Der LVM (Logical Volume Manager) ist eine Schicht in Linux, die zwischen Festplatten und Dateisystemen liegt. Bei der herkömmlichen Partitionierung befindet sich das Dateisystem direkt auf einer Partition, deren Größe und Speicherort auf der Festplatte fest vorgegeben sind. Im Falle von LVM wird der Festplattenspeicher in einem gemeinsamen Speicherpool zusammengefasst, aus dem „virtuelle Partitionen“ beliebiger Größe, sogenannte logische Volumes, erstellt werden. Diese können später in ihrer Größe angepasst werden und sich sogar über mehrere Festplatten erstrecken, wobei das Dateisystem nicht erkennt, dass darunter mehrere physische Geräte liegen.

Die drei Ebenen von LVM

• Physikalisches Volume (PV, physical volume): Eine Festplatte oder Partition, die für die Verwendung mit LVM vorgesehen ist, beispielsweise /dev/vda2 oder /dev/sdb.
• Volumengruppe (VG, Volume Group): Der zusammengefasste Speicherplatz eines oder mehrerer physischer Volumes. Dies ist der gemeinsame Speicherbestand, aus dem die logischen Volumes ihren Speicherplatz beziehen.
• Logisches Volume (LV, logical volume): Ein aus der Volume-Gruppe zugewiesener Bereich, auf dem sich das Dateisystem (z. B. XFS oder ext4) oder der Swap-Bereich befindet. Das System erkennt diesen unter dem Namen „/dev/kotetcsoport/kotet“ oder „/dev/mapper/kotetcsoport-kotet“.

Wozu dient LVM?

• Flexible Skalierung: Ein logisches Volume kann während des Betriebs ohne Unterbrechung vergrößert werden, sofern in der Volume-Gruppe freier Speicherplatz vorhanden ist.
• Festplatten zusammenführen: Eine neue Festplatte kann zur Volume-Gruppe hinzugefügt werden, und die vorhandenen Volumes können aus diesem Bereich erweitert werden, ohne dass eine Neuinstallation oder Datenkopie erforderlich ist.
• Snapshots: Von einem logischen Volume kann eine Kopie erstellt werden, die den aktuellen Zustand festhält, beispielsweise vor einem risikobehafteten Update oder zur Erstellung eines konsistenten Backups. Der Snapshot befindet sich auf derselben Festplatte wie das Original und ersetzt daher kein an einem externen Speicherort gespeichertes Backup.

Zahlreiche Distributionen, wie beispielsweise AlmaLinux und Rocky Linux, verwenden standardmäßig LVM als Installationsprogramm; daher werden Sie häufig damit konfrontiert, auch wenn Sie es nicht selbst eingerichtet haben.

Überprüfung des LVM auf dem Server

lsblk              # lemezek, partíciók és a rajtuk lévő LVM kötetek fában
sudo pvs           # fizikai kötetek
sudo vgs           # kötetcsoportok és a bennük lévő szabad hely (VFree)
sudo lvs           # logikai kötetek és méretük

Wenn in der Ausgabe von „lsblk“ Geräte vom Typ „lvm“ angezeigt werden, verwendet das System LVM. Auf einem AlmaLinux 10-Testrechner, auf dem sich auf einer einzigen Partition (vdc1) einer 6-GB-Datenfestplatte eine Volume-Gruppe namens „data“ befindet, die ein logisches Volume namens „adat“ enthält:

Das logische Volume ist unter zwei Namen verfügbar: „/dev/data/adat“ und „/dev/mapper/data-adat“; beide verweisen auf dasselbe Gerät.

Ab AlmaLinux und Rocky Linux 9 verwaltet LVM nur noch jene Festplatten, die in der Datei „/etc/lvm/devices/system.devices“ aufgeführt sind. Der erste Befehl „pvcreate“ erstellt diese Datei („Creating devices file“) und fügt die neu hinzugefügten Festplatten automatisch hinzu. Wenn eine Festplatte nicht in der Datei aufgeführt ist, wird sie von LVM nicht erkannt: Im Test wurde eine Festplatte aus einer Volume-Gruppe aus der Datei entfernt, woraufhin der Befehl „pvs“ folgende Meldungen ausgab: „WARNING: Couldn't find device with uuid …“ sowie „VG proba is missing PV …“. In diesem Fall oder wenn Sie eine Festplatte, die bereits LVM enthält, von einem anderen Rechner anschließen, können Sie diese mit dem Befehl „sudo lvmdevices --adddev /dev/vdX“ hinzufügen; die hinzugefügten Festplatten werden mit „sudo lvmdevices“ aufgelistet.

Erweiterung eines logischen Volumes

Sofern in der Volume-Gruppe noch Speicherplatz verfügbar ist, lassen sich ein logisches Volume und das darauf befindliche Dateisystem mit einem einzigen Befehl vergrößern:

sudo lvextend -r -L +10G /dev/almalinux/root

Der Schalter „-r“ passt auch die Größe des Dateisystems an. Zuweisung des gesamten freien Speicherplatzes: sudo lvextend -r -l +100%FREE /dev/almalinux/root. Im Test wurde das oben genannte Volume „data/adat“ zunächst mit „-L +1G“ und anschließend mit „-l +100%FREE“ vergrößert, jeweils zusammen mit dem gemounteten XFS-Dateisystem und ohne Unterbrechung. Wenn der freie Speicherplatz nach einer Festplattenerweiterung entstanden ist, müssen zunächst sowohl die Partition als auch das physische Volume vergrößert werden; der gesamte Vorgang wird in unserem Artikel zur Vergrößerung des Dateisystems beschrieben. Das Anhängen einer neuen Festplatte wird in unserer Anleitung zum Anhängen, Partitionieren und Formatieren einer neuen Festplatte behandelt.

Worauf sollten Sie achten?

• Die Verkleinerung birgt Risiken. Das XFS-Dateisystem lässt sich überhaupt nicht verkleinern, ext4 nur im entkoppelten Zustand. Erstellen Sie vor der Verkleinerung eines logischen Volumes stets eine Sicherungskopie.
• Mehr Festplatten, mehr Risiko. Wenn sich ein Volume-Verbund ohne Redundanz (RAID) auf mehrere physische Festplatten erstreckt, gefährdet der Ausfall einer beliebigen Festplatte die Daten des gesamten logischen Volumes.
• Auf einem virtuellen Server lässt sich der Speicherplatz auch innerhalb der Virtualisierungsschicht erweitern; daher dient LVM auf einem KVM-VPS vor allem der Flexibilität bei der Aufteilung innerhalb der Volumes.