linux_LVM(逻辑磁盘卷)基本概念及应用

VIM(Logical Volume Manager)逻辑磁盘卷

它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制,LVM是建立在硬盘和分区上的一个逻辑层,来提高磁盘分区管理的灵活性。

LVM可以轻松管理磁盘分区:

1.将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组(volume group),形成一个存储池

2.管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组(logical volume),并进一步在逻辑卷组上创建文件系统。

3.管理员通过LVM可以方便的调整存储卷组的大小,并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配。

4.当系统添加了新的磁盘,通过LVM管理员就不必将磁盘的文件移动到新的磁盘上以充分利用新的存储空间,而是直接扩展文件系统跨越磁盘即可。

鸟哥Linux 逻辑卷管理器(Logical Volume Manager)

 

LVM重点在于可以弹性调整文件系统的容量。LVM可以整合多台物理分区在一起,让这些分区看起来就像是一个磁盘一样。

PV物理卷:实际的分区需要调整系统标识符(system ID)成为8e(LVM的标识符),然后再经过pvcreate的命令将它转化为LVM最底层的物理卷(PV),之后才能够将这些PV加以利用,调整system ID的方式就是通过fdisk.

VG 卷用户组:所谓LVM大磁盘就是将许多PV整合成VGVG就是LVM组合起来的大磁盘。每个VG最多包含65534PE。如果使用默认参数,一个VG最大可达256G

PE 物理扩展块:LVM默认使用4MBPE块。PE是整个LVM最小的存储块,我们的我文件数据都是由写入PE来处理的。PE有点像文件系统中的block大小。调整PE会影响VG的最大容量。

LV 逻辑卷:

最终VG还会被切为LVLV类似于磁盘分区,LV的设备名称通常为 /dev/vgname/lvname

之前说过LVM可弹性更改文件系统的容量,就是通过交换PE来实现数据交换的,将原本LV内的PE转移到其他设备中以降低LV容量,或将其他设备的PE加到此LV中以加大容量。

VG要扩容的话,加上PV就可以了,如果LV要扩容的话,加上VG内没有使用到的PE,就可以了。

 

数据写入到LV中,它是如何写入到磁盘中的?

有两种写入方式:

线性模式:加入将 /dev/hda1,/dev/hdb1 这两个分区加入到VG当中,别且整个VG只有一个LV时,所谓的线性模式就是当/dev/hda1的容量用完之后,/dev/hdb1的硬盘才会被使用,这也是建议的模式。

交错模式:将一条数据拆分为两部分,分别写入 /dev/hda1/dev/hdb1。有点像RAID 0,一份数据用两块硬盘写入,理论上性能会比较好

 

基本上,LVM最主要的用处是在实现一个可以弹性调整容量的文件系统,而不是新建一个性能为主的磁盘上,因此应该利用的是LVM弹性管理调整整个分区大小的用途上。

LVM结构图 

linux_LVM(逻辑磁盘卷)基本概念及应用


LVM基本术语

物理存储介质(The physical media)

    指系统的存储设备如,硬盘:/dev/sda 是存储系统最底层的存储单元。

PV物理卷(physical volume)

    指硬盘分区或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备(RAID),是LVM的基本存储逻辑块,但和基本的物理存储介质(如分区、磁盘等)比较,却包含有与LVM相关的管理参数。

物理卷在逻辑卷管理系统最底层,可为整个物理硬盘或实际物理硬盘上的分区。

VG卷组(Volume Group):

LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘,其由物理卷组成,可以在卷组上创建一个或多个”LVM分区”(逻辑卷)LVM卷组由一个或多个物理卷组成。

卷组建立在物理卷上,一卷组中至少要包括一物理卷,卷组建立后可动态的添加卷到卷组中,一个逻辑卷管理系统工程中可有多个卷组。

LV逻辑卷(Logical Volume):

LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区,在逻辑卷之上可以建立文件系统(比如/home/usr)

逻辑卷建立在卷组基础上,卷组中未分配空间可用于建立新的逻辑卷,逻辑卷建立后可以动态扩展和缩小空间。

PE(physical extent):

    每一个物理卷被划分为成为PE(Physical Extents)的基本单元,具有唯一编号的PE是可以被LVM寻址的最小单元。PE的大小是可以配置的,默认为4MB

物理区域是物理卷中可用于分配的最小存储单元,物理区域大小在建立卷组时指定,一旦确定不能更改,同一卷组所有物理卷的物理区域大小需一致,新的pv加入到vg后,pe的大小自动更改为vg中定义的pe大小。

LE(logical extent):

    逻辑卷也被划分为被称为LE(Logical Extents)的可被寻址的基本单位,在同一卷组中,LE的大小和PE的大小是相同的,并且一一对应。

逻辑区域是逻辑卷中可用于分配的最小存储单元,逻辑区域的大小取决于逻辑卷所在卷组中的物理区域的大小。

物理卷(PV)由大小相同的基本单元PE组成。 一个卷组由一个或多个物理卷组成。