Linux系統邏輯卷管理的示例分析

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LVM概述

LVM是 Logical Volume Manager（邏輯卷管理）的簡寫，它是Linux環境下對磁盤分區進行管理的一種機制，它由Heinz Mauelshagen在Linux 2.4內核上實現。Linux用戶安裝Linux操作系統時遇到的一個常見的難以決定的問題就是如何正確地評估各分區大小，以分配合適的硬盤空間。普通的磁盤分區管理方式在邏輯分區劃分好之后就無法改變其大小，當一個邏輯分區存放不下某個文件時，這個文件因為受上層文件系統的限制，也不能跨越多個分區來存放，所以也不能同時放到別的磁盤上。而遇到出現某個分區空間耗盡時，解決的方法通常是使用符號鏈接，或者使用調整分區大小的工具，但這只是暫時解決辦法，沒有從根本上解決問題。隨著Linux的邏輯卷管理功能的出現，這些問題都迎刃而解，用戶在無需停機的情況下可以方便地調整各個分區大小。

邏輯卷管理器(LogicalVolumeManager)本質上是一個虛擬設備驅動，是在內核中塊設備和物理設備之間添加的一個新的抽象層次，如圖所示。它可以將幾塊磁盤(物理卷，PhysicalVolume)組合起來形成一個存儲池或者卷組(VolumeGroup)。LVM可以每次從卷組中劃分出不同大小的邏輯卷(LogicalVolume)創建新的邏輯設備。底層的原始的磁盤不再由內核直接控制，而由LVM層來控制。對于上層應用來說卷組替代了磁盤塊成為數據存儲的基本單元。LVM管理著所有物理卷的物理盤區，維持著邏輯盤區和物理盤區之間的映射。LVM邏輯設備向上層應用提供了和物理磁盤相同的功能，如文件系統的創建和數據的訪問等。但LVM邏輯設備不受物理約束的限制，邏輯卷不必是連續的空間，它可以跨越許多物理卷，并且可以在任何時候任意的調整大小。相比物理磁盤來說，更易于磁盤空間的管理。

用戶態應用來看，LVM邏輯卷相當于一個普通的塊設備，對其的讀寫操作和普通的塊設備完全相同。而從物理設備層來看，LVM相對獨立于底層的物理設備，并且屏蔽了不同物理設備之間的差異。因而在LVM層上實現數據的連續保護問題，可以不需要單獨考慮每一種具體的物理設備，避免了在數據復制過程中因物理設備之間的差異而產生的問題。從LVM的內核實現原理上看，LVM是在內核通用塊設備層到磁盤設備驅動層的請求提交流之間開辟的另外一條路徑，即在通用塊設備層到磁盤設備驅動層之間插入了LVM管理映射層用于截獲一定的請求進行處理。

用戶通過lvm提供接口，依靠內核創建一系列LVM邏輯卷，所有對lvm邏輯卷的讀寫操作最終都會由LVM在通用塊設備層下方截獲下來，進行更進一步的處理。這里的進一步處理主要指的是完成寫請求的映射，是將請求的數據根據實際情況進行一些拆分和重定位操作，從而可以將請求和數據分發到實際的物理設備中去。

LVM管理命令

LVM創卷流程

物理卷（PV）是LVM卷機制的基本存儲設備，要先創建物理卷，然后組成卷組(VP)，最后建成邏輯卷(LV)。

創建物理卷

添加三塊磁盤到PC機上，重啟后生效，添加流程可參考上個博客

保存退出后對磁盤c，d同樣操作

配置完成，檢查結果

創建物理卷，命令如上所示

創建卷組

用vgcreate這條命令

創建邏輯卷

創建公式 lvcreate -L 容量大小  -n  邏輯卷名 卷組名

如果邏輯卷空間小了，可以從卷組中拿出空間擴容

邏輯卷創建完成后，必須格式化，掛載后才能使用

自動掛載

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