本节所讲内容:
- 15.1 LVM的工作原理
- 15.2 创建LVM的基本步骤
- 15.3 实战-使用SSM工具为公司的邮件服务器创建可动态扩容的存储池
LVM的基本概念
- 实战场景:对于生产环境下的服务器来说,如果存储数据的分区磁盘空间不够了怎么办?
答:只能换一个更大的磁盘。 如果用了一段时间后, 空间又不够了,怎么办?再加一块更大的?换磁盘的过程中,还需要把数据从一个硬盘复制到另一个硬盘,过程太慢了。
解决方案:使用LVM在线动态扩容
15.1 LVM的工作原理
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LVM( Logical Volume Manager)逻辑卷管理,是在磁盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层,来为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局,提供一个抽象的盘卷,在盘卷上建立文件系统。管理员利用LVM可以在磁盘不用重新分区的情况下动态调整文件系统的大小,并且利用LVM管理的文件系统可以跨越磁盘,当服务器添加了新的磁盘后,管理员不必将原有的文件移动到新的磁盘上,而是通过LVM可以直接扩展文件系统跨越磁盘
它就是通过将底层的物理硬盘封装起来,然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。在LVM中,其通过对底层的硬盘进行封装,当我们对底层的物理硬盘进行操作时,其不再是针对于分区进行操作,而是通过一个叫做逻辑卷的东西来对其进行底层的磁盘管理操作。
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15.1.1 LVM常用的术语
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物理存储介质(The physical
media):LVM存储介质可以是磁盘分区,整个磁盘,RAID阵列或SAN磁盘,设备必须初始化为LVM物理卷,才能与LVM结合使用 -
物理卷PV(physical volume)
:物理卷就是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,创建物理卷它可以用硬盘分区,也可以用硬盘本身; -
卷组VG(Volume Group) :一个LVM卷组由一个或多个物理卷组成 逻辑卷LV(logical volume)
:LV建立在VG之上,可以在LV之上建立文件系统 -
PE(physical extents) :PV物理卷中可以分配的最小存储单元,PE的大小是可以指定的,默认为4MB
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LE(logical extent) : LV逻辑卷中可以分配的最小存储单元,在同一个卷组中,LE的大小和PE是相同的,并且一一对应
最小存储单位总结:
名称 最小存储单位
硬盘 扇区(512字节)
文件系统 block(1K或4K )# mkfs.ext4 -b 2048 /dev/sdb1 ,最大支持到4096
raid chunk (512K) #mdadm -C -v /dev/md5 -l 5 -n 3 -c 512 -x 1 /dev/sde{1,2,3,5}
LVM PE (4M) # vgcreate -s 4M vg1 /dev/sdb{1,2}
LVM主要元素构成:
总结:多个磁盘/分区/raid-》多个物理卷PV-》合成卷组VG-》从VG划出逻辑卷LV-》格式化LV挂载使用
15.1.2 LVM优点
使用卷组,使多个硬盘空间看起来像是一个大的硬盘
使用逻辑卷,可以跨多个硬盘空间的分区 sdb1 sdb2 sdc1 sdd2 sdf
在使用逻辑卷时,它可以在空间不足时动态调整它的大小
在调整逻辑卷大小时,不需要考虑逻辑卷在硬盘上的位置,不用担心没有可用的连续空间
可以在线对LV,VG 进行创建,删除,调整大小等操作。LVM上的文件系统也需要重新调整大小。
允许创建快照,可以用来保存文件系统的备份。
- RAID+LVM一起用:LVM是软件的卷管理方式,而RAID是磁盘管理的方法。对于重要的数据,使用RAID来保护物理的磁盘不会因为故障而中断业务,再用LVM用来实现对卷的良性的管理,更好的利用磁盘资源。
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15.2创建LVM的基本步骤
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- 物理磁盘被格式化为PV,(空间被划分为一个个的PE) #PV包含PE
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- 不同的PV加入到同一个VG中,(不同PV的PE全部进入到了VG的PE池内) #VG包含PV
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- 在VG中创建LV逻辑卷,基于PE创建,(组成LV的PE可能来自不同的物理磁盘) #LV基于PE创建
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- LV直接可以格式化后挂载使用 #格式化挂载使用
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- LV的扩充缩减实际上就是增加或减少组成该LV的PE数量,其过程不会丢失原始数据
15.2.1 lvm常用的命令
功能 PV管理命令 VG管理命令 LV管理命令
scan 扫描 pvscan vgscan lvscan
create 创建 pvcreate vgcreate lvcreate
display显示 pvdisplay vgdisplay lvdisplay
remove 移除 pvremove vgremove lvremove
extend 扩展 vgextend lvextend
reduce减少 vgreduce lvreduce
下面的操作会用的一些查看命令:
查看卷名 简单对应卷信息的查看 扫描相关的所有的对应卷 详细对应卷信息的查看
物理卷 pvs pvscan pvdisplay
卷组 vgs vgscan vgdisplay
逻辑卷