联想ts560配置raid步骤_详解LVM基础概念、原理、关系、优缺点和使用lvm基本步骤...

概述

应朋友要求，今天抽空整理了关于LVM方面的内容，这块内容还是挺容易混淆的，内容有点多，也做个备忘。

LVM架构

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1、基本概念：

VM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。下面介绍几个基本概念：

PP：物理分区(Physical Partition)，如硬盘的分区，或 RAID 分区。

PV：物理卷(Physical Volume)，是 PP 的 LVM 抽象，它维护了 PP 的结构信息，是组成 VG 的基本逻辑单元，一般一个 PV 对应一个 PP。

PE：物理扩展单元(Physical Extends)，每个 PV 都会以 PE 为基本单元划分。

VG：卷组(Volume Group)，即 LVM 卷组，它可由一个或数个 PV 组成，相当于 LVM 的存储池。

LE：逻辑扩展单元(Logical Extends)，组成 LV 的基本单元，一个 LE 对应一个 PE。

LV：逻辑卷(Logical Volume)，它建立在 VG 之上，文件系统之下，由若干个 LE 组成。

2、PV+PE+VG+LE+LV关系

从下图可以看到，物理卷(PV)被由大小等同的基本单元PE组成。

一个卷组(VG)由一个或多个物理卷(PV)组成

从下图可以看出PE和LE有着一一对应的关系。逻辑卷(LV)建立在卷组(VG)上。逻辑卷就相当于非LVM系统的磁盘分区，可以在其上创建文件系统。

下图是磁盘分区、卷组、逻辑卷和文件系统之间的逻辑关系的示意图

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3、 LVM 原理分析

LVM 在每个物理卷(PV)头部都维护了一个MetaData(其实很多设计都是这样，像数据块底层实际上也是有个元数据，记录一些块的信息)叫做卷组描述域(VGDA，Volume Group Description Area)，每个VGDA中都包含了整个VG(Volume Group)的信息，包括每个VG的布局配置、PV 的编号、LV的编号，以及每个PE到LE的映射关系。同一个VG中的每个PV头部的信息是相同的，这样有利于发生故障时进行数据恢复。

LVM 对上层文件系统提供 LV 层，隐藏了操作细节。对文件系统而言，对 LV 的操作与原先对 Partition 的操作没有差别。当对 LV 进行写入操作时，LVM 定位相应的 LE，通过 PV 头部的映射表，将数据写入到相应的 PE 上。

LVM 实现的关键在于在PE 和LE间建立映射关系，不同的映射规则决定了不同的LVM存储模型。LVM 支持多个PV的Stripe和Mirror，这点和软RAID的实现十分相似。

LVM 对上层文件系统提供抽象层，隐藏了操作细节，对文件系统而言，对LV的操作与原先对分区( Partition)的操作没有差别。当对LV进行写入操作时，LVM定位相应的LE，通过PV头部的映射表，将数据写入到相应的PE上。

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4、LVM 优缺点分析

4.1、LVM优点

文件系统可以跨多个磁盘，因此大小不会受物理磁盘的限制。

可以在系统运行状态下动态地扩展文件系统大小。

可以增加新磁盘到 LVM 的存储池中。

可以以镜像的方式冗余重要数据到多个物理磁盘上。

可以很方便地导出整个卷组，并导入到另外一台机器上。

4.2、LVM缺点

在从卷组中移除一个磁盘时必须使用 reducevg，否则会出问题。

当卷组中的一个磁盘损坏时，整个卷组都会受影响。

仅支持有限个文件系统类型的减小操作(ext3不支持减少文件系统大小的操作)。

因为加入了额外的操作，存储性能会受影响(使用 Stripe 的情况另当别论)

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5、 使用LVM的基本步骤(重要)

5.1、在物理分区(PP)上创建物理卷(PV)

pvcreate /dev/sda1 //将传统分区变为LVM中的物理卷

5.2、创建卷组(VG)

vgcreate vg /dev/sda1 //将创建的物理卷加入卷组vg来完成卷组的创建

5.3、从 VG 中分配空间，创建逻辑卷(LV)

lvcreate -L 20G -n data vg //从卷组vg中创建大小为20G，名称为data的逻辑卷分区

5.4、格式化新创建的LV为某种文件系统类型

resize2fs /dev/vg/data

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篇幅有限，关于LVM方面的内容就介绍到这了，后面会分享更多关于devops和DBA方面的内容，感兴趣的朋友可以关注下！！