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在 libvirt 上如何使用 LVM 逻辑卷存储设备

时间:2014-05-29 23:47 来源:网络整理 作者:51ou.com 阅读:

引言

libvirt 是一组可与 Linux 上多种虚拟机交互的管理工具集。它支持的虚拟机有 KVM/QEMU、Xen、LXC、OpenVZ、virtual Box、vmware ESX/GSX、Hyper-V 等。为了使虚拟机获得更强大的后端存储能力,libvirt 提供了对各种存储介质的支持,包括本地文件系统,网络文件系统,iSCSI,LVM 等多种后端存储系统。LVM(Linux 卷管理)系统是如今 Linux 服务器广泛使用的存储设备。本文阐述的方法适用于 KVM/QEMU 虚拟机,主要涉及在 libvirt 中使用 LVM 存储设备的方法,使用基于 libvirt 的命令行虚拟机管理工具 virsh。

libvirt 中的存储管理独立于虚拟机管理。也就是存储池和存储卷的操作独立于虚拟机的操作存在,因此进行存储管理时,不需要有虚拟机的存在,可以当虚拟机需要存储资源时再进行分配,非常灵活。


libvirt 支持后端存储的类型

为了将不同的后端存储设备以统一的接口供虚拟机使用,libvirt 将存储管理分为两个方面:存储卷 (volume) 和存储池 (pool)。

存储卷是一种可以分配给虚拟机使用的存储设备。在虚拟机中与一个挂载点对应,而物理上可以是一个虚拟机磁盘文件或一个真实的磁盘分区。

存储池是一种可以从中生成存储卷的存储资源,后端可以支持以下存储介质:

目录池:以主机的一个目录作为存储池,这个目录中包含文件的类型可以为各种虚拟机磁盘文件、镜像文件等。

本地文件系统池:使用主机已经格式化好的块设备作为存储池,支持的文件系统类型包括 ext2,ext3,vfat 等。

网络文件系统池:使用远端网络文件系统服务器的导出目录作为存储池。默认为 NFS 网络文件系统。

逻辑卷池:使用已经创建好的 LVM 卷组,或者提供一系列生成卷组的源设备,libvirt 会在其上创建卷组,生成存储池。

磁盘卷池:使用磁盘作为存储池。

iSCSI 卷池:使用 iSCSI 设备作为存储池。

SCSI 卷池:使用 SCSI 设备作为存储池。

多路设备池:使用多路设备作为存储池。

 

Libvirt 中存储对象的状态转换

Libvirt 中的三类存储对象:存储池、存储卷、设备的状态转换关系如图 1 所示。

图 1.libvirt 中存储对象状态转换图

图 1.libvirt 中存储对象状态转换图

存储卷从存储池中划分出来,存储卷分配给虚拟机成为可用的存储设备。存储池在 libvirt 中分配的 id 标志着它成为 libvirt 可管理的对象,生成卷组 vg(volume group) 就有了可划分存储卷的存储池,状态为活跃 (active) 状态才可以执行划分存储卷的操作。

 

libvirt 使用逻辑卷池的准备 重新配置和编译

由于 libvirt 默认编译不支持 LVM,因此需要重新编译 libvirt 方可使用。使用 --with-storage-lvm 选项重新配置 libvirt 源码并重新编译 libvirt:

清单 1. 重新编译 libvirt
 $./autogen.sh --with-storage-lvm – system
 $make
准备生成卷组的物理磁盘

在 host 中使用 fdisk 工具将物理卷格式化为 Linux LVM 格式(ID 为 8e)。生成的物理卷应为以下格式:

清单 2. 物理卷格式
 $sudo fdisk -l
 /dev/sdc1 1 478 963616+ 8e Linux LVM
 /dev/sdc2             479         957      965664   8e  Linux LVM
准备生成存储池的 xml 文件

将 xml 文件放在主机目录 /etc/libvirt/storage 下。以下给出 xml 文件的例子:

清单 3. 生成存储池的 xml 文件
 <pool type="logical">
 <name>lvm_pool</name>
 <source>
 <device path="/dev/sdc1"/>
 <device path="/dev/sdc2"/>
 </source>
 <target>
 <path>/lvm_pool</path>
 </target>
 </pool>

pool 的类型为 logical 表示使用的存储池类型为 LVM,源路径为在 host 中物理卷所在的路径,目的路径为 host 机中生成存储池的目标映射路径,后续生成的逻辑卷将在 host 的该目录下。

 

建立 libvirt 存储池 首次建立存储池

先由之前的 xml 文件定义一个存储池,若 libvirtd 启动之前 xml 文件已在 /etc/libvirt/storage 目录下,则 libvirtd 启动之后会自动定义存储池,可省去此步。

清单 4. 定义存储池
 $virsh pool-define /etc/libvirt/storage/lvm_pool.xml

完成后就会在 libvirt 中定义一个不活跃的存储池,但这个池对应的卷组还未被初始化。可以看到生成的池状态为不活跃的:

清单 5. 查看卷组的状态
 $virsh pool-list – all
名称 状态 自动开始
 -----------------------------------------
 default 活动 yes
 directory_pool 活动 yes
 lvm_pool            不活跃     no

建立存储池将生成存储池对应的卷组。

清单 6. 建立存储池
 $virsh pool-build lvm_pool

此步完成后, host 上就生成了一个名为 lvm_pool 的卷组。

清单 7. 查看 host 上生成的卷组
 $sudo vgdisplay
 --- Volume group ---
 VG Name lvm_pool
 System ID
 Format                lvm2

以下命令在需要使用存储池时让存储池处于活跃状态

清单 8. 开始存储池
 $virsh pool-start lvm_pool
创建存储池

创建存储池的操作相当于 pool-define 操作和 pool-start 操作的组合,也就是说,创建操作适用于卷组已经生成但还没有在 libvirt 中被管理起来的情况。

清单 9. 创建存储池
 $virsh pool-create /etc/libvirt/storage/lvm_pool.xml
清单 10. 完成创建后的状态
 $virsh pool-list
名称 状态 自动开始
 -----------------------------------------
 default 活动 yes
 directory_pool 活动 yes
 lvm_pool            活动     no

 

从存储池中分配卷

存储池为活跃的且已经生成了对应的卷组时,便可从存储池中划分逻辑卷供后续使用。

清单 11. 创建卷
 $virsh vol-create-as --pool lvm_pool --name vol3 --capacity 30M

其中 --pool 指定分配逻辑卷所属存储池(卷组),name 指定逻辑卷名称,capacity 指定分配的卷大小。

清单 12. 查看存储池中的卷组
 virsh # vol-list pic_pool2
名称 路径
 -----------------------
 vol1 /dev/lvm_pool/vol1
 vol2 /dev/lvm_pool2/vol2
 vol3                 /dev/lvm_pool2/vol3

 

在虚拟机中使用卷 清单 13. 将卷分配给虚拟机
 $virsh attach-disk – domain dom1 – -source /dev/pic_pool2/vol1 – -target sda

其中 domain 选项指定逻辑卷要附加的虚拟机,source 选项指定逻辑卷在主机的路径,target 指定在虚拟机中的设备名。

这一步完成之后,重启虚拟机就可以在虚拟机中看到 /dev/sda 设备。在虚拟机中这个 /dev/sda 是一个裸设备,只需要进一步分区格式化就可以挂载使用了。

清单 14. 查看卷分配是否成功
 $virsh domblklist dom1
 Target Source
 ------------------------------
 vda /var/lib/libvirt/images/redhat2.img
 hdc -
 sda        /dev/pic_pool2/vol3
清单 15. 将卷从虚拟机上分离
 virsh # detach-disk – -domain dom1 --target sda

这时在虚拟机上就看不到 /dev/sda 设备了,逻辑卷已从虚拟机中成功分离。

 

删除存储池中的卷

卷被删除之后,卷所对应的存储空间即被归还到存储池内。

清单 16. 删除存储池中的卷
 virsh # vol-delete vol3 --pool pic_pool2
卷 vol3 被删除

 

存储池的停用、删除和取消定义 停用存储池

存储池停止使用之后,它上面的所有存储卷的状态都变得不可用,即使用它的虚拟机都看不见这个设备。也不能从这个存储池中创建新卷。

清单 17. 停用存储池
 virsh # pool-destroy pic_pool2
销毁池 pic_pool2
删除存储池

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