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LVM (Logical volume manager) is a software component, which aggregates disks rsp partitions as a physical partition (PV) in a volume group (VG) and allows to create on the fly logical volumes (Partitions) (LV) and to resize them on the fly.  Linux, Aix, OS2, Solarix, FreeBSD and other support LVM. Windows2000 and above has a similar concept but is not compatible with LVM. Linux distros like Debian, Mandrake, Mint, Ubuntu, Redhat, Slackware und openSuSE allow to install Linux on LVM managed disks but unfortunately per default there will be no LVM be used. Following pages describe in detail the capabilities and benefits of LVM and why every Linux user should also use LVM on his system.

VG: Volume group - eine Zusammenfassung von mehreren PVs und den darin definierten LVs

  

 

1. Sollte eine LV zu klein werden kann man sie i.d.R. im laufenden System vergrößern. Verkleinern von LVs geht ebenso. D.h. also man kann sehr einfach eine Partition (im alten Sinne) vergößern und verkleinern ohne gparted benutzen zu müssen um die Partitionen zu ändern.
2. Sollte eine VG zu klein werden und kam kann keine LVs mehr vergößern kann man im laufenden System eine weitere Platte oder Partition (PV) in die VG einbinden und damit die VG vergößern. D.h. also, wenn eine Partition (im alte Sinne) nicht mehr vergrößert werden kann, da die Platte, auf der sich die Partition befindet, voll ist, kann man einfach eine weitere physikalische Platte in die VG hinzufügen und dann die LV (Partition im alte Sinne) vergrößern.
3. Sollte man neue Partitionen benötigen, .z.b. um ein weiteres Betriebssystem zu installieren, kann man im laufenden System eine neue Partition (LV) anlegen und darin das neue Betriebssystem installieren. Wenn man eine Partition (LV) nicht mehr benötigt kann man sie wieder löschen und der Speicherplatz steht wieder in der VG zur Verfügung.
4. Sollte man irgendwelche LVs sichern wollen um sie z.B. für Tests zu benutzen und immer wieder auf den alten LV Stand zurückgehen um Tests erneut zu wiederholenkann man Snapshots für LVs anlegen. Das ist keine totale Kopie einer LV in seiner ganzen Größe sondern es werden nur die Änderungen auf der Ursprungs LV in der Snapshot LV angelegt. Etwas kritisch ist die Tatsache, dass der Snapshot verschwindet, wenn die Änderungen an der Ursprungs LV die Göße der Snapshot LV übersteigt. Wer sichergehen will legt die Snapshot LV genauso gross an wie die Original LV. Dann kann der Snapshot nicht verschwinden.

 

Nachteile eines LVM

1. Wenn man LVM sehr ausreizen will muss man LVM per Konsolbefehlen administrieren. Die Standardadministration kann aber über GUIs vorgenommen werden.
2. Windows kann nicht auf LVM LVs installiert werden. Wenn man LVM benutzt und eine parallele Windowsinstallation betreiben will muss dafür eine dedizierte Partitionen, die nicht unter LVM Kontrolle steht, bereitstellen.
3. Die Versuchung ist gross eine Menge physischer Platten in einer VG zusammenzuschliessen und damit eine riesige logische Platte zu haben. Je mehr Platten man zusammenschliesst desto größer wird das Risiko, dass eine Platte ausfällt und damit die gesamte VG. Ein RAID bietet davor Schutz.
4. Eine gesamte Platte (z.B. /dev/sda) sollte man nicht als PV benutzen (im Gegensatz dazu eine Partition /dev/sda1 auf der Platte die die gesamte Platte umfasst), weil andere Betriebssysteme wie Windows diese Platte nicht als LVM Platte erkennt und sie dann als frei ansieht und sie schnell mal aus Versehen überschrieben wird.

Graphische Oberflächen für LVM

Die graphischen Oberflächen erlauben nur die wichtigsten Dinge wie PV/VG/LV anlegen und löschen sowie LV zu vergrößern. Will man tiefergehende und umfangreichere Dinge mit LVM machen muss man auf der Konsole entsprechende Befehle abgeben.

1. openSuSE: YAST beinhaltet einen LVM editor
2. Debian, Ubuntu, Redhat, Mint, Fedora, Centos: system-config-lvm

 

Zusammenfassung  

LVM ist für einen jeden Systemadministratoren ein Muss. Es erlaubt flexible Bereitstellung und GrößenÄnderung von Partitionen was in einem Serverumfeld immer notwendig ist. Aber auch ein normaler Heimanwender von Linux profitiert von LVM. In der heutigen Zeit der riesigen Platten > 1TB kann man sicherlich immer noch die Platten auf die alte Art und Weise ohne LVM in Partitionen unterteilen und auch per gparted oder ähnlichen Tools deren Größe bei Bedarf ändern. Es ist aber wesentlich sinnvoller und einfacher zu administrieren wenn man die eine grosse Platte unter LVM Verwaltung stellt und dann dynamisch neue Partitionen erstellt. Besonders hilfreich ist das wenn man parallele Betriebssysteme installiert hat oder auch wenn man einfach nur parallel zu einer alten Betriebssystemversion eine neue aktuelle Version installieren möchte.Oftmals kauft man sich später noch eine oder zwei Platten dazu weil das Plattenplatz knapp wird. Mit einem LVM kann man die Platten sehr schnell integrieren. Allerdings muss man sich bewusst sein, dass dadurch die Ausfallwahrscheinlichkeit einer VG steigt und sollte geeignete Backupstrategien und -prozeduren auf externe USB Platten oder NAS Gerätehaben.

Die Snapshots sind auch eine hilfreiche Funktion, denn damit kann man einfach auf Knopfdruck ein Backup einer Partition erstellen. Hilfreich ist es auch, wenn man einen Betriebssystemupgrade testen möchte. Einfach einen Snapshot erstellen und auf dem den Upgrade durchführen. Dann Testen und wenn alles zufriedenstellend funktioniert fährt man den Rechner mit diesem Snapshot. Funktioniert es nicht dann löscht man den Snapshot und geht wieder auf die alte Version zurück. Bleibt man auf der neuen Version muss aber immer die alte Version beibehalten werden da ja der Snapshot immer nur die Änderungen zum alten LV beinhaltet.

 

Liste von den wichtigsten LVM Konsolenbefehlen

 

Erstellen einer PV:

vcreate /dev/sdb1

 

Erstellen einer VG:

vgcreate neuVG /dev/sda1 /dev/sdb1

 

Erweiterung einer VG um eine neue PV:

vgextend neuVG /dev/sdc1

 

Erstellung einer LV neuLV von 2G in einer VG neuVG:

lvcreate -L2G -nneuLV neuVG

 

Vergrößerung einer LV neuLV um 10G:

lvextend -L+10G /dev/neuVG/neuLV

Wikipedia: Logical volume manager

LVM resizing guide

 

===> English <===

 

Logical parts of LVM and their relationships

 

LVM uses following terms:

 

PV: Physical volume - a physical disk or partition of a disk

PE: Physical extent partition - a storage area of a PV

LV: Logical volume - a collection of multiple PEs. Corresponds to a partition in an non LVM managed system

LE: Logical extent - a logical storage area of a LV which refers to a physical storage area in a PV

Following picture depicts all of the major LVM parts

 

   

PVs /dev/sda1, /dev/sda2 etc have physical extents (PE). Multiple PVs are combined in a volumegroup (VG) dataVG. This volumengroup dataVG has logical volumes (LV) /dev/LV1 and /dev/LV2 configured. They use logical extents (LE), which point to physical extents in the assiciated PVs. The PEs can point to PE on different PVs (/dev/LV2 PEs auf PV /dev/sda1, /dev/sdb1 and /dev/sdb2). These logical volumes have different filesystems (FS) ext3 and  ext4 and are mounted to the operating system with mountpoint (MP) /home and /.

 

A move to the LVM world is quite easy if you remeber following two relations:

• A LV in the LVM world is just a partition in the old world

• A VG in the LVM world is just a collection of multiple disks

 

1. If you have a partition/LV which is to small you can increase the LV size on the fly. A size decrease is also possible. So you can easily increase the size of a partion (old terminlogy)  and decrease and don't have to use a repartitioning tool to repartition your disks.
2. If a VG is too small and you can't create a new partition/LV just add another PV (additional disk) to the VG and you have now additional space for your LV. So you can increase the size of a partition which already spans the whole disk (old terminology)  just by adding another disk to the VG and increase the LV (partition in old terminolgy).
3. If you need a new partion/LV to install another operating system create a new LV on the fly, format it and mount it. If you don't need the partition/LV any more just delete the LV again and free the used space.
4. If you want to save a partition/LV for a test and in order to be able to revert to a previous partition content level you can use snapshots for LVs. That's not a complete copy of an existing partition/LV. The snapshot collects only the changes from the partition/LV. Keep in mind the snapshot disappears if the snapshot is not able to get all the changes any more. To be on the safe side you should create the snapshot partition with the same sisze like the original partition.

 

Disadvantages of LVM

1. If you want to use the full features of LVM you have to use the LVM console commands. All standard activities can be done with a LVM GUI.
2. Windows can't be installed on LVM LVs. If you want to have a dual boot environment with Windows you have to create a dedicated old fashion partition which is not managed by LVM.
3. If you combine a lot of disks in one VG the probability of a failure of the VG increase by every disk you add. If one disk fails than usually the whole VG fails. You have to setup a RAID  together with LVM in order to get rid of this advantage.
4. You shoudln't use a whole disk as a PV (e.g. /dev/sda) . (In contrast a partition which spans the whole disk e.g. /dev/sda1), because other operating systems like Windows may not detect the LVM and view the disk as empty. That way it's possible to overwrite the LVM PV by accident.

Graphical interfaces for LVM

The graphical interfaces provide the most important and heavily used LVM administration tasks like to create and erase a PV/VG/LV and to increase and decrease a LV. If you want to use the whole power of LVM you have to use the console commands.

1. openSuSE: YAST includes  a LVM editor
2. Debian, Ubuntu, Redhat, Mint, Fedora, Centos: system-config-lvm

 

Summary

A system administrator will use LVM for sure. LVM allows to provide in a flexible way to create partitions on the fly and to modify the size of them. A standard Linux home user will also profit from LVM. Today the disks are huge (> 1TB) and LVM is the right tools to dynamically allocate and resize partions of these huge disks. In particular it's useful if you want to install parallel operating systems or if you want to upgrade an existing operating system to the latest level. A lot of time you buy another disk to increase the available disk space for your applications. With LVM it's quite easy to integrate the new disk into a VG and to allocate the new space either in new partition/LV or add additional space to existing partitions/LV. Keep in mind the risk for a VG failure will increase the more disks you combine in one VG. You should have a backup strategy and create backups on external USB disks or NAS boxes. As an alternative you can place LVMs on a RAID system.

A snapshot is also very useful. You can easily create a backup of a partition/LV. If you want to upgrade an operating system that way a backup is created very quick. If the upgrade fails you revert to the snapshot and are done. If everything works fine you use the new snapshot. Keep in mind you have to keep the old LV because the snapshot needs the original LV in order to work properly.

 

List of the most important LVM console commands

 

Create PV:

vcreate /dev/sdb1

 

Cretae VG:

vgcreate neuVG /dev/sda1 /dev/sdb1

 

Extend a VG with a new PV:

vgextend neuVG /dev/sdc1

 

Create a new LV neuLV of 2G in VG neuVG:

lvcreate -L2G -nneuLV neuVG

 

Extend a LV neuLV for 10G:

lvextend -L+10G /dev/neuVG/neuLV

A basic introduction into LVM

Wikipedia: Logical volume manager

LVM resizing guide