cách thay đổi size của các partitions trong linux gparted & lvm

Cách Thay Đổi Size Của Các

Partitions Trong Linux

GPARTED & LVM

TRAN MINH TUAN / QTMK2 / iSPACE

.::. Cách Thay Đổi Size Của Các Partitions Trong Linux GPARTED & LVM .::.

1/ Dùng Gparted

=> Đôi nét về các tính năng chính của chương trình

GParted cho phép bạn dễ dàng quản lý các phân vùng đĩa cứng của bạn:

Tạo ra các bảng phân vùng (ví dụ: msdos hoặc gpt)

Tạo, di chuyển, sao chép, thay đổi kích thước, kiểm tra, nhãn, thiết lập UUID mới, và xóa các phân vùng

Kích hoạt và vô hiệu hóa lá cờ phân vùng, (ví dụ như, khởi động hoặc ẩn)

Sắp xếp phân vùng để mebibyte (MiB) hoặc ranh giới truyền thống xi lanh

Cố gắng cứu dữ liệu từ phân vùng bị mất

GParted làm việc với các thiết bị lưu trữ như sau:

Ổ đĩa cứng (ví dụ: SATA, IDE, SCSI …)

Các thiết bị bộ nhớ flash, chẳng hạn như thẻ nhớ USB và Solid State Drives (SSD)

Thiết bị RAID (RAID phần cứng, bo mạch chủ BIOS RAID, và phần mềm Linux RAID)

Mọi quy mô khu vực (ví dụ, các thiết bị với 512, 1024, 2048, 4096 ngành byte và nhiều hơn nữa)



GParted hỗ trợ các hành động sau trên hệ thống tập tin:



Thực hiện chi tiết, ta có thể khởi động vào GParted Live CD bằng đĩa CD hoặc USB boot

Thao tác như bên dưới: Nhấn enter và enter



Sau đó ta sẽ được nhắc nhở để chọn ngôn ngữ, nhấn enter mặc định là tiếng Anh.



Tiếp theo chúng ta chọn tùy chọn mặc định 0 bằng cách nhấn vào, chúng ta sẽ làm việc với giao diện đồ

họa.



Một khi hoàn tất, chúng ta sẽ được trình bày với giao diện đồ họa với GParted đã được mở, nếu nó chưa

được mở, ta có thể chọn nó từ biểu tượng trên Desktop.



Chọn / dev/sda2 và nhấp vào "Resize / Move" và ta sẽ được trình bày với những điều sau đây.

Về cơ bản bạn chỉ cần kéo mũi tên màu đen của / dev/sda2 tất cả các cách để kết thúc không gian chưa phân

bổ và nhấn vào nút Resize / Move.



Sau khi làm điều này, chúng ta sẽ thấy / dev/sda2 (đại diện bởi các hộp màu xanh) chia ra các không gian

chưa phân bổ.

Sự thay đổi này và tất cả các thay đổi hơn nữa sẽ chưa được áp dụng, ta có thể thấy nhiệm vụ xuống dưới

cùng của giao diện GParted và chúng sẽ chỉ được áp dụng khi ta nhấn vào nút Apply. Hoặc ta có thể nhấn

vào nút Undo để loại bỏ một sự thay đổi chưa giải quyết.

Lúc này, ta chọn / dev/sda5 là phân vùng trao đổi và chọn Resize / Move, điều này sẽ cho kết quả như sau.



Thời gian này thay vì mở rộng phân vùng, ta chỉ cần di chuyển hoán đổi tất cả các cách để kết thúc không

gian / dev/sda2 , điều này được thực hiện bằng cách chỉ cần kéo đến cuối và sau đó sẽ như thế này.

Nhấp vào nút Resize / Move và sau đó là một cảnh báo có thể xuất hiện thông báo cho ta rằng di chuyển

một phân vùng có thể gây ra cho hệ điều hành của ta không khởi động được. Nó cũng cảnh báo rằng thực

hiện trạng thái này có thể mất một thời gian dài để áp dụng, đọc cảnh báo sau đó nhấn OK để tiếp tục.



Các partion bây giờ sẽ trông giống như hình ảnh dưới đây, nơi / dev/sda1 nằm ngay bên cạnh / dev/sda2

trong đó có các không gian chưa phân bổ.



Chọn dev/sda2 mở rộng phân vùng / và chọn Resize / Move.

Kéo này về bên phải để chỉ những không gian trao đổi được chứa và không gian chưa được màu xám được

giải phóng, chọn Resize / Move.



Một khi điều này là hoàn thành ổ đĩa sẽ như thế này.

Bây giờ chúng ta có / dev/sda1 bên cạnh không gian chưa được phân bổ, vì vậy sẽ mở rộng phân vùng /

dev/sda1. Chọn / dev/sda1 và nhấp vào nút Resize / Move.

Ta sẽ có thể thực hiện hành động này ngay lập tức nếu ta không có trao đổi ở giữa / dev/sda1 và không gian

chưa phân bổ, các bước trước đó đã có được hoán đổi trong GParted.



Kéo mũi tên lên trên để các không gian chưa được phân bổ bởi / dev/sda1 như hình dưới đây, sau đó bấm

Resize / Move.

Một khi điều này được thực hiện phân vùng / dev/sda1 bây giờ sẽ được sử dụng không gian chưa phân

bổ. Tất cả những gì còn lại để làm là nhấn vào nút áp dụng để áp dụng các thay đổi – Khi đó ta sẽ được

nhắc nhở để xác nhận với một cảnh báo rằng việc mất dữ liệu có thể xảy ra.

Lưu ý rằng điều này có thể mất một thời gian tùy thuộc vào có bao nhiêu đĩa hiện đang sử dụng và dung

lượng ổ đĩa của ta đang gia tăng, vì việc kiểm tra hệ thống tập tin (fsck) được chạy trước khi mở rộng và sau

đó để đảm bảo rằng không có vấn đề. Mình đã thực hiện phương pháp này trên một máy chủ 400GB trong

quá khứ và để tăng nó 100GB mất khoảng 5 giờ. Trong ví dụ này ta chỉ tăng 10GB và chỉ có khoảng 1gb

của dữ liệu trên đĩa vì vậy điều này mất khoảng 2 phút để hoàn thành.



Một khi hoàn tất, ta sẽ tương tự như hình dưới đây, ta nhấp vào close khi đã hoàn thành.

Mọi thứ bây giờ là hoàn tất,

chúng ta chỉ cần khởi động

lại máy ảo và sau đó khởi

động từ đĩa CD, cách khác

tắt máy ảo và tháo gắn đĩa

CD trực tiếp và sau đó

mở nó trở lại.



Một khi hệ điều hành khởi động, ta có thể nhận thấy rằng không gian đĩa đã được mở rộng một cách chính

xác. Dưới đây ta có thể thấy rằng / dev/sda1 giờ là 30GB trong kích thước.

Đến đây là kết thúc phần Resize bằng Gparted !



Giờ chúng ta tiếp tục cách

quản lý Partion với

=> LVM <=



LVM là phương pháp cho phép ấn định không gian đĩa cứng thành những logical volume giúp cho việc thay

đổi kích thước trở nên dễ dàng hơn so với partition. Với kỹ thuật LVM ta có thể thay đổi kích thước mà

không cần thay đổi partition table của OS, điều này thực sự hữu ích khi ta đã dùng hết phần bộ nhớ còn

trống của partition và muốn mở rộng dung lượng của nó. Trước khi thực hiện giải pháp này ta nên dành tí

thời gian để tìm hiểu các khái niệm cơ bản sau.

PHYSICAL VOLUME: là một cách gọi khác của partition trong kỹ thuật LVM, nó là những thành phần cơ

bản của LVM. một physical volume không thể mở rộng ra ngoài phạm vi một ổ đĩa.

LOGICAL VOLUME GROUP: nhiều physical volume trên các ổ đĩa khác nhau được kết hợ lại thành một

logical volume group. với LVM logical volume group được xem như là một đĩa ảo.

LOGICAL VOLUMES: một logical volume group được chia thành nhiều logical volume. mỗi logical

volume có ý nghĩa tương tự như một partition. nó được dùng cho các mount point và được format với

những định dạng khác nhau như ext2, ext3...

khi dung lượng logical volume sử dụng hết ta có thể đưa thêm ổ đĩa mới bổ sung cho logical volume group

và do đó tăng được dung lượng của logical volume.



PHYSICAL EXTENT: là đại lượng thể hiện một khối đơn vị tính dung lượng của logical volume.

Theo cách chia thông thường thì kích thước partition bị giới hạn bởi kích thước HDD chứa nó. Điều này

nhiều khi rất bất tiện, xét bài toán sau:

Giả sử có 4 SCSI HDD là /dev/sdb, /dev/sdc/, /dev/sdd, /dev/sde; dung lượng mỗi HDD là 1GB như vậy có

4GB sức chứa. Cần tạo ra 3 partition: SOFTWARES 1,4 GB; MUSIC 1,2 GB; DATA 1,2 GB (tổng cộng là

3.8 GB) và để dành 0,2 GB còn lại. Các công cụ quản lí disk thông thường không làm được điều này vì mỗi

partition cần tạo lớn hơn từng HDD nhưng LVM thì có thể. Kĩ thuật LVM sẽ ghép 4 HDD lại thành một

partition lớn TOTALSTORAGE rồi lại chia TOTALSTORAGE ra thành các partition nhỏ hơn là

SOFTWARES, MUSIC, DATA, UNUSED (xem hình vẽ):



Linux LVM là một trình quản lí storage device theo 3 lớp từ thấp đến cao là:

• Physical Volume: đây chính là các partition thông thường nhưng trong ngôn ngữ LVM thì được gọi là

Physical Volume (PV). Ngoài ra một PV có thể là: một partition thông thường, một RAID device, một

sparse file (một file dung lượng lớn, chứa toàn các số 0 giả làm partition để lưu dữ liệu).

• Volume Group: nhiều PV khi được ghép lại với nhau tạo thành một Volume Group (VG). Dung lượng

của VG bằng tổng dung lượng của các PV thành phần. Các PV thành phần có thể thuộc cùng một HDD

hoặc thuộc nhiều HDD khác nhau. Có thể thêm vào hoặc loại đi một PV từ VG.

• Logical Volume: mỗi VG lại được chia thành một hoặc nhiều Logical Volume (LV). Có thể resize các

LV một cách dễ dàng và snapshot chúng.

Trong ngôn ngữ LVM không còn partition nữa, tất cả là volume: physical/group/logical volume.



Một số công cụ của LVM:

1. Thiết lập LVM

Thiết lập và sử dụng LV

Phần này minh họa các lệnh create và view PV, VG, LV qua các bước giải quyết bài toán nêu ở trên.



Bước 1:Chuẩn bị các partition có filesystem là LVM bằng fdisk

Tạo partition LVM từ HDD. Ví dụ với /dev/sdb: fdisk /dev/sdb

Tạo một primary partition chiếm toàn bộ disk: n, p, 1, enter, enter

Chuyển kiểu partition thành Linux LVM (kiểu 8e): t, 8e

Lưu lại partition table và thoát khỏi fdisk: w

Lặp lại các thao tác trên với các HDD còn lại để cuối cùng thu được các partition

/dev/sdb1, /dev/sdc1, /dev/sdd1, /dev/sde1 với filesystem là Linux LVM.

Tương tự như với các partition truyền thống sau bước fdisk để chọn filesystem ext2, vfat, … là bước

mkfs để format theo filesystem đã chọn, các LVM partition cũng cần “format” nhưng không phải bằng

lệnh mkfs mà bằng lệnh pvcreate.



Bước 2:Từ mỗi LVM partition tạo một PV

Tạo PV bằng lệnh: pvcreate

pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1

Kiểm tra lại 4 PV vừa tạo bằng lệnh xem thông tin về PV: pvs

PV VG Fmt Attr PSize PFree

[…]

/dev/sdb1 lvm2 -- 1016.00M 1016.00M

/dev/sdc1 lvm2 -- 1016.00M 1016.00M

/dev/sdd1 lvm2 -- 1019.53M 1019.53M

/dev/sde1 lvm2 -- 1019.53M 1019.53M

[…]



Bước 3:Tạo VG từ các PV

Tạo VG TotalStorage từ các PV sdb1, sdc1, sdd1, sde1 bằng lệnh vgcreate

vgcreate TotalStorage /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1

sau bước này xuất hiện thêm thư mục /dev/TotalStorage

Kiểm tra lại VG vừa tạo bằng lệnh xem thông tin về VG: vgs

VG #PV #LV #SN Attr VSize Vfree

[…]

TotalStorage 4 0 0 wz--n 3.96G 3.96G

[…]



Bước 4:Tạo các LV từ VG

Tạo các LV Softwares, Music, Data từ VG TotalStorage bằng lệnh:

lvcreate –n -L [-s ] [Path_PV]

lvcreate -n Softwares -L 1.4G TotalStorage

lvcreate -n Music -L 1.2G TotalStorage

lvcreate -n Data -L 1G TotalStorage

Sau bước này có thêm các file

device /dev/TotalStorage/Softwares, /dev/TotalStorage/Music, /dev/TotalStorage/Data



Tham số [Path_PV] để chỉ rõ ra LV được tạo từ PV nào.

Ví dụ: lvcreate -n Softwares -L 1.4G TotalStorage /dev/sdb1

Tham số này có ích khi LV gồm nhiều hơn một PV. Khi hệ thống gặp sự cố một PV nào đó bị hỏng, nếu PV

này không tham gia tạo LV thì LV không bị ảnh hưởng.

Tham số -s quyết định đến dung lượng tối đa của LV (xem giải thích ở mục sau). Mặc định size LE là

4MB và dung lượng LV tối đa là 256 GB. Nếu muốn hơn để size LE là 16 MB và max LV là hơn 1TB.

Kiểm tra lại LV vừa tạo bằng lệnh xem thông tin về LV: lvs

LV VG Attr LSize Origin Snap% Move Copy%

[…]

Music TotalStorage -wi-a- 1.00G

Data TotalStorage -wi-a- 1.20G

Softwares TotalStorage -wi-a- 1.40G

[…]


Chú ý: Khi thực hiện các lệnh

pvcreate, vgcreate, lvcreate có thể có thông

báo liên quan đến CD chăng hạn:

“/dev/cdrom: open failed: read-only file

system”. Lí do là trước khi thực hiện các lệnh

tạo này tất cả các block device được scan qua

và ở đây CD drive đã được scan (nhưng

không thể đọc được).


Bước 5: Sử dụng LV

Tạo filesystem cho LV:

mkfs –t ext3 /dev/TotalStorage/Softwares

mkfs –t ext3 /dev/TotalStorage/Music

mkfs –t ext3 /dev/TotalStorage/Data

Mount các LV vừa tạo. Nếu cần LV được tự động mount mỗi khi hệ thống khởi động, sửa file /etc/fstab.

Enable LVM

Để có thể sử dụng LVM cần cài đặt công cụ LVM và activate các volume.

Thường thì LVM đã builtin sẵn vào Linux kernel rồi nên sau khi tạo các volume PV, VG, LV bạn cứ thế sử

dụng, không phải làm gì thêm cả.



Nếu chưa thì phải build lại kernel hoặc cài LVM như một kernel module. Trong trường hợp thứ hai:

Cài đặt công cụ LVM

thêm 2 lệnh vgscan, vgchange -ay vào /etc/rc.d/rc.sysinit để activate các volume lúc Linux khởi động

(nếu cẩn thận thì thêm lệnh vgchange -an vào /etc/rc.d/init.d/halt để disable các volume lúc tắt máy)

LVM on RAID (chưa xong)

Có thể tạo một PV từ một RAID array từ đó xây dựng nên các LV vừa có khả năng phục hồi dữ liệu sau

thảm họa đồng thời việc quản lí lại rất linh hoạt. Thông thường người ta thiết lập LVM trên RAID1.

(Không thể làm việc ngược lại là tạo ra RAID array trên một LV hơn nữa điều này cũng không thu được lợi

ích gì hơn.)



2. Xem thông tin về volume (Khái niệm PE, LE)

Khái niệm PE, LE cũng tương tự như khái niệm block (sector) của HDD. Mỗi PV được chia thành các phần

tử nhỏ (extent) gọi là Physical Extent (PE) mặc định là 4 MB. VG là tập hợp các PE. LV được tạo ra trên

VG cũng được chia thành các phần tử nhỏ hơn gọi là Logical Extent (LE). Địa chỉ LE được map (ánh xạ)

vào địa chỉ PE. Cách ánh xạ là linear (tuyến tính) hay stripe (kẻ sọc) sẽ quyết định đến tốc độ đọc/ghi dữ

liệu trên LV.

Mặc định lvcreate chọn linear mapping. Nếu muốn dùng stripe mapping, chẳng hạn với 2 stripe, 4KB cho

mỗi stripe: lvcreate -i2 -I4 -n Softwares -L 1.4G TotalStorage

Hình trên là linear, hình dưới là stripe. Ở cả hai hình PV ở trên, LV ở dưới.



Địa chỉ của PE, LE được lưu trong một số bit giới hạn do đó số PE, LE là giới hạn và kích thước của

PV, LV là giới hạn. Muốn có PV, LV có kích thước lớn thì phải tăng kích thước PE, LE.

Xem thông tin bằng pvdisplay, vgdisplay, lvdisplay

Ngoài lệnh pvs, vgs, lvs hiển thị vắn tắt còn có lệnh pv/vg/lvdisplay hiển thị chi tiết các thuộc tính của

PV/VG/LV, bao gồm:

name, size, UUID (ID được sinh ngẫu nhiên) của volume

trạng thái của volume

thông tin về PE, LE: size, total, free, used (allocated)

…

Có thể đặt lại các thuộc tính của volume thông qua lệnh pv/vg/lvchange.



Dưới đây giải thích một số trường thông tin của lệnh pvdisplay, vgdisplay, lvdisplay cho bài toán nêu ban

đầu.


Pvdisplay

[…]

--- Physical volume ---

PV Name /dev/sdc1

VG Name TotalStorage

PV Size 1016.00 MB / not usable 0

Allocatable yes

PE Size (KByte) 4096

Total PE 254

Free PE 254

Allocated PE 0

PV UUID jRhSdv-1TFk-RHcM-wJ1Q-

o0Fv-BdqE-jwxpmL

[…]

Allocatable: đã chia PV thành các PE chưa

(yes/no). Giá trị yes chỉ khi PV này được

dùng để tạo ra một VG nào đó

PV size: nếu PV đã được dùng để tạo VG

thì ngoài con số size còn có “not usable”

để thể hiện PV này không thể dùng để tạo

ra một VG khác nữa


Khi PV chưa được dùng để tạo VG thì nó có tiêu đề “---NEW Physical volume---”


Vgdisplay

--- Volume group ---


System ID

Format lvm2

Metadata Areas 4

Metadata Sequence No 5

VG Access read/write

VG Status resizable

MAX LV 0

Cur LV 4

Open LV 0

Max PV 0

Cur PV 4

Act PV 4

VG Size 3.96 GB

PE Size 4.00 MB

Total PE 1014

Alloc PE / Size 975 / 3.81 GB

Free PE / Size 39 / 156.00 MB

VG UUID mK8knW-hPAL-X6Uq-FROE-6Zux-

Zr7A-pXdN3K

Cur LV: số LV được tạo ra từ VG này

Cur PV: số PV đã tạo nên VG này


Act PV: số PV đang hoạt động. Có những PV tuy trong VG nhưng chưa được dùng để tạo ra LV.


Lvdisplay

--- Logical volume ---

LV Name /dev/TotalStorage/Softwares


LV UUID TWuT2H-Q2gx-eLYH-oA3S-Nyle-

iMvm-87DS3q

LV Write Access read/write

LV Status available

# open 0

LV Size 1.40 GB

Current LE 359

Segments 2

Allocation inherit

Read ahead sectors 0

Block device 253:3

Current LE: số LE của LV này

Segments: số PV mà LV này sử dụng

Block device: cặp số major:minor của LV này

Scan volume

Các thông tin về các PV, VG, LV của hệ thống hiện hành

được lưu trong kernel. Các lệnh pvs, vgs, lvs chỉ đọc các thông

tin này và hiển thị ra. Nhưng có những khi hệ thống đang hoạt

động, người dùng cắm nóng một HDD có chứa VG trên đó vào

hệ thống thì thông tin về VG này chưa được cập nhật, lúc đó

cần chạy vgscan để tìm ra tất cả các VG trên hệ thống và cập

nhật lại thông tin về các VG.

Việc chạy pvscan, vgscan, lvscan chỉ cần thiết khi có thay

đổi về hardware; còn khi bạn thực thi các lệnh create, remove,

… thì thông tin về các volume được tự động cập nhật nên

không cần phải chạy các lệnh scan volume nữa


3. Quản lý các volume

Disable/Remove volume

Để hủy bỏ (xóa) một LV, VG, PV dùng lệnh lv/vg/pvremove . Cần đảm bảo trước khi hủy bỏ LV/VG/PV:

LV được umount/ không có LV trên VG/ không có VG trên PV.

Nếu không muốn hủy bỏ hẳn volume mà chỉ disable các volum tức là làm cho kernel không nhận ra được

voluem đó thì dùng lệnh lv/vg/pvchange -an . Tham số -an có nghĩa là available no.

Thêm vào/Rút ra/Hoán chuyển PV

Đưa thêm một PV vào một VG, dùng lệnh: vgextend , thật đơn giản !

Nhưng rút một PV khỏi một VG bằng lệnh: vgreduce thì có thể gặp vấn đề PV đó đang chứa dữ liệu, may

thay có lệnh pvmove. Giả sử cần rút ra PV /dev/sdb1



Nếu VG còn thừa PE đủ để chuyển toàn bộ PV /dev/sdb1 sang chỗ PE thừa đó:

# pvmove /dev/sdb1

pvmove -- moving physical extents in active volume group "dev"

pvmove -- WARNING: moving of active logical volumes may cause data loss!

pvmove -- do you want to continue? [y/n] y

pvmove -- 249 extents of physical volume "/dev/sdb1" successfully moved

Nếu VG không còn đủ PE thì phải đưa thêm một PV vào (giả sử là /dev/sdf1) và chuyển toàn bộ PV

/dev/sdb1 sang PV mới này:

# pvmove /dev/sdb1 /dev/sdf1

pvmove -- moving physical extents in active volume group "dev"

pvmove -- WARNING: moving of active logical volumes may cause data loss!

pvmove -- do you want to continue? [y/n] y

pvmove -- 249 extents of physical volume "/dev/sdb1" successfully moved



Sau bước trên mới có thể rút PV /dev/sdb1 ra bằng lệnh vgreduce TotalStorage /dev/sdb1

Quá trình pvmove có thể lâu do đó nên thêm tham số -v (--verbose) để hiện thị các bước trong quá trình.

Resize LV

Resize một LV gồm 2 thao tác:

(1) đặt lại kích thước cho volume

(2) resize filesystem trên volume đó bằng lệnh chẳng hạn resize2fs.



Giảm dung lượng LV: resize2fs trước rồi lvreduce sau.

Ví dụ: giảm LV Data ở bài toán trên xuống còn 1G ( 10485760 block)

resize2fs /dev/TotalStorage/Data 10485760

lvreduce –L 1G /dev/TotalStorage/Data

Tăng dung lượng LV: lvextend trước rồi reszie2fs sau.

Ví dụ: tăng LV Softwares ở bài toán trên thêm 0.2 GB:

lvextend –L +0.2G /dev/TotalStorage/Softwares

resize2fs /dev/TotalStorage/Softwares



Nhận xét: Nếu Softwares là partition thường thì không thể tăng dung lượng của nó lên được do không có

phần trống nào sau nó. Như vậy resize LV linh hoạt hơn resize partition thường.

Một điều đáng kinh ngạc rằng lvreduce và lvextend có thể làm việc trong khi LV vẫn đang được sử dụng.

Tuy nhiên công cụ resize2fs không resize filesystem lúc nó đang làm việc được nên trước khi resize LV cần

phải umount LV. Nếu dùng những công cụ có khả năng resize online như ext2online thì có thể dùng được

tính năng này của LVM.

Với VG cũng có lệnh vgextend, vgreduce nhưng ý nghĩa của nó là thêm/bớt PV.

Đến đây là kết thúc phần Resize bằng LVM !

THANK YOU ! HAVE FUN


cách thay đổi size của các partitions trong linux gparted & lvm

Technology