LVM简介

一、声明

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二、LVM是什么

  逻辑卷管理器(Logical Volume Manager):LVM是一种逻辑卷管理工具,包括分配磁盘,分条,镜像和调整逻辑卷大小。   通过LVM,可以将一个或者多个磁盘组成一个或者多个物理卷组。
  在物理卷组上,可以创建逻辑卷。/boot/分区不可以在逻辑卷上挂载,否则引导加载程序无法读取它。
  如果根(/)位于逻辑卷上,则需要把/boot/单独挂载到非卷组上。
  由于物理卷不能跨越多个驱动器,因此要跨越多个驱动器,请为每个驱动器创建一个或多个物理卷。

三、名词介绍

  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。

四、LVM工作原理

  LVM 在每个物理卷头部都维护了一个 metadata,每个 metadata 中都包含了整个 VG 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。

五、优点

  1. 文件系统可以跨多个磁盘,因此文件系统大小不会受物理磁盘的限制。
  2. 可以在系统运行的状态下动态的扩展文件系统的大小。
  3. 可以增加新的磁盘到LVM的存储池中。
  4. 可以以镜像的方式冗余重要的数据到多个物理磁盘。
  5. 可以方便的导出整个卷组,并导入到另外一台机器。

六、缺点

  1. 在从卷组中移除一个磁盘的时候必须使用reducevg命令(这个命令要求root权限,并且不允许在快照卷组中使用)。
  2. 当卷组中的一个磁盘损坏时,整个卷组都会受到影响。
  3. 因为加入了额外的操作,存贮性能受到影响。

七、参考资料

Linux Logical Volume Manager (LVM) tutorial

LVM的工作原理和优缺点

Logical Volume Manager Administration

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