LVM的吹水堂

標籤：linux   lvm   磁碟管理器   邏輯管理器   

簡介

    在今天，資料每天大量增多的情況下，伺服器經常面臨正常使用的分區空間不夠的情況，假如還是使用傳統分區方式的話，再加一顆新硬碟，然後重新分割、格式化，將原本的資料完整的複製過來， 然後將原本的 partition 卸載重新掛載新的 partition 。啊！好忙碌啊！若是第二次分割卻給的容量太多！導致很多磁碟容量被浪費了！ 你想要將這個 partition 縮小時，你又該如何呢？LVM的出現，正是為瞭解決這些問題。。。

    LVM（全稱：Logical Volume Manager 中文名稱：邏輯卷管理器），又譯為邏輯卷宗管理器、邏輯扇區管理器、邏輯磁碟管理器，是Linux核心所提供的邏輯卷管理（Logical volume management）功能。它在硬碟的硬碟分區之上，又建立一個邏輯層，以方便系統管理硬碟分區系統。最先由IBM開發，在AIX系統上實現，OS/2 作業系統與 HP-UX也支援這個功能。在1998年，Heinz Mauelshagen 根據在 HP-UX 上的邏輯卷管理器，寫作出第一個Linux 版本的邏輯卷管理器。

    LVM，它可以零停機前提下可以自由地對檔案系統的大小進行調整，可以方便實現檔案系統跨越不同磁碟和分區，它的出現可以說解決磁碟管理的很多問題。把它說得這麼好，接下來我們就來慢慢瞭解它，在介紹它怎麼使用之前，我們先來瞭解幾個術語。

術語

    1、PM：實體儲存體介質（physical media）

        這裡指系統的存放裝置：硬碟，是儲存系統最低層的儲存單元。

    2、PV：物理卷（physical volume）

        物理卷就是指硬碟分區或從邏輯上與磁碟分割具有同樣功能的裝置（如RAID），是LVM的基本存放裝置邏輯塊，但和基本的實體儲存體介質（如分區、磁碟等）比較，卻包含有與LVM相關的管理參數（也就是在傳統分區上附加了LVM的管理資料）。

    3、PE：（physical extent）

        每一個物理卷被劃分為稱為PE(PhysicalExtents）的基本單元，具有唯一編號的PE是可以被LVM定址的最小單元。PE的大小是可配置的，預設為4MB。

    4、VG：卷組（Volume Group）

        LVM卷組類似於非LVM系統中的物理硬碟，其由物理卷組成。可以在卷組上建立一個或多個“LVM分區”（邏輯卷），LVM卷組由一個或多個物理卷組成。

    5、LV：邏輯卷（logical volume）

        LVM的邏輯卷類似於非LVM系統中的硬碟分區，在邏輯卷之上可以建立檔案系統（比如/home或者/usr等）。

    6、LE：（logical extent）

        邏輯卷也被劃分為被稱為LE(LogicalExtents）的可被定址的基本單位。在同一個卷組中，LE的大小和PE是相同的，並且一一對應。

 

結構分析

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    首先可以看到，物理卷（PV）被由大小等同的基本單元PE組成，一個卷組由一個或多個物理卷組成。從可以明顯看到，PE和LE有著一一對應的關係。邏輯卷建立在卷組上。邏輯卷就相當於非LVM系統的磁碟分割，可以在其上建立檔案系統。

LVM工作方式     
    下面來看一看LVM到底是怎樣工作的。每一個物理卷都被分成幾個基本單元，即所謂的PE。PE的大小是可變的，但是必須和其所屬卷組的物理卷相同。在每一個物理卷裡，每一個PE都有一個惟一的編號。PE是一個實體儲存體裡可以被LVM定址的最小單元。  

    每一個邏輯卷也被分成一些可被定址的基本單位，即所謂的LE。在同一個卷組中，LE的大小和PE是相同的，很顯然，LE的大小對於一個卷組中的所有邏輯捲來說都是相同的。

 
    在一個物理卷中，每一個PE都有一個惟一的編號，但是對於邏輯卷這並不一定是必需的。這是因為當這些PE ID號不能使用時，邏輯卷可以由一些物理卷組 成。因此，LE ID號是用於識別LE以及與之相關的特定PE的。正如前面所提到的，LE和PE之間是一一對應的。每一次儲存地區被定址訪問或者LE的ID被使用，都會把資料寫在實體儲存體裝置之上。 

    你可能會覺得奇怪，有關邏輯卷和邏輯卷組的所有中繼資料都存到哪兒去了。類似的在非LVM系統中，有關分區的資料是儲存在分區表中，而分區表被儲存在了每一個物理卷的起始位置。VGDA(卷組描述符地區)功能就好象是LVM的分區表，它儲存在每一個物理卷的起始處。  

    VGDA由以下資訊組成： 
        ·一個PV描述符 
        ·一個VG描述符 
        ·LV描述符 
        ·一些PE描述符  

    當系統啟動LV時，VG被啟用，並且VGDA被載入至記憶體。VGDA協助識別LV的實際儲存位置。當系統想要訪問存放裝置時，由VGDA建立起來的映射機制就用於訪問實際的物理位置來執行I/O操作。

   

LVM命令介紹

    在建立和使用LVM之前，首先得先安裝好LVM的程式包

   # rpm -qa | grep ‘lvm‘

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	建立	詳細查看	摘要查看	刪除	增加	減小
PV	pvcreate	pvdisplay	pvs	pvremove
VG	vgcreate	vgdisplay	vgs	vgremove	vgexten	vgreduce
LV	lvcreate	lvdisplay	lvs	lvremove	lvexten	lvreduce

    從上面的表格可以看出來,命令大部分都是相似的,所以也比較容易記憶.

    PV用法詳解

        建立    pvcreate DEVICE(/dev/sda1)

        刪除    pvremove DEVICE(/dev/sda2)

    VG用法詳解

        建立    vgcreate vgNAME pv   

        # vgcreate myvg /dev/sda1 /dev/sda2

        刪除    vgremove vgNAME

        # vgremove myvg

        增加    vgextend vgNAME pv

         # vgextend myvg /dev/sda2

        減小    vgreduce vgNAME pv

    lv用法詳解

        增加    lvcreate -L [+]SIZE -n NAME VG

         # lvcreate -L 512M -n mylv1 myvg

        刪除    lvremove lv

        如下是表示lv的兩種   

        # lvremove /dev/myvg/mylv1

        或者是用

        # lvremove /dev/mapper/myvg-mylv1

        增大    lvextend -L [+]SIZE lv

         # lvextend -L 1G /dev/myvg/mylv1

        減小    lvreduce -L [-]SIZE lv

         # lvreduce -L -256M /dev/mapper/myvg-mylv1

實踐篇（建立LVM）

    1、首先先對一個磁碟進行分區並標記為LVM的磁碟

    # fdisk /dev/sdb

    650) this.width=650;" title="lvm1.png" alt="wKiom1PL6EyDg7fDAAGf-BfsZUs754.jpg" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M02/3F/AA/wKiom1PL6EyDg7fDAAGf-BfsZUs754.jpg" />

    # t

    修改標記為8e

    650) this.width=650;" title="lvm2.png" alt="wKioL1PL6WfgE2PjAAGCkEXt7Bs870.jpg" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M01/3F/AA/wKioL1PL6WfgE2PjAAGCkEXt7Bs870.jpg" />

    2、再將它建立為PV

    # pvcreate /dev/sdb1

    650) this.width=650;" title="lv3.png" alt="wKioL1PL6q6SvSKTAAB8cM0cY9M276.jpg" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M02/3F/AB/wKioL1PL6q6SvSKTAAB8cM0cY9M276.jpg" />

    3、建立一個vg，並將/dev/sdb1這個pv加入vg組

    # vgcreate myvg /dev/sdb1

    650) this.width=650;" title="lvm4.png" alt="wKiom1PL6E3iL6xeAACAvWEVZg8000.jpg" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M00/3F/AA/wKiom1PL6E3iL6xeAACAvWEVZg8000.jpg" />

    4、然後再在myvg的卷組上建立一個512M的lv

    # lvcreate -L 512M -n mylv1 myvg

    650) this.width=650;" title="lvm5.png" alt="wKioL1PL6WjQPsZ-AACJDE4Xp98809.jpg" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M01/3F/AA/wKioL1PL6WjQPsZ-AACJDE4Xp98809.jpg" />

    5、然後將mylv1這個邏輯卷格式化為ext4的檔案系統格式

    # mke2fs -t ext4 /dev/myvg/mylv1

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    6、最後將mylv1掛載到/mnt/data這個目錄就可以進行使用訪問了

    #mount /dev/myvg/mylv1 /mnt/data

    650) this.width=650;" title="lvm7.png" alt="wKioL1PL6WqwvUltAAJkrb_1pmY526.jpg" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M02/3F/AA/wKioL1PL6WqwvUltAAJkrb_1pmY526.jpg" />

本文出自 “LC的IT之路” 部落格，轉載請與作者聯絡！

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