Linux中RAID结构和LVM逻辑卷

RAID

磁盘阵列（RAID），有“独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列”之意。

RAID类型	个数	利用率	优缺点
RAID0条带集	2,2+	100%	读写性能提升，不容错
RAID1镜像集	2,2+	50％	读性能提升，写性能下降，有冗余能力
RAID5奇偶校验条带集	3+	n-1	读写性能提升，容错，允许坏1块盘
RAID6奇偶校验条带双校验	4+	n-2	读写性能提升，容错，允许坏2块盘
RAID10	4+	50％	读写性能提升，容错
RAID50	6	n-2	读写性能提升，容错
RAID60	8	n-4	读写性能提升，容错
RAID01	4+	50％	读写性能提升，容错

1.RAID0
RAID是一种简单的、无数据校验的数据条带化技术。它具有低成本、高读写性能、100％的高存储空间利用率等优点，但却牺牲了安全性，它不提供数据冗余保护，一旦数据损坏，将无法修复。

2.RAID1
RAID1称为镜像，它将数据完全一致地分别写到工作磁盘和镜像磁盘上，因此它的利用率是50％。由于完全镜像备份，它的安全性极高，但是成本也相对更大，并且写的能力有所下降。

3.RAID5
RAID5应该是目前最常见的RAID等级，RAID具备很好的扩展性。在同一条带上的安放一个校验数据块，当这一条带上出现数据损坏，可通过校验数据块来修复重建。

4.RAID6
和RAID5类似，区别在于同一条带上又增加了一个校验数据块，进一步提升了容错冗余能力，但成本也更高了。

5.RAID01和RAID10
RAID01是先做条带化再作镜像，本质是对物理磁盘实现镜像。

RAID10是先做镜像再作条带化，是对虚拟机磁盘实现镜像。

相同的配置下RAID01比RAID10具有更好的容错能力。

LVM逻辑卷

要想理解好LVM的原理，我们需要先掌握几个基本的LVM术语。
1.PE：物理块，每一个物理卷被分为成为PE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。默认4M大小。
2.PV：物理卷，是LVM上最基本的存储逻辑块。与基本的物理存储介质（分区、磁盘等）相比，它包含了LVM相关的管理参数。
3.VG：卷组，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逻辑卷LV，LVM卷组由一个或多个物理卷组成。
4.LV：逻辑卷，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。
5.LE：逻辑卷的数据块，逻辑卷中最小的可被寻址的基本单位。在同一卷组中，LE的大小和PE是相同的，并且一一对应。

LVM相关管理命令

1、pv相关命令

命令	功能
pvcreate	创建PV
pvs	查看pv信息
pvdisplay	查看pv详细信息
pvscan -e	仅显示属于卷组的物理卷
pvscan -n	仅显示不属于任何卷组的物理卷
pvscan -s	短格式输出
pvscan -u	显示UUID
pvremove	移除物理卷
pvmove	将pv中的数据挪移到其他pv中

2、vg相关命令

命令	功能
vgcreated	创建卷组
vgextend	向卷组中添加成员
vgreduce	从卷组中删除成员
vgremove	删除卷组
vgs	查看卷组信息
vgdisplay	查看卷组的详细信息
vgrename	更改卷组名称
vgchange	改变卷组的工作状态
vgexport	导出卷组
vgimport	导入卷组

3、lv相关命令

命令	功能
lvcreate -n	指定逻辑卷名称
lvcreate -L	指定逻辑卷大小 #绝对容量 +# 增量
lvcreate -l	指定逻辑卷大小 指定使用PE个数
lvcreate -s	创建快照
lvcreate -p	设置只读属性 r
lvextent	扩展逻辑卷大小
lvreduce	缩减逻辑卷大小
lvrename	更改逻辑卷名称
lvs	查看lv的信息
lvdisplay	查看lv的详细信息
lvremove	删除逻辑卷
lvconvert	恢复快照，在快照恢复后被删除

LV缩减
LVM的缩减是一个比较危险的操作，而且不能像扩容一样在线操作，必须卸载逻辑卷才行，步骤如下：
1、卸载逻辑卷
2、强制检测磁盘剩余空间
3、使用resize2fs缩减文件系统
4、再使用lvreduce命令缩减逻辑卷
5、再挂载使用
文件系统大小需要和逻辑卷大小一致

删除逻辑卷
1、卸载逻辑卷
2、lvremove删除逻辑卷，删除之前一定要删除掉/etc/fstab中记录的挂载信息
3、vgremove删除卷组
4、pvremove删除物理卷