Pour Serveur Dédié acheté dans le cadre d'un Bon Plan Serveurs ou avant le 20/10/2021

Dans cet article, nous vous montrons le fonctionnement du Logical Volume Manager (LVM) et les avantages qu'il offre.

Sur les Serveurs Cloud, le Logical Volume Manager (LVM) est utilisé pour gérer l'espace de stockage. Ce LVM définit une logique entre le système de fichiers et les partitions de la mémoire de données utilisée. Ceci vous permet de créer un système de fichiers qui couvre plusieurs partitions et/ou disques. De cette façon, par exemple, l'espace de stockage de plusieurs partitions ou disques peut être combiné.

Le Logical Volume Manager offre les avantages supplémentaires suivants :

• Les volumes logiques peuvent être créés, agrandis ou réduits pendant le fonctionnement. Le formatage des disques n'est pas nécessaire. Cependant, la taille du volume logique doit être ajustée manuellement par la suite.

• Les données peuvent être réorganisées en cours de fonctionnement.

• Les données peuvent être réparties sur plusieurs supports de données. Cela peut augmenter considérablement le débit de données.

• Les données peuvent être facilement dupliquées.

• Des snapshots peuvent être pris en cours de fonctionnement.

Le Logical Volume Manager gère l'espace de stockage sur trois niveaux :
 

Physical Volume : Le volume physique représente le niveau le plus bas d'un LVM. Il s'agit d'un dispositif de bloc géré par le Logical Volume Manager. Le bloc peut être constitué d'une mémoire de données (par ex. un SSD) ou d'une partition.

Volume Group : Les volumes physiques peuvent être regroupés en un ou plusieurs groupe(s) de volumes. Les groupes de volumes représentent une sorte de pool de stockage qui peut être étendu si nécessaire.

Logical Volume : Les groupes de volumes sont répartis sur un ou plusieurs volume(s) logique(s). Les volumes logiques peuvent être utilisés comme une partition normale. Vous pouvez les formater avec n'importe quel système de fichiers et ils peuvent être montés.

Lorsque vous utilisez le Logical Volume Manager, les partitions classiques sont initialisées en tant que volumes physiques (PV) qui sont affectés à un groupe de volumes (VG). Dans ce groupe de volumes, les volumes logiques (LV) peuvent ensuite être créés et formatés avec n'importe quel système de fichiers. Le Logical Volume Manager permet ainsi de gérer facilement des partitions dynamiquement modifiables dont la taille peut être ajustée sans perte de données.

Logical Volume Manager (LVM) est utilisé sur les Serveurs Cloud avec système d'exploitation Linux pour gérer l'espace de stockage. Ces Serveurs Cloud sont configurés de telle sorte que le système et les données utilisateur résident ensemble sur un volume logique unique. Ce volume logique est monté sous /.

Logical Volume Manager (LVM) est également utilisé sur les Serveurs Dédiés avec système d'exploitation Linux pour gérer l'espace de stockage. Si vous créez un Serveur Dédié avec une image IONOS, la totalité de l'espace de stockage du ou des disques durs n'est pas partitionnée lorsque ce serveur est livré. Cela vous permet de répartir l'espace de stockage de manière individuelle.

Si vous installez une image IONOS avec Plesk sur le serveur, environ 90% de l'espace de stockage disponible est partitionné.

Avec la commande lsblk, vous pouvez également afficher des informations sur les dispositifs sur lesquels une table de partition valide a été créée. Après avoir entré la commande, les informations suivantes, par exemple, s'affichent :

Serveur Cloud

[root@localhost ~]# lsblk
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda               8:0    0   80G  0 disk
├─sda1            8:1    0  512M  0 part /boot
└─sda2            8:2    0 79.5G  0 part
  ├─centos-root 253:0    0 77.5G  0 lvm  /
  └─centos-swap 253:1    0    2G  0 lvm  [SWAP]
sr0              11:0    1 1024M  0 rom

Serveur Dédié avec RAID Hardware

root@FB84A0:~# lsblk
NAME          MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda             8:0    0  1.8T  0 disk
├─sda1          8:1    0    2M  0 part
├─sda2          8:2    0   28G  0 part /
├─sda3          8:3    0  9.3G  0 part [SWAP]
└─sda4          8:4    0  1.8T  0 part
  ├─vg00-usr  253:0    0   20G  0 lvm  /usr
  ├─vg00-var  253:1    0  1.6T  0 lvm  /var
  ├─vg00-home 253:2    0   15G  0 lvm  /home
  └─vg00-opt  253:3    0   20G  0 lvm  /opt
root@FB84A0:~#

La commande pvs fournit des informations sur un support de données physique sous une forme configurable. Ici, une ligne est affichée par support de données physique. Exemples :

Serveur Cloud

[root@localhost ~]# pvs
  PV         VG     Fmt  Attr PSize   PFree
  /dev/sda2  centos lvm2 a--  <79.47g    0

Serveur Dédié avec RAID Hardware

root@FB84A0:~# pvs
  PV         VG   Fmt  Attr PSize PFree
  /dev/sda4  vg00 lvm2 a--  1.78t 176.02g

Utilisez la commande pvdisplay pour obtenir des informations détaillées sur chaque disque physique.

Exemple :

[root@localhost ~]# pvdisplay
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sda2
  VG Name               centos
  PV Size               <79.50 GiB / not usable 30.00 MiB
  Allocatable           yes (but full)
  PE Size               32.00 MiB
  Total PE              2543
  Free PE               0
  Allocated PE          2543
  PV UUID               1ZuY22-LgCo-vvMJ-1RsZ-1WNb-Cl3F-s0xR5t

La commande pvscan analyse tous les dispositifs de bloc LVM pris en charge dans le système à la recherche de disques physiques. Exemples :

Serveur Cloud

[root@localhost ~]# pvscan
  PV /dev/sda2   VG centos          lvm2 [<79.47 GiB / 0    free]
  Total: 1 [<79.47 GiB] / in use: 1 [<79.47 GiB] / in no VG: 0 [0   ]

Serveur Dédié

root@FB84A0:~# pvscan
  PV /dev/sda4   VG vg00            lvm2 [1.78 TiB / 176.02 GiB free]
  Total: 1 [1.78 TiB] / in use: 1 [1.78 TiB] / in no VG: 0 [0   ]

Pour afficher des informations sur les groupes de volumes, entrez la commande vgs. Exemple :

[root@localhost ~]# vgs
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree
  centos   1   2   0 wz--n- <79.47g    0

Utilisez la commande vgdisplay pour obtenir des informations détaillées sur chaque disque physique. Exemple :

[root@localhost ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               centos
  System ID
  Format                lvm2
  Metadata Areas        1
  Metadata Sequence No  5
  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               <79.47 GiB
  PE Size               32.00 MiB
  Total PE              2543
  Alloc PE / Size       2543 / <79.47 GiB
  Free  PE / Size       0 / 0
  VG UUID               2rnjKm-69u5-xEfb-zWj7-6fxI-9SnN-WzCGK2

Pour demander des informations sur les volumes logiques, entrez la commande lvs. Exemple :

[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG     Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  root centos -wi-ao---- <77.47g                                                
  swap centos -wi-ao----   2.00g 

Utilisez la commande vgdisplay pour obtenir des informations détaillées sur chaque volume logique. Exemple :

[root@localhost ~]# lvdisplay
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/centos/swap
  LV Name                swap
  VG Name                centos
  LV UUID                76LG6l-7eYC-M4ok-bGd2-tfeh-cLdV-WlHcdB
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost, 2019-09-27 10:58:11 +0000
  LV Status              available
  # open                 2
  LV Size                2.00 GiB
  Current LE             64
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:1

  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/centos/root
  LV Name                root
  VG Name                centos
  LV UUID                w9pndm-91CQ-M1Xs-UYWc-KXoB-zJiC-FbfZEe
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost, 2019-09-27 10:58:12 +0000
  LV Status              available
  # open                 1
  LV Size                <77.47 GiB
  Current LE             2479
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:0

Pour lister les systèmes de fichiers et identifier le système de fichiers, entrez la commande df -h. L'abréviation df signifie "disk free". Le paramètre -h permet d'afficher le nombre de blocs occupés en giga, méga ou kilo-octets sous forme lisible par machine.

Typiquement, l'attribution de disque dur est divisée comme suit :

CentOS 7

[root@localhost ~]# df -h

Filesystem                Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/centos-root   78G  2.2G   76G   3%  /
devtmpfs                  898M     0  898M   0% /dev
tmpfs                     910M     0  910M   0% /dev/shm
tmpfs                     910M  101M  810M  12% /run
tmpfs                     910M     0  910M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                 509M  170M  340M  34% /boot
tmpfs                     182M     0  182M   0% /run/user/0

Ubuntu 18.04

root@localhost:~# df -h

Filesystem             Size  Used Avail Use% Mounted on
udev                   963M     0  963M   0% /dev
tmpfs                  198M  784K  197M   1% /run
/dev/mapper/vg00-lv01   77G  2.5G   71G   4% /
tmpfs                  986M     0  986M   0% /dev/shm
tmpfs                  5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
tmpfs                  986M     0  986M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1              464M   60M  377M  14% /boot
tmpfs                  197M     0  197M   0% /run/user/0

Dans les exemples ci-dessus, /dev/mapper/centos-root ou /dev/mapper/vg00-lv01 indiquent le volume logique monté sous /. Celui-ci contient la quasi-totalité de l'espace de stockage.

tmpfs est un disque RAM. Il est monté sous /dev/shm.

/dev/sda1 est la partition de démarrage. Celle-ci est montée sous /boot.

Pour lister les disques et partitions existants, entrez la commande fdisk -l /dev/sda. fdisk est un programme en lignes de commande pour partitionner les disques. Avec ce programme, vous pouvez afficher, créer ou supprimer des partitions.

Après avoir entré cette commande, le partitionnement du disque dur s'affiche :

CentOS 7

[root@localhost ~]# fdisk -l

Disk /dev/sda: 80 GiB, 85899345920 bytes, 167772160 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0xe68dc2ef

Device     Boot  Start       End   Sectors  Size Id Type
/dev/sda1  *      2048    999423    997376  487M 83 Linux
/dev/sda2       999424 167772159 166772736 79.5G 8e Linux LVM

Disk /dev/mapper/vg00-lv01: 77.6 GiB, 83336626176 bytes, 162766848 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

Disk /dev/mapper/vg00-lv00: 1.9 GiB, 2046820352 bytes, 3997696 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

Ubuntu 18.04

root@localhost:~# fdisk -l

Disk /dev/sda: 80 GiB, 85899345920 bytes, 167772160 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0xe68dc2ef

Device     Boot  Start       End   Sectors  Size Id Type
/dev/sda1  *      2048    999423    997376  487M 83 Linux
/dev/sda2       999424 167772159 166772736 79.5G 8e Linux LVM

Disk /dev/mapper/vg00-lv01: 77.6 GiB, 83336626176 bytes, 162766848 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

Disk /dev/mapper/vg00-lv00: 1.9 GiB, 2046820352 bytes, 3997696 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

Pour créer un nouveau volume logique, les étapes suivantes sont nécessaires :

• Pour afficher des informations sur les groupes de volumes, entrez la commande vgdisplay.

• Notez le groupe de volume souhaité.

• Pour créer un volume logique, entrez la commande suivante :

  lvcreate -L 20G -n VOL GROUP

  Dans l'exemple suivant, le groupe de volumes vg00 d'une taille de 20 Go est créé.

  root@localhost:~# lvcreate -L 20G -n lv00 vg00

• Pour utiliser cet espace, vous devez créer le système de fichiers sur le volume logique. Exemples :
  

  mkfs.xfs

  mkfs.ext