LVM（逻辑卷管理器）原理

Posted 2020-10-17 Alighieri

LVM的作用

　　LVM的重点在于可以弹性调整文件系统的容量，LVM可以整合多个物理分区在一起，让这些分区看起来就像是一个磁盘一样，而且，还可以在将来其他的物理分区或将其从这个LVM管理的磁盘当中删除。如此一来，整个磁盘空间的使用上，相当具有弹性。

 

什么是LVM:PV、PE、VG、LV的意义

　　LVM的全名是Logical Volume Manager（逻辑卷管理器），LVM的做法是将几个物理的分区（或磁盘）通过软件组合成为一块看起来是独立的大磁盘(VG)，然后将这块大磁盘再经过分成可使用分区(LV)，最终就能够挂载使用。但是为什么这样的系统可以进行文件系统的扩充或缩小呢？其实与一个称为PE的选项有关，下面是LVM中的几个概念：

　　1、PhysicalVolume,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的命令将它转为LVM最底层的物理卷(PV)，之后才能将这些PV加以利用，调整system ID的方法就是通过fdisk。

　　2、Volume Group，VG，卷用户组

　　　　LVM大磁盘就是将许多PV整合成这个VG，所以VG就是LVM组合起来的大磁盘。那么这个大磁盘最大可以达到多少容量呢？这与下面要说的PE有关，因为每个VG最多仅能包含65534个PE，如果使用LVM默认的参数，则一个VG最大 可达256G的容量

　　3、Physical Extend，PE，物理扩展块

　　　　LVM默认使用4MB的PE块，而LVM的VG最多仅能含有65534个PE，因此默认的LVMVG会有4M*65534/(1024M/G)=256G，PE是整个LVM最小的存储块，也就是说，其实文件数据都是由写入PE来处理的。简单的说，这个PE就是有点像文件系统里面的block大小。所以调整PE会影响VG的最大容量。

　　4、Logical Volume，LV，逻辑卷

　　　　最终的VG还会被切为LV，这个LV就是最后可以被格式化使用的类似分区。那么LV是否可以随意指定大小呢？当然不可以。既然PE是整个LVM的最小存储单位，那么LV的大小就与在此LV内的PE总数有关。为了方便用户利用LVM来管理系统，因此  LV的设备文件名那个通常指定为”/dev/vgname/lvname“的样式

　　　　此外，我们刚才谈到LVM可弹性更改文件系统的容量，那是如何办到的？其实它就是通过交换PE来进行数据转换，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、LV与PE的关系如图

　　

 

实现流程

　　通过PV、VG、LV的规划之后，再利用mkfs就可以将你的LV格式化成为可以看i用的文件系统了，而且这个文件系统的容量在将来还能够进行扩充或减少，里面的数据还不会被影响。那如何实现呢？

整个流程如图：

　　

　　如此一来，我们就可以利用LV来进行系统的挂载。依据写入机制的不同，而有两种方式：

　　1、线性模式(linear)：假如将/dev/hda1，/dev/hdb1这两个分区加入到VG当中，并且整个VG只有一个LV时，那么线性模式就是当/dev/hda1的容量用完之后，/dev/hdb1的硬盘才会被使用到，这也是建议的模式。

　　2、交错模式(triped)：就是将一条数据拆成两部分，分别写入/dev/hba1与/dev/hdb1中。如此一来，一份数据用两块硬盘写入，这样读写性能会比较好。

 

　　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上，而不是在新建一个性能为主的磁盘上，所以我们应该利用的是LVM可以弹性管理整个分区大小的用途上，而不是着眼在性能上的。因此LVM默认的读写模式是线性模式。如果你使用triped模式，要注意，当任何一个分区损坏时，所有数据都会丢失。