在 libvirt 上使用 LVM 存放裝置

簡介： 本文闡述了 libvirt 中管理及使用 LVM 儲存池的方法，並展示了 qemu 虛擬機器使用 LVM 儲存的方法。

轉載地址：http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-libvirt-lvm/index.html

引言

libvirt 是一組可與 Linux 上多種虛擬機器互動的管理工具集。它支援的虛擬機器有 KVM/QEMU、Xen、LXC、OpenVZ、virtual Box、vmware ESX/GSX、Hyper-V 等。為了使虛擬機器獲得更強大的後端儲存能力，libvirt 提供了對各種儲存介質的支援，包括本地檔案系統，網路檔案系統，iSCSI，LVM 等多種後端儲存系統。LVM（Linux 卷管理）系統是如今 Linux 伺服器廣泛使用的存放裝置。本文闡述的方法適用於 KVM/QEMU 虛擬機器，主要涉及在 libvirt
中使用 LVM 存放裝置的方法，使用基於 libvirt 的命令列虛擬機器管理工具 virsh。

libvirt 中的儲存管理獨立於虛擬機器管理。也就是儲存池和儲存卷的操作獨立於虛擬機器的操作存在，因此進行儲存管理時，不需要有虛擬機器的存在，可以當虛擬機器需要儲存資源時再進行分配，非常靈活。

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libvirt 支援後端儲存的類型

為了將不同的後端存放裝置以統一的介面供虛擬機器使用，libvirt 將儲存管理分為兩個方面：儲存卷 (volume) 和儲存池 (pool)。

儲存卷是一種可以分配給虛擬機器使用的存放裝置。在虛擬機器中與一個掛載點對應，而物理上可以是一個虛擬機器磁碟檔案或一個真實的磁碟分割。

儲存池是一種可以從中產生儲存卷的儲存資源，後端可以支援以下儲存介質：

• 目錄池：以主機的一個目錄作為儲存池，這個目錄中包含檔案的類型可以為各種虛擬機器磁碟檔案、鏡像檔案等。
• 本地檔案系統池：使用主機已經格式化好的塊裝置作為儲存池，支援的檔案系統類型包括 ext2,ext3,vfat 等。
• 網路檔案系統池：使用遠端網路檔案系統伺服器的匯出目錄作為儲存池。預設為 NFS 網路檔案系統。
• 邏輯卷池：使用已經建立好的 LVM 卷組，或者提供一系列產生卷組的源裝置，libvirt 會在其上建立卷組，產生儲存池。
• 磁碟卷池：使用磁碟作為儲存池。
• iSCSI 卷池：使用 iSCSI 裝置作為儲存池。
• SCSI 卷池：使用 SCSI 裝置作為儲存池。
• 多路裝置池：使用多路裝置作為儲存池。

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Libvirt 中儲存物件的狀態轉換

Libvirt 中的三類儲存物件：儲存池、儲存卷、裝置的狀態轉換關係 1 所示。

圖 1.libvirt 中儲存物件狀態轉換圖

儲存卷從儲存池中劃分出來，儲存卷分配給虛擬機器成為可用的存放裝置。儲存池在 libvirt 中分配的 id 標誌著它成為 libvirt 可管理的對象，產生卷組 vg(volume group) 就有了可劃分儲存卷的儲存池，狀態為活躍 (active) 狀態才可以執行劃分儲存卷的操作。

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libvirt 使用邏輯卷池的準備

重新設定和編譯

由於 libvirt 預設編譯不支援 LVM，因此需要重新編譯 libvirt 方可使用。使用 --with-storage-lvm 選項重新設定 libvirt 源碼並重新編譯 libvirt：

清單 1. 重新編譯 libvirt

$./autogen.sh --with-storage-lvm – system $make

準備產生卷組的物理磁碟

在 host 中使用 fdisk 工具將物理卷格式化為 Linux LVM 格式（ID 為 8e）。產生的物理卷應為以下格式：

清單 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

準備產生儲存池的 xml 檔案

將 xml 檔案放在主機目錄 /etc/libvirt/storage 下。以下給出 xml 檔案的例子：

清單 3. 產生儲存池的 xml 檔案

<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 的類型為 logical 表示使用的儲存池類型為 LVM，源路徑為在 host 中物理卷所在的路徑，目的路徑為 host 機中產生儲存池的目標映射路徑，後續產生的邏輯卷將在 host 的該目錄下。

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建立 libvirt 儲存池

首次建立儲存池

先由之前的 xml 檔案定義一個儲存池，若 libvirtd 啟動之前 xml 檔案已在 /etc/libvirt/storage 目錄下，則 libvirtd 啟動之後會自動定義儲存池，可省去此步。

清單 4. 定義儲存池

$virsh pool-define /etc/libvirt/storage/lvm_pool.xml

完成後就會在 libvirt 中定義一個不活躍的儲存池，但這個池對應的卷組還未被初始化。可以看到產生的池狀態為不活躍的：

清單 5. 查看卷組的狀態

$virsh pool-list – all 名稱 狀態 自動開始 ----------------------------------------- default 活動 yes directory_pool 活動 yes lvm_pool 不活躍 no

建立儲存池將產生儲存池對應的卷組。

清單 6. 建立儲存池

$virsh pool-build lvm_pool

此步完成後， host 上就產生了一個名為 lvm_pool 的卷組。

清單 7. 查看 host 上產生的卷組

$sudo vgdisplay --- Volume group --- VG Name lvm_pool System ID Format lvm2

以下命令在需要使用儲存池時讓儲存池處於活躍狀態

清單 8. 開始儲存池

$virsh pool-start lvm_pool

建立儲存池

建立儲存池的操作相當於 pool-define 操作和 pool-start 操作的組合，也就是說，建立操作適用於卷組已經產生但還沒有在 libvirt 中被管理起來的情況。

清單 9. 建立儲存池

$virsh pool-create /etc/libvirt/storage/lvm_pool.xml

清單 10. 完成建立後的狀態

$virsh pool-list 名稱 狀態 自動開始 ----------------------------------------- default 活動 yes directory_pool 活動 yes lvm_pool 活動 no

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從儲存池中分配卷

儲存池為活躍的且已經產生了對應的卷組時，便可從儲存池中劃分邏輯卷供後續使用。

清單 11. 建立卷

$virsh vol-create-as --pool lvm_pool --name vol3 --capacity 30M

其中 --pool 指定分配邏輯卷所屬儲存池（卷組），name 指定邏輯卷名稱，capacity 指定分配的卷大小。

清單 12. 查看儲存池中的卷組

virsh # vol-list pic_pool2 名稱 路徑 ----------------------------------------- vol1 /dev/lvm_pool/vol1 vol2 /dev/lvm_pool2/vol2 vol3 /dev/lvm_pool2/vol3

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在虛擬機器中使用卷

清單 13. 將卷分配給虛擬機器

$virsh attach-disk – domain dom1 – -source /dev/pic_pool2/vol1 – -target sda

其中 domain 選項指定邏輯卷要附加的虛擬機器，source 選項指定邏輯卷在主機的路徑，target 指定在虛擬機器中的裝置名稱。

這一步完成之後，重啟虛擬機器就可以在虛擬機器中看到 /dev/sda 裝置。在虛擬機器中這個 /dev/sda 是一個裸裝置，只需要進一步分區格式化就可以掛載使用了。

清單 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

清單 15. 將卷從虛擬機器上分離

virsh # detach-disk – -domain dom1 --target sda

這時在虛擬機器上就看不到 /dev/sda 裝置了，邏輯卷已從虛擬機器中成功分離。

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刪除儲存池中的卷

卷被刪除之後，卷所對應的儲存空間即被歸還到儲存池內。

清單 16. 刪除儲存池中的卷

virsh # vol-delete vol3 --pool pic_pool2 卷 vol3 被刪除

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儲存池的停用、刪除和取消定義

停用儲存池

儲存池停止使用之後，它上面的所有儲存卷的狀態都變得不可用，即使用它的虛擬機器都看不見這個裝置。也不能從這個儲存池中建立新卷。

清單 17. 停用儲存池

virsh # pool-destroy pic_pool2 銷毀池 pic_pool2

刪除儲存池

徹底刪除一個儲存池後，libvirt 就不再管理這個儲存池所對應的所有資源，儲存池在 host 機中對應的卷組也被刪除。

清單 18. 刪除儲存池

virsh # pool-delete pic_pool2 池 pic_pool2 被刪除

取消儲存池定義

即使刪除了儲存池，它仍然在 libvirt 儲存驅動中佔有一定的資源，可以看到這個池。

清單 19. 刪除儲存池後的狀態

$virsh pool-list – all 名稱 狀態 自動開始 ----------------------------------------- default 活動 yes directory_pool 活動 yes lvm_pool 不活躍 no

使用 pool-undefine 取消儲存池的定義後，儲存池所佔用的資源完全被釋放，儲存磁碟機中查看不到該儲存池的存在了。

清單 20. 取消儲存池定義

 $virsh pool-undefine lvm_pool