Leçon 39 : LVM - Gestion des Volumes Logiques

Dans cette leçon, tu vas découvrir LVM (Logical Volume Manager), un système puissant de gestion des disques sous Linux. LVM te permet de créer, redimensionner et gérer des volumes logiques de manière flexible — sans avoir à repartitionner ton disque. C'est indispensable pour tout administrateur qui gère des serveurs ou des espaces de stockage évolutifs.

1. Pourquoi LVM ?

Avec les partitions classiques, tu rencontres vite des limitations :

Une partition pleine ? Il faut repartitionner, formater, restaurer.
Besoin de plus d'espace sur /home ? Tu dois modifier la structure du disque.
Plusieurs disques ? Gérer chaque disque séparément devient complexe.

LVM résout tout ça en introduisant une couche d'abstraction entre les disques physiques et les systèmes de fichiers.

Les concepts clés de LVM

┌─────────────────────────────────────────┐
│           Volume Logique (LV)           │
│         /home, /var, /data, etc.        │
├─────────────────────────────────────────┤
│        Groupe de Volumes (VG)            │
│    Regroupe plusieurs PV = un pool      │
├──────────────────┬──────────────────────┤
│  Disque Physique │  Disque Physique     │
│      (PV)        │       (PV)           │
│   /dev/sdb1      │    /dev/sdc1         │
└──────────────────┴──────────────────────┘

Physical Volume (PV) : partition ou disque physique préparé pour LVM
Volume Group (VG) : pool de stockage formé par un ou plusieurs PV
Logical Volume (LV) : espace logique créé dans un VG, qu'on formate et monte

2. Créer et organiser avec LVM

Préparer un disque physique (PV)

# Voir les disques disponibles
lsblk

# Créer une partition Linux (type 8e pour LVM)
sudo fdisk /dev/sdb
# Taper : n (nouvelle partition), p (primaire), 1, Entrée, Entrée, t, 8e, w

# Créer le Physical Volume
sudo pvcreate /dev/sdb1

# Vérifier
sudo pvs
sudo pvdisplay

Créer un Volume Group (VG)

# Créer un VG avec un ou plusieurs PV
sudo vgcreate mon_vg /dev/sdb1

# Ajouter un autre disque au VG
sudo vgextend mon_vg /dev/sdc1

# Voir les VG
sudo vgs
sudo vgdisplay mon_vg

Créer un Volume Logique (LV)

# Créer un LV de 10 Go dans le VG
sudo lvcreate -L 10G -n donnees mon_vg

# Ou créer un LV qui utilise tout l'espace disponible
sudo lvcreate -l 100%FREE -n donnees mon_vg

# Voir les LV
sudo lvs
sudo lvdisplay

Formater et monter

# Formater en ext4
sudo mkfs.ext4 /dev/mon_vg/donnees

# Monter temporairement
sudo mkdir /mnt/donnees
sudo mount /dev/mon_vg/donnees /mnt/donnees

# Vérifier
df -h /mnt/donnees

Montage automatique (fstab)

# Ajouter au fichier /etc/fstab
echo '/dev/mon_vg/donnees /mnt/donnees ext4 defaults 0 2' | sudo tee -a /etc/fstab

# OU utiliser l'UUID (plus fiable)
sudo blkid /dev/mon_vg/donnees
# Ajouter : UUID=<uuid> /mnt/donnees ext4 defaults 0 2

3. Redimensionner un volume logique

C'est la force de LVM : agrandir ou réduire un volume à chaud !

Agrandir un LV (à chaud, sans démonter)

# 1. Vérifier l'espace disponible dans le VG
sudo vgs

# 2. Agrandir le LV de 5 Go supplémentaires
sudo lvextend -L +5G /dev/mon_vg/donnees

# 3. Agrandir le système de fichiers (très important !)
# Pour ext4 :
sudo resize2fs /dev/mon_vg/donnees

# Pour xfs (on ne peut qu'agrandir, pas réduire) :
sudo xfs_growfs /mnt/donnees

# 4. Vérifier
df -h /mnt/donnees

Réduire un LV (nécessite de démonter)

# 1. Démonter
sudo umount /mnt/donnees

# 2. Vérifier le système de fichiers (important !)
sudo e2fsck -f /dev/mon_vg/donnees

# 3. Réduire le système de fichiers à 8 Go
sudo resize2fs /dev/mon_vg/donnees 8G

# 4. Réduire le LV
sudo lvreduce -L 8G /dev/mon_vg/donnees

# 5. Remonter
sudo mount /dev/mon_vg/donnees /mnt/donnees

⚠️ Attention : Réduire un volume peut causer une perte de données. Sauvegarde toujours avant !

4. Ajouter un nouveau disque à LVM

# 1. Préparer le nouveau disque
sudo pvcreate /dev/sdd1

# 2. L'ajouter au VG existant
sudo vgextend mon_vg /dev/sdd1

# 3. Utiliser l'espace pour agrandir un LV
sudo lvextend -L +20G /dev/mon_vg/donnees
sudo resize2fs /dev/mon_vg/donnees

# Vérifier
sudo pvs
sudo vgs

5. Supprimer un volume logique

# 1. Démonter
sudo umount /mnt/donnees

# 2. Supprimer le LV
sudo lvremove /dev/mon_vg/donnees
# Confirmer avec 'y'

# Supprimer le VG
sudo vgremove mon_vg

# Supprimer le PV
sudo pvremove /dev/sdb1

6. Snapshots LVM

LVM permet de créer des snapshots — des copies instantanées d'un volume à un instant T. Très utile pour les sauvegardes ou les tests.

# Créer un snapshot de 5 Go (doit être assez grand pour les modifications)
sudo lvcreate -L 5G -s -n snapshot_donnees /dev/mon_vg/donnees

# Monter le snapshot pour y accéder
sudo mkdir /mnt/snapshot
sudo mount /dev/mon_vg/snapshot_donnees /mnt/snapshot

# Une fois terminé, supprimer le snapshot
sudo umount /mnt/snapshot
sudo lvremove /dev/mon_vg/snapshot_donnees

7. Exemple concret : Migrer /home vers LVM

# 1. Créer un nouveau LV pour /home
sudo lvcreate -L 50G -n home mon_vg

# 2. Formater
sudo mkfs.ext4 /dev/mon_vg/home

# 3. Copier les données
sudo mkdir /mnt/newhome
sudo mount /dev/mon_vg/home /mnt/newhome
sudo rsync -av /home/ /mnt/newhome/

# 4. Modifier /etc/fstab pour pointer vers le nouveau volume
# Remplacer la ligne /home par :
# /dev/mon_vg/home /home ext4 defaults 0 2

# 5. Redémarrer ou remonter
sudo umount /home
sudo mount /home

# 6. Vérifier
df -h /home

8. Commandes essentielles à retenir

Commande	Rôle
`pvcreate /dev/sdX1`	Préparer une partition pour LVM
`pvs`	Lister les Physical Volumes
`vgcreate nom /dev/sdX1`	Créer un Volume Group
`vgs`	Lister les Volume Groups
`vgextend nom /dev/sdY1`	Ajouter un PV à un VG
`lvcreate -L 10G -n nom vg`	Créer un Logical Volume
`lvs`	Lister les Logical Volumes
`lvextend -L +5G /dev/vg/lv`	Agrandir un LV
`lvreduce -L 8G /dev/vg/lv`	Réduire un LV
`resize2fs /dev/vg/lv`	Ajuster le filesystem après resize
`lvremove /dev/vg/lv`	Supprimer un LV
`lvdisplay`	Détails complets d'un LV

9. Exercice pratique

But : Créer un environnement LVM complet et manipuler les volumes.

# 1. Crée deux fichiers de 500 Mo pour simuler des disques
dd if=/dev/zero of=/tmp/disque1 bs=1M count=500 oflag=direct
dd if=/dev/zero of=/tmp/disque2 bs=1M count=500 oflag=direct

# 2. Configure les en loop devices
sudo losetup -fP /tmp/disque1
sudo losetup -fP /tmp/disque2
# Note les noms (ex: /dev/loop0, /dev/loop1)

# 3. Crée les PV (remplace sda1 par ton loop)
sudo pvcreate /dev/loop0
sudo pvcreate /dev/loop1

# 4. Crée un VG
sudo vgcreate mon_test_vg /dev/loop0

# 5. Ajoute le second disque au VG
sudo vgextend mon_test_vg /dev/loop1

# 6. Crée un LV de 300 Mo
sudo lvcreate -L 300M -n test_lv mon_test_vg

# 7. Formate et monte
sudo mkfs.ext4 /dev/mon_test_vg/test_lv
sudo mkdir /mnt/test_lvm
sudo mount /dev/mon_test_vg/test_lv /mnt/test_lvm

# 8. Vérifie l'espace
df -h /mnt/test_lvm

# 9. Agrandis de 100 Mo
sudo lvextend -L +100M /dev/mon_test_vg/test_lv
sudo resize2fs /dev/mon_test_vg/test_lv
df -h /mnt/test_lvm

# 10. Nettoie
sudo umount /mnt/test_lvm
sudo lvremove /dev/mon_test_vg/test_lv
sudo vgremove mon_test_vg
sudo pvremove /dev/loop0 /dev/loop1
sudo losetup -D
rm /tmp/disque1 /tmp/disque2

Résumé

LVM ajoute une couche d'abstraction entre les disques physiques et les systèmes de fichiers.
PV (Physical Volume) = partition/disque préparé pour LVM.
VG (Volume Group) = pool de stockage combinant plusieurs PV.
LV (Logical Volume) = espace logique dans un VG, qu'on formate et monte.
lvextend + resize2fs = agrandir un volume à chaud, sans interruption.
Snapshots = copies instantanées idéales pour les sauvegardes.
LVM est standard sur la plupart des distributions Linux serveur.

LVM te donne une flexibilité incomparable pour gérer ton stockage. Une fois habitué, tu ne reviendras plus aux partitions fixes !