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4 Weiterführung


4.1 LVM beim Booten und Shutdown

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, die 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 en LVM-HOWTO auf der en LVM-Website, aufgelistet im 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 mit Hilfe eines beliebigen Editors in /etc/fstab eingefügt werden, damit diese automatisch beim Booten in den Verzeichnisbaum eingehängt werden. Gehen Sie dabei sehr vorsichtig 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.


4.2 Daten von einem PV zum anderen PV verschieben

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.

root@linux ~# pvmove -v /dev/hdb6

Danach könnte man mit

root@linux ~# 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.

root@linux ~# pvmove -v /dev/hdb6 /dev/hdb7

4.3 VG und LV umbenennen

Um eine Volume Group oder ein Logical Volume umzubenennen, gibt es die beiden Kommandos vgrename und lvrename.

root@linux ~# vgrename /dev/volg1 /dev/volgroup1
root@linux ~# lvrename /dev/volgroup1/logv1 /dev/volgroup1/logvol1

Danach müssen Sie eventuell den Eintrag in der Datei /etc/fstab ändern.


4.4 Volume Group mit spezieller PE-Größe

Beim Anlegen einer Volume Group besteht die Möglichkeit die Größe der Physical Extents vorzugeben. Standardmäßig ist die Größe von 4 Megabyte 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 Kilobyte bis 16 Gigabyte möglich.

root@linux ~# 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.


4.5 Informationen abrufen über PV, VG, LV

Um nähere Details zu Physical Volumes, Volume Groups oder Logical Volumes zu erhalten, gibt es die Kommandos pvdisplay, vgdisplay und lvdisplay.

root@linux ~# pvdisplay /dev/hdb5
root@linux ~# vgdisplay /dev/volg1
root@linux ~# lvdisplay /dev/volg1/logv1

Ergänzend gibt es noch Scan-Kommandos, um das System nach LVM-Volumes etc. abzusuchen und aufzulisten.

root@linux ~# pvscan

Dieser Befehl erstellt eine Liste über alle Physical Volumes.

root@linux ~# vgscan

Dieser Befehl erstellt eine Liste aller Volume Groups. Daneben werden die notwendigen Dateien /etc/lvmtab und /etc/lvmtab.d erzeugt.

root@linux ~# lvscan

Dieser Befehl erstellt eine Liste aller Logical Volumes.


4.6 LV oder VG löschen

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.

root@linux ~# umount /lvm-test
root@linux ~# 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.

root@linux ~# vgchange -a n /dev/volg1
root@linux ~# vgremove /dev/volg1

4.7 LVM für die Root-Partition

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 de http://www.knopper.net/knoppix/ beziehen können. 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 en Partition Image, das Sie mit partimage in einer Shell starten. Damit können Sie gleich die dringend zu empfehlende Sicherung Ihrer Root-Partition durchführen, in dem 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. Sichern Sie zusätzlich noch Ihre Datenpartitionen.

Das hier beschriebene Verfahren geht von folgender Systemkonfiguration auf einer 1,6 GB großen Festplatte aus:

/dev/hda1     swap   (Swap-Partition)    192 MB
/dev/hda2       /    (Root-Partition)    1,5 GB
/dev/hda3     boot   (Boot-Partition)    20  MB

Haben Sie noch eine freie Partition inklusive entsprechendem Speicherplatz, entfällt die folgende Verkleinerung der Root-Partition. Sie können auf der entsprechenden Partition dann gleich ein Logical Volume für die Root-Partition anlegen.

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 en GNU Parted. Gestartet wird es auf der Kommandozeile mit parted gefolgt von dem jeweiligen Device.

root@linux ~# 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 Megabyte 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 en GNU Parted starten Sie Ihr altes System neu.

root@linux ~# 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.

root@linux ¯# root@linux # vgscan
root@linux ~# vgchange -a y
root@linux ~# dd if=/dev/hda2 of=/dev/rootvg/rootlv
root@linux ~# 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.

root@linux ~# mkdir /root-lvm
root@linux ~# mount /dev/rootvg/rootlv /root-lvm
root@linux ~# 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.

root@linux ~# 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 lilo ausführen.

root@linux ~# mkdir /root-lvm
root@linux ~# mount /dev/rootvg/rootlv /root-lvm
root@linux ~# cp /etc/lilo.conf /root-lvm/etc/lilo.conf
root@linux ~# 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.


4.8 LVM kombiniert mit RAID


4.8.1 LVM im RAID-Level 0

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 von SelfLinux. 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.

root@linux ~# 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.


4.8.2 LVM und höhere RAID-Level

LVM kann man auch mit anderen RAID-Leveln kombinieren. Hierzu richtet man auf dem betreffenden /dev/md*-Device ein Physical Volume ein und benutzt dieses wie gewohnt.


4.9 LVM basierend auf Loopback-Devices

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 Megabyte haben muss.

Als erstes ist es notwendig die erforderliche Datei als Container für die Daten zu erstellen. Dies geschieht mit dem folgenden Befehl.

root@linux ~# dd if=/dev/zero of=/lvm-test/.lvmcontainer bs=1024 count=51200

Dieser Befehl erstellt eine 50 Megabyte 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.

root@linux ~# 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

root@linux ~# 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
     

4.10 Logical Volume für Swap-Partition

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.

root@linux ~# lvcreate -n swaplv -L 500M volg1
root@linux ~# mkswap /dev/volg1/swaplv
root@linux ~# 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
     

4.11 Snapshot eines Logical Volume

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.

root@linux ~# 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 des Snapshot an, sondern wie viel sich am Original ändern darf, bevor der Snapshot ungültig wird.


4.12 VG auf anderen Rechner transferieren

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.

root@linux ~# pvscan
root@linux ~# umount /lvm-test
root@linux ~# vgchange -a n /dev/volg1
root@linux ~# 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.

root@linux ~# vgimport newvg /dev/hdb5 /dev/hdb6
root@linux ~# vgchange -a y /dev/newvg
root@linux ~# mkdir /lvm-test
root@linux ~# mount -t ext2 /dev/newvg/logv1 /lvm-test

4.13 Dateisystem im Betrieb vergrößern

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 en http://sourceforge.net/projects/ext2resize/ downloaden kann. Veränderungen am Kernel sind jedoch mit Vorsicht auszuführen. Aktuell gibt es diese Möglichkeit auch für ext3. Alternativ kann man das Dateisystem reiserfs verwenden, das man auch im gemountetem Zustand vergrößern kann. Eine Verkleinerung dieses Dateisystems ist jedoch auch hier nur möglich, wenn es vorher mit umount ausgehängt wurde. Diese Funktion ist allerdings noch relativ neu, eventuelle Bugs sind deswegen nicht auszuschließen.

root@linux ~# lvcreate -n logv2 -L 500M volg1
root@linux ~# mkfs -t reiserfs /dev/volg1/logv2
root@linux ~# mount -t reiserfs /dev/volg1/logv2 /lvm-test
root@linux ~# lvextend -L 1000M /dev/volg1/logv2
root@linux ~# resize_reiserfs /dev/volg1/volg2

Um das Dateisystem wieder zu verkleinern, muss es vorher mit umount ausgehängt werden.

root@linux ~# lvreduce -L 500M /dev/volg1/logv2
root@linux ~# umount /lvm-test
root@linux ~# resize_reiserfs /dev/volg1/logv2
root@linux ~# mount -t reiserfs /dev/volg1/logv2 /lvm-test


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