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Linux Volume Manager , LVM, Tutorial

Posted by mguazzardo en octubre 28, 2008

Discos del Infierno


Introduccion a LVM.

La mayoria de las instalaciones que realizamos, usando una Distro cualquiera sea, de ellas, como puede ser debian, redhat, Tuquito o Condorlinux(1), se realizan, por lo general utilizando discos communes.

Imaginemos esto, que hacemos una instalacion, donde particionamos de la siguiente manera.
/ 10 Gb
/boot 200 mb
/var 1 Gb

Esta puede ser una tabla de particionado generico, no digo que sea la mas optima, es solo para ejemplos.

Supongamos, que nuestro directorio /var, esta lleno, por que estamos usando un servidor de correo sendmail(2), y nos quedamos sin espacio. Tambien supongamos, que tenemos todo este particionado en un disco Serial Ata , al que el sistema lo detecto como sda, y que para darle mas espacio a /var, deberia agregar un nuevo disco, y copiar todos los datos de /var/, al nuevo disco, crear la partición via fdisk, editar el /etc/fstab, y todas esas cosas que Uds, por supuesto que ya saben.

Podriamos haber evitado esto desde el principio, si en el diseño de la Instalacion Hubieramos optado por usar, LVM, o Linux Volume Manager.

Vamos a Dar una Definición de Lvm, pero para no rompernos la cabeza, voy a tomar una definición de Daniel Coletti, en su documento

“Logical Volume Manager (LVM) . Administrador de Volúmenes Lógicos”.

El LVM es un módulo que se le agrega al núcleo Linux y genera una abstracción entre los
discos físicos y los dispositivos para accederlos. Con la ayuda de herramientas de administración, el administrador puede acceder a los beneficios de utilizar LVM.
Básicamente lo que se logra es tener un nuevo dispositivo que apunta no a un disco o una
partición, sino a un grupo de discos y particiones como un todo (manejar muchos espacios de disco como si fuera un único disco).

Es importante aclarar, que si bien se puede “migrar” un OS, a LVM, lo mas conveniente es el diseño del LVM, antes del Comenzar la instalacion.

Para la siguiente explicación, Utilizare una Instalacion en vmware, sobre debian etch.

¿Por que es Importante LVM?

Es importante entender LVM ya que otros sistemas de manejadores de discos, como puede ser el de Solaris, o el de productos como veritas, utilizan conceptos similares. De hecho, se deja de pensar en un disco aislado, sino en un File System.

Conceptos a Definir.

(Tambien tomado del mismo texto, de Daniel Coletti).

Entrando en detalle vamos a encontrarnos inicialmente con tres nuevos conceptos que utiliza
el LVM, Volumen Físico, Volumen Lógico y Grupo Volumen. Los Volúmenes Físicos (VF) son los discos o particiones de un disco, los Volúmenes Lógicos (VL) son dispositivos donde se pueden crear sistemas de archivos y por último, el Grupo Volumen (GV) es un área donde se juntan los VF y VL.

Una aclaracion fundamental.

Para que el Sistema Operativo trabaje con LVM, debera esto estar soportado en el kernel. Si bien el Kernel que utiliza debian etch, ya trae por defecto el soporte a LVM y a Raid, esta aclaracion es valida por si estamos compilando nuestro propio Kernel.

Habilitando el Soporte a Raid y LVM en el Kernel:

Multi-device support (RAID and LVM). -> .Logical volumen manager (LVM)
support.

Luego, lo que debemos hacer, es instalar el soporte a LVM, para eso, lo que debemos hacer, es

debian:/#apt-get install lvm2

Vamos, a tomar una medicion de cuanto disco rigido tenemos ocupado en este momento.

debian:/# df -k
S.ficheros Bloques de 1K Usado Dispon Uso% Montado en
/dev/sda3 2877872 881244 1850440 33% /
tmpfs 128484 0 128484 0% /lib/init/rw
udev 10240 68 10172 1% /dev
tmpfs 128484 0 128484 0% /dev/shm
/dev/sda2 279999 28188 237353 11% /boot
/dev/mapper/gv1-vl1 7845572 411752 7035280 6% /var

Y luego, en el vmware, agrego un disco virtual, para hacer el sistema Volume Manager.

Lo primero que debo hacer con este disco virtual, es formatearlo.

debian:~# fdisk /dev/sdc
Device contains neither a valid DOS partition table, nor Sun, SGI or OSF disklabel
Building a new DOS disklabel. Changes will remain in memory only,
until you decide to write them. After that, of course, the previous
content won’t be recoverable.

The number of cylinders for this disk is set to 1044.
There is nothing wrong with that, but this is larger than 1024,
and could in certain setups cause problems with:
1) software that runs at boot time (e.g., old versions of LILO)
2) booting and partitioning software from other OSs
(e.g., DOS FDISK, OS/2 FDISK)
Warning: invalid flag 0x0000 of partition table 4 will be corrected by w(rite)

Command (m for help): n
Command action
e extended
p primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-1044, default 1):
Using default value 1
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (1-1044, default 1044):
Using default value 1044

Command (m for help): t
Selected partition 1
Hex code (type L to list codes): 8e
Changed system type of partition 1 to 8e (Linux LVM)

Command (m for help): w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

Lo que haremos sobre esta partición creada, es montar un Volumen Logico, y luego le asignaremos el directorio /var. Luego, una vez que el Volumen Logico este creado, le agregaremos otro disco mas, de 2 GB aproximadamente.

Lo primero que hacemos, es generar

pvcreate /dev/sdc1

Con esto generamos el disco fisico, para que sea veo por el grupo de volúmenes de discos.

Luego,

vgcreate gv1 /dev/sdc1

Con esto generamos el grupo de volumenes.

Luego,

lvcreate -L 7,6 GB -n vl1 gv1

Con esto, se genera el Volumen Logico, desde cual puede ser accedido desde el Sistema Operativo.

Luego,

mkfs.ext3 /dev/gv1/vl1

Montamos la particion del volumen, par aver que todo este marchando como esperamos

mount /dev/gv1/vl1 /mnt

Copiamos todo lo del /var/ actual, a lo que va a ser el nuevo /var, que ahora esta en /mnt

Nota:

Quizas tengas que hacer

debian:/#apt-get install rsync

Luego

debian:/#rsync -ax /var/. /mnt

Luego, movemos el actual /var, a /usr (Por ejemplo, por si algo falla). Por ultimo, debemos editar el /etc/fstab, para que tenga una apariencia parecida a esta. Nota: En tu equipo seguro sera distinto, es dependiente a la tabla de particionamiento.

debian:~# cat /etc/fstab
# /etc/fstab: static file system information.
#
#
proc /proc proc defaults 0 0
/dev/sda3 / ext3 defaults,errors=remount-ro 0 1
/dev/sda2 /boot ext3 defaults 0 2
/dev/sda1 none swap sw 0 0
/dev/hdc /media/cdrom0 udf,iso9660 user,noauto 0 0
/dev/gv1/vl1 /var ext3 defaults,errors=remount-ro 0 1
/dev/fd0 /media/floppy0 auto rw,user,noauto 0 0

Una vez, que hacemos esto, booteamos el equipo. Si todo anda bien, al realizar un mount, veremos algo similar a esto.

debian:~# mount
/dev/sda3 on / type ext3 (rw,errors=remount-ro)
tmpfs on /lib/init/rw type tmpfs (rw,nosuid,mode=0755)
proc on /proc type proc (rw,noexec,nosuid,nodev)
sysfs on /sys type sysfs (rw,noexec,nosuid,nodev)
udev on /dev type tmpfs (rw,mode=0755)
tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw,nosuid,nodev)
devpts on /dev/pts type devpts (rw,noexec,nosuid,gid=5,mode=620)
/dev/sda2 on /boot type ext3 (rw)
/dev/mapper/gv1-vl1 on /var type ext3 (rw,errors=remount-ro)

Veamos la ultima linea,

/dev/mapper/gv1-vl1 on /var type ext3 (rw,errors=remount-ro)

Esto significa, que ya tenemos un volumen logico, y en el , montado el directorio /var.

Viendo las diferencias:

Realizando un df, vemos que el tamaño ocupado en /, disminuyo, y que se genero un volumen logico.

debian:/# df
S.ficheros Bloques de 1K Usado Dispon Uso% Montado en
/dev/sda3 2877872 618312 2113372 23% /
tmpfs 128484 0 128484 0% /lib/init/rw
udev 10240 68 10172 1% /dev
tmpfs 128484 0 128484 0% /dev/shm
/dev/sda2 279999 28188 237353 11% /boot
/dev/mapper/gv1-vl1 7845572 411752 7035280 6% /var

Agregando Discos al volumen logico.

Supongamos, aunque este no es el caso, que necesitamos agregar un disco nuevo, a nuestro volumen logico. Para esto, conectamos un disco mas, que nuestro OS, lo va a detectar como sdb, y obviamente, lo formateamos.

debian:/# pvcreate /dev/sdb1
Physical volume “/dev/sdb1” successfully created
debian:/# vgextend gv1 /dev/sdb1
Volume group “gv1” successfully extended

debian:/# vgdisplay -v
Finding all volume groups
Finding volume group “gv1”
— Volume group —
VG Name gv1
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 2
Metadata Sequence No 3
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 1
Open LV 1
Max PV 0
Cur PV 2
Act PV 2
VG Size 9,99 GB
PE Size 4,00 MB
Total PE 2558
Alloc PE / Size 1946 / 7,60 GB
Free PE / Size 612 / 2,39 GB
VG UUID J3TtQI-wo2U-IQgp-DNvU-jsNz-lUo6-yPjYHW

— Logical volume —
LV Name /dev/gv1/vl1
VG Name gv1
LV UUID cqX3IW-N1Gq-xo75-NQDJ-hFyZ-p6Ia-0nVah6
LV Write Access read/write
LV Status available
# open 1
LV Size 7,60 GB
Current LE 1946
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors 0
Block device 253:0

— Physical volumes —
PV Name /dev/sdc1
PV UUID gMTq2t-H27D-7X1a-vRAR-BJfo-56KW-oCR02x
PV Status allocatable
Total PE / Free PE 2047 / 101

PV Name /dev/sdb1
PV UUID Q4FSVy-IzHd-GZHx-bj0J-sW6j-7aJB-o1HW80
PV Status allocatable
Total PE / Free PE 511 / 511

debian:/# lvextend -L +1,6G /dev/gv1/vl1
Rounding up size to full physical extent 1,60 GB
Extending logical volume vl1 to 9,20 GB
Logical volume vl1 successfully resized

debian:/# resize2fs -p /dev/gv1/vl1
resize2fs 1.40-WIP (14-Nov-2006)
Filesystem at /dev/gv1/vl1 is mounted on /var; on-line resizing required
old desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1
Performing an on-line resize of /dev/gv1/vl1 to 2412544 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/gv1/vl1 is now 2412544 blocks long.

Ahora, realizaremos un df –k, para ver la nueva asignacion de espacio.

debian:/# df
S.ficheros Bloques de 1K Usado Dispon Uso% Montado en
/dev/sda3 2877872 618316 2113368 23% /
tmpfs 128484 0 128484 0% /lib/init/rw
udev 10240 68 10172 1% /dev
tmpfs 128484 0 128484 0% /dev/shm
/dev/sda2 279999 28188 237353 11% /boot
/dev/mapper/gv1-vl1 9498256 411756 8605240 5% /var

Y vemos, con en la ultima linea, disponemos de mayor espacio en var. Con esto, podemos imaginarnos un monton de utilidades.

Por ultimo, voy a dejar, un compendio de comandos que tambien voy a sacar del excelente apunte de Daniel Coletti,

Comandos de volúmenes físicos
pvchange Cambia los atributos de un volumen físico
pvcreate Crea un volumen físico
pvdata Muestra información de depuración sobre un volumen físico
pvdisplay Muestra información sobre un volumen físico
pvmove Mueve extensiones físicas de un volumen físico a otro.
pvscan Localiza y enumera todos los volúmenes físicos

Comandos de Grupo Volumen
vgcfgbackup Hace una copia del área del descriptor de grupo volumen
vgcfgrestore Recupera el área del descriptor de grupo volumen al disco
vgchange Cambia los atributos de un grupo volumen
vgck Comprueba la consistencia del área del descriptor de grupo volumen
vgcreate Crea un grupo volumen a partir de volúmenes físicos
vgdisplay Muestra los atributos de un grupo volumen
vgexport Exporta un grupo volumen del sistema
vgextend Añade volúmenes físicos a un grupo volumen
vgimport Importa un grupo volumen al sistema
vgmerge Combina dos grupos volumen
vgmknodes Combina un directorio y los archivos especiales de un grupo volumen
vgreduce Elimina volúmenes físicos de un grupo volumen
vgremove Elimina un grupo volumen
vgrename Renombra un grupo volumen
vgscan Localiza y enumera todos los grupos volumen del sistema
vgsplit Divide un grupo volumen

Comandos de Volumen Logico
lvchange Cambia los atributos de un volumen lógico
lvcreate Crea un volumen lógico
lvdisplay Muestra los atributos de un volumen lógico
lvextend Incrementa el tamaño de un volumen lógico
lvreduce Reduce el tamaño de un volumen lógico
lvremove Elimina un volumen lógico
lvrename Renombra un volumen lógico
lvscan Localiza y enumera todos los volúmenes lógicos, creando /etc/lvmtab y /etc/lvmtab.d/*

Comandos de Administración de Volúmenes Logicos

lvmchange Cambia los atributos del sistema LVM
lvmdiskscan Localiza y enumera todos los discos disponibles, los dispositivos múltiples y las particiones
lvmsadc Recoge información sobre la actividad de LVM
lvmsar Muestra información sobre la actividad de LVM

Notas:

1) El sendmail utiliza por defecto /var/spool/mail para alojar esto
2) ¿Pablo, para cuando?

Referencias:

Daniel Coletti: Administrador de Volúmenes Logicos en Linux.

Marcos Ruso: Ayuda para entender la “magia”.

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