什么是LVM，逻辑卷LV，物理卷PV，卷组VG，关系是什么

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LVM（Logical Volume Manager，逻辑卷管理器）是一个用于在 Linux 系统中管理磁盘分区和存储空间的工具。与传统的分区方法不同，LVM允许用户创建、扩展、缩小、删除和管理逻辑卷（LVs），提供了更大的灵活性和可扩展性，尤其在动态调整存储空间方面非常强大。

LVM的基本概念

LVM通过将物理存储设备（硬盘或磁盘分区）抽象成多个层次的结构，允许用户在这些结构上进行灵活的管理：

物理卷（PV, Physical Volume）：
- 物理卷是LVM管理的最底层，它通常是一个物理硬盘或硬盘分区。
- 物理卷提供存储空间，LVM通过将物理卷中的空间整合成一个更大、更灵活的存储池。
卷组（VG, Volume Group）：
- 卷组是LVM管理的一个重要单位，它将多个物理卷的存储空间整合在一起，形成一个统一的存储池。一个卷组可以包含一个或多个物理卷。
- 卷组中的存储空间可以灵活地分配给逻辑卷。
逻辑卷（LV, Logical Volume）：
- 逻辑卷是LVM提供的实际存储空间，它相当于传统分区中的一个分区。
- 逻辑卷可以根据需要扩展或缩小，而不会影响物理设备。
- 逻辑卷上的文件系统可以格式化，并且可以像普通分区一样使用。
物理块（PE, Physical Extent）：
- 物理卷被分成许多固定大小的物理块（通常为4MB或更小），这些物理块是LVM管理的基本单位。
- 每个物理卷都有一个预定大小的物理块，卷组将这些块整合到一起，形成逻辑卷。
逻辑块（LE, Logical Extent）：
- 逻辑卷中的数据也分成多个固定大小的逻辑块（与PE大小一致）。
- 逻辑卷的空间实际上是PE块的映射，LVM管理这些映射关系。

LVM的主要功能和优势

动态扩展和收缩：
- LVM支持动态扩展和缩小逻辑卷。当需要更多的存储空间时，可以通过添加物理卷扩展卷组，并增加逻辑卷的大小。而在需要释放空间时，逻辑卷可以缩小（但需要谨慎操作，避免数据丢失）。
快照（Snapshot）：
- LVM允许创建逻辑卷的快照。快照是逻辑卷的只读副本，通常用于数据备份或在系统维护时创建恢复点。快照可以帮助用户在发生错误或系统崩溃时恢复数据。
将多个磁盘结合为一个存储池：
- 通过将多个物理卷组成一个卷组，LVM允许用户将多个硬盘的存储空间整合为一个大存储池，从而简化磁盘管理。
灵活的存储管理：
- LVM允许跨多个硬盘创建一个大的逻辑卷，极大地提高了存储空间的利用率。用户可以在不中断系统操作的情况下，动态地调整存储资源。
跨越多个物理设备：
- LVM可以将数据跨多个磁盘分布，这样即使有一个硬盘出现故障，数据也不会完全丢失，因LVM能够在多个硬盘之间重新分配数据。

常见的LVM命令

pvcreate：初始化一个物理卷
```
pvcreate /dev/sdb
```
vgcreate：创建一个卷组
```
vgcreate my_volume_group /dev/sdb
```

lvcreate：创建一个逻辑卷

lvcreate -L 10G -n my_logical_volume my_volume_group

lvextend：扩展逻辑卷的大小

lvextend -L +5G /dev/my_volume_group/my_logical_volume

lvreduce：缩小逻辑卷的大小（操作前必须先减少逻辑卷上的数据量）
```
lvreduce -L -5G /dev/my_volume_group/my_logical_volume
```
vgreduce：从卷组中移除物理卷
```
vgreduce my_volume_group /dev/sdb
```

lvremove：删除逻辑卷

lvremove /dev/my_volume_group/my_logical_volume

vgextend：向卷组添加物理卷
```
vgextend my_volume_group /dev/sdc
```
lvscan：扫描系统上的所有逻辑卷
```
lvscan
```

lvresize：调整逻辑卷的大小（扩展或缩小）

lvresize -L 20G /dev/my_volume_group/my_logical_volume

LVM的优点与缺点

优点：

灵活性：LVM允许在不重新分区的情况下调整存储空间，可以根据需要增加或减少磁盘空间。
易于管理：多个物理硬盘可以整合为一个大的逻辑卷，简化磁盘管理。
快照支持：LVM的快照功能非常适合用作备份或系统恢复点。
可扩展性：通过添加更多的物理卷，可以扩展卷组，满足不断增长的存储需求。

缺点：

性能开销：LVM的抽象层可能会带来一些性能开销，尤其是在快照操作和逻辑卷管理时。
复杂性：对于初学者来说，LVM的配置和管理可能较为复杂，需要更多的学习和理解。
恢复难度：如果LVM管理出现故障，恢复数据可能较为复杂，尤其是在没有快照或备份的情况下。

总结

LVM（Logical Volume Manager）是一个强大的存储管理工具，提供了灵活的磁盘分区管理和扩展功能。它可以动态调整磁盘空间、创建快照、管理多个磁盘等，适用于需要灵活存储和高效管理的环境。尽管LVM提供了很多优势，但它也增加了管理的复杂度，要求用户有一定的系统管理经验。在实际使用中，需要合理规划LVM的结构和备份策略，以确保系统的稳定性和数据安全。