LVM逻辑卷管理器详解

一、LVM简介

LVM是 Logical Volume Manager(逻辑卷管理)的简写，它由Heinz Mauelshagen在Linux 2.4内核上实现。LVM将一个或多个硬盘的分区在逻辑上集合，相当于一个大硬盘来使用，当硬盘的空间不够使用的时候，可以继续将其它的硬盘的分区加入其中，这样可以实现磁盘空间的动态管理，相对于普通的磁盘分区有很大的灵活性。

与传统的磁盘与分区相比，LVM为计算机提供了更高层次的磁盘存储。它使系统管理员可以更方便的为应用与用户分配存储空间。在LVM管理下的存储卷可以按需要随时改变大小与移除(可能需对文件系统工具进行升级)。LVM也允许按用户组对存储卷进行管理，允许管理员用更直观的名称(如"sales'、 'development')代替物理磁盘名(如'sda'、'sdb')来标识存储卷。

如图所示LVM模型：

1、逻辑卷管理布局

逻辑卷管理的核心是它如何处理安装在系统上的硬盘分区。在逻辑卷管理的世界里，硬盘称作物理卷（Physical Volume,PV）。每个物理卷都会映射到硬盘上创建的某一物理分区。

多个物理卷元素集中在一起可以组成一个卷组（Volume Group,VG）。逻辑卷管理系统会把卷组当做物理硬盘一样对待，但事实上卷组可能是由分布在多个物理硬盘上的多个物理分区组成的。卷组

提供了一个创建逻辑分区的平台，而这些逻辑分区事实上包含了文件系统。

整个结构中的最后一层是逻辑卷（Logical Volume，LV）。逻辑卷为了Linux提供了创建文件系统的分区环境，作用类似于到目前为止我们一直在探讨的Linux中的物理硬盘。Linux系统将逻辑卷当

做物理分区对待。你可以使用任意一种标准Linux文件系统来做格式化逻辑卷，然后再将它在某个挂载点添加进Linux虚拟目录中。

2、Linux中的LVM

Linux LVM是由Heinz Mauelshagen开发的，与1998年发布到Linux社区。它允许你在Linux上用简单的命令行命令管理一个完整的逻辑卷管理环境。

Linux LVM有两个可用的版本。

LVM1：最初的LVM包于1998年发布，只在Linux内核2.4版本上可用。它仅提供了基本的逻辑卷管理功能。

LVM2：LVM的更新版本，在Linux内核2.6中才可用。它在标准的LVM功能外提供了额外的功能。

大部分采用2.6内核版本的现代Linux发行版都提供对LVM2的支持。除了标准的逻辑卷管理功能外，LVM2为你提供了一些其他的在Linux系统上好用的功能。

<1>快照

最早的Linux LVM允许你将一个已有的逻辑卷在逻辑卷在线的状态下复制到另一个设备。这个功能称作快照（snapshot）。快照功能对备份由于高可靠性需求而无法锁定的重要数据来说非常

好。传统的备份方法在将分拣复制到备份媒体上时通常要将文件锁定。快照允许你在复制的同时继续运行关键任务的web服务器或数据库服务器。遗憾的是，LVM1只允许你创建只读快照。一旦创建快照，

你就不能在写入东西了。

LVM2允许你创建在线逻辑卷的可读写快照。有了可读写的快照，你就可以删除原先的逻辑卷然后将快照作为替代挂载上。这个功能对快速故障转移或要修改数据的程序试验（一旦失败，就要

重启系统）非常有用。

<2>条带化

LVM2提供的另一个有意思的功能是条带化（striping）。有了条带化，可跨多个物理硬盘创建一个逻辑卷。当LinuxLVM将文件写入逻辑卷时，文件中的数据块会被分散到多个硬盘上。每个后

继数据块会被写到下一个硬盘上。

条带化有助于提供硬盘的性能，因为Linux可以将一个文件的多个数据块同时写入多个硬盘，而不是必须等待单个硬盘移动读写磁头到多个不同位置。这个改进同样适用于读取顺序访问的文件，

因为LVM可同时从多个硬盘读取数据。

<3>镜像

通过LVM安装文件系统并不意味着文件系统就不会出问题。和物理分区一样，LVM逻辑卷也容易受到断电和硬盘崩溃的影响。一旦文件系统损坏了，就总有可能无法恢复它。

LVM快照过程提供了一些便利，知道你可以在人和我时间创建一个逻辑卷的备份副本，但对有些环境来说可能不够。有很多数据改变的系统，比如数据库服务器，自上次快照可能要存储数百或

数千条记录。

这个问题的一个解决办法就是LVM镜像。镜像是一个实时更新的逻辑卷的一份完整副本。当你创建镜像逻辑卷时，LVM会将原始逻辑卷同步到镜像副本中。根据原始逻辑卷的大小，这可能需要一

些时间才能完成。

一旦原始同步完成了，LVM会为文件系统的每次写过程进行两次些过程——一个写到主逻辑卷，一个写到镜像副本。如你能猜到的，这个过程会降低系统的写入性能。然而，如果原始逻辑卷因

为某些原因损坏了，你就可以在手头有一个完整的最新副本了。

二、使用Linux LVM

1、新增硬盘sdb

手动在虚拟机上添加一个20G的硬盘。添加完后，使用如下命令可以扫描内核识别添加的硬盘：

2、定义物理卷

这个过程的第一步就是将硬盘上的物理分区转换成Linux LVM使用的物理卷区段。我们的朋友fdisk命令在这里可以帮我们。在创建了基本的Linux分区之后，你需要通过t命令改变分区类型：

[root@centos6 ~]# fdisk /dev/sdb     #对新增的硬盘"sdb"分区
Device contains neither a valid DOS partition table, nor Sun, SGI or OSF disklabel
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x5c191617.
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
After that, of course, the previous content won't be recoverable.

Warning: invalid flag 0x0000 of partition table 4 will be corrected by w(rite)

WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to
         switch off the mode (command 'c') and change display units to
         sectors (command 'u').

Command (m for help): n      #新增一个新分区 
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p     #新增的分区选择为主分区
Partition number (1-4): 1     #默认为主分区编号为1
First cylinder (1-2610, default 1):      #直接回车键默认起始柱面为1
Using default value 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-2610, default 2610): +10G       #给新增的分区分配10G的容量

Command (m for help): T     #选择分区的类型
Selected partition 1
Hex code (type L to list codes): 8E     #选择分区类型为8e（Linux LVM）
Changed system type of partition 1 to 8e (Linux LVM)

Command (m for help): w     #分区完毕，保存退出
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.