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====== 204.3 Logical Volume Manager ======

Pertenece a [[informatica:certificaciones:lpic:lpic-2:204_advanced_storage_device_administration|LPI Topic 204: Advanced Storage Device Administration]]

  * **Weight**: 3
  * **Description**: Candidates should be able to create and remove logical volumes, volume groups, and physical volumes. This objective includes snapshots and resizing logical volumes.
  * **Key Knowledge Areas**:
    * Tools in the LVM suite
    * Resizing, renaming, creating, and removing logical volumes, volume groups, and physical volumes
    * Creating and maintaining snapshots
    * Activating volume groups
  * **Terms and Utilities**:
    * ''/sbin/pv*''
    * ''/sbin/lv*''
    * ''/sbin/vg*''
    * ''mount''
    * ''/dev/mapper/''
    * ''lvm.conf''

===== LVM =====

LVM es el //Logical Volume Manager// de Linux. Es una herramienta que nos permite gestionar conjuntos de
discos de diferentes tipos y tamaños para crear y modificar, de modo flexible, espacios de almacenamiento.

<WRAP center round info 60%>
Para tener soporte de LVM, hay que instalar el paquete ''lvm2''
</WRAP>

Es compatible con discos IDE, SCSI y unidades RAID.

La estructura de LVM esta formada un número de **discos físicos**, inicializados como LVM, que se agrupan formando un **grupo de volúmenes**. Estos a su vez contienen los **volúmenes lógicos**. Si hiciésemos una analogía con un particionado normal de un disco, el disco sería un grupo de volúmenes y el volumen lógico sería cada partición del disco.

La mayor ventaja de LVM es la flexibilidad a la hora de trabajar con sistema de ficheros.

LVM tiene un identificador de sistema de ficheros propio: ''8e'' (con ''fdisk'')

Un sistema LVM se descompone en tres partes:

  * **Volúmenes físicos (PV)**: Son las particiones del disco duro o RAIDs con sistema de archivos LVM.
  * **Grupo de Volúmenes (VG)**: Es una unidad administrativa en la que se engloban nuestros recursos, está formada por el conjunto de PVs y a su vez contiene los LVs.
  * **Volumen Lógico (LV)**: Última capa del LVM, es el equivalente a una partición en un sistema tradicional.

Ejemplo de un sistema con LVM:

{{ :informatica:certificaciones:lpic:lpic-2:204_advanced_storage_device_administration:lvm.png?nolink |}}

==== Volúmenes físicos (PV) ====

Las principales utilidades para administrar **PV** son:

  * ''pvcreate'': crear volumen físico
  * ''pvdisplay'': detalle de los volúmenes físicos creados.
  * ''pvs'': listado breve de los volúmenes físicos creado.
  * ''pvmove''
  * ''pvremove''
  * ''pvresize''

<WRAP center round important 60%>
Lo primero es crear particiones en todos los discos que vayamos a usar en LVM de tipo **Linux LVM** (''8e'')
</WRAP>

Ejemplos:

Crear un Volumen Físico:

<code bash>
pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1
</code>

Si quisiéramos eliminar algún volumen físico:

<code bash>
pvremove /dev/sdc1
</code>

Para ver/listar los volúmenes físicos:

<code bash>
pvs
</code>

Mover un Volumen Físico:

<code bash>
pvmove /dev/sdb1 /dev/sdb2
</code>

==== Grupo de volúmenes (VG) ====

Para crear un VG necesitas tener al menos un PV.

Las principales utilidades para administrar VG son:

  * ''vgcreate'': crear grupo de volúmenes:
  * ''vgdisplay'': información detallada sobre los grupos de volúmenes.
  * ''vgs'': listado breve de los grupos de volúmenes.
  * ''vgextend'': ampliar grupo de volúmenes (añadiendo volúmenes físicos)
  * ''vgreduce'': reducir grupo de volúmenes
  * ''vgremove'': eliminar grupo de volúmenes

Crear un Grupo de volúmenes:

<code bash>
vgcreate vg01 /dev/sdb1 /dev/sdc1
</code>

Listar los grupos de volúmenes:

<code bash>
vgs
</code>

Extender un VG:

<code bash>
vgextend vg01 /dev/sdd1
</code>

Borrar un VG:

<code bash>
vgremove vg01 
</code>

==== Volúmenes lógicos (LV) ====

Las principales utilidades para administrar LV son:

  * ''lvcreate'': creación de volúmenes lógicos.
  * ''lvdisplay'': listado detallado de volúmenes lógicos.
  * ''lvs'': listado sencillo de volúmenes lógicos.
  * ''lvextend'': extender el volumen lógico.
  * ''lvreduce''
  * ''lvremove''

Crear un LV de 2 GB llamado ''vol1'' en el grupo de volúmenes ''vg01'':

<code bash>
lvcreate -L 2G -n vg01/vol1
</code>

Crear un LV de 2 GB llamado ''vol2'' en el grupo de volúmenes ''vg01'':

<code bash>
lvcreate -L 2G -n vg01/vol2
</code>

Podemos listar los volúmenes lógicos:

<code bash>
lvs
</code>

Mostrar espacio libre en un LV:

<code bash>
lvdisplay /dev/vg01/vol1
</code>

Al crear volúmenes lógicos, el sistema los asociará al fichero ''/dev/grupovolumen/volumenlogico''

Para poder utilizar estos volúmenes lógicos, necesitaremos formatearlos (igual que si fuesen particiones):

<code bash>
mkfs.ext4 /dev/vg01/vol1
</code>

<code bash>
mkfs.ext4 /dev/vg01/vol2
</code>

Creamos puntos de montaje:

<code bash>
mkdir /mnt/disco1
mkdir /mnt/disco2
</code>

Y montamos:

<code bash>
mount -t ext4 /dev/vg01... /mnt/disco1
</code>

Extender un LV:

<code bash>
lvextend -L +3G /dev/mapper/vg01-vol2
</code>

Si queremos extender el volumen a todo el espacio libre disponible de su grupo de volúmenes:

<code bash>
lvextend -l +100%FREE /dev/mapper/vg01-vol2
</code>

Siempre que se extiende un LV, posteriormente debemos extender el sistema de ficheros. Para extender el sistema de ficheros usamos la herramienta ''resize2fs'':

<code bash>
resize2fs /dev/mapper/vg01-vol2 5G
</code>

5G será el nuevo tamaño que debe tener el sistema de ficheros.

<WRAP center round important 60%>
Cuando reducimos el tamaño del LV hay que reducir previamente el del sistema de ficheros.
</WRAP>


===== Snapshots ====

También podemos crear Snapshots de un LV.

Un Snapshot es una "copia virtual" de una unidad lógica, que conservará los datos del volumen en el momento en donde se ha realizado, de modo que podemos restaurar dicho volumen en un momento dado.

Crea un volumen lógico nuevo que es copia de otro volumen lógico en un momento concreto del tiempo.

Ejemplo:

<code bash>
lvcreate -L 10G -s -n snap-2021-12-10 /dev/mapper/vg01-vol1
</code>
===== Device Mapper =====

El **Device Mapper** es un módulo del kernel que proporciona un sistema de gestión de volúmenes. Nos permite mappear
dispositivos en nuestro sistema de ficheros usándolos como volúmenes lógicos.

LVM utiliza Device Mapper para asignar rutas a nuestros volúmenes lógicos.

Los LV se crean como ''/dev/mapper/VG-LV'' y debemos darle formato, antes de realizar el montaje y trabajar con ellos.

Ejemplo:

<code>
# df -h
S.ficheros                 Tamaño Usados  Disp Uso% Montado en
/dev/mapper/rhel-root         82G    47G   36G  58% /
devtmpfs                     3,9G      0  3,9G   0% /dev
tmpfs                        3,9G      0  3,9G   0% /dev/shm
tmpfs                        3,9G   393M  3,5G  11% /run
tmpfs                        3,9G      0  3,9G   0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/rhel-tmp         1,9G    33M  1,9G   2% /tmp
/dev/mapper/rhel-home        1,9G    93M  1,8G   5% /home
/dev/mapper/rhel-var          10G   1,9G  8,2G  19% /var
/dev/sda1                    497M   168M  330M  34% /boot
tmpfs                        782M      0  782M   0% /run/user/0
</code>

===== Test =====

**Queremos reducir de tamaño un sistema de ficheros que está gestionado por LVM. ¿Cómo lo haríamos sin perder datos?**

  - Desmontar el sistema de ficheros
  - Pasarle el ''fsck'' y realizar comprobaciones y corregir posibles errores en el sistema de ficheros.
  - ''lvreduce'' para reducirlo especificando el nuevo tamaño.
  - Montamos de nuevo el volumen lógico

**Decides utilizar LVM para gestionar 4 discos de 4GB. Después de crear el grupo de volúmenes, ¿cómo crearías un volumen lógico de 10 GB llamado "big-app"?**

  * ''lvcreate -l 2560 vg01 -n big-app''

''-l'' especifica que se usarán los "lvm extends", unidad mínima de información de LVM que, por defecto, son 4 MB. 4 * 2560 = 10240 (10 GB)

**La secuencia correcta de comandos para crear volúmenes lógicos en un sistema Linux es:**

  * ''pvcreate'', ''vgcreate'', ''lvcreate'', ''mke2fs'' (''mkfs.ext4'', ''mkfs.ext3''...), ''mount''