LVM

简介: LVM

需求场景

在对磁盘分区的大小进行规划时,往往不能确定这个分区要使用的空间的大小。而使用 fdiskgdisk 等工具对磁盘分区后,每个分区的大小就固定了。如果分区设置的过大,就白白浪费了磁盘空间;如果分区设置的过小,就会导致空间不够用的情况出现。对于分区过小的问题,可以从新划分磁盘的分区,或者通过软连接的方式将此分区的目录链接到另外一个分区。这样虽然能够临时解决问题,但是给管理带来了麻烦。类似的问题可以通过 LVM 来解决。


简介

LVMLogical Volume Manager 的缩写,中文一般翻译为 "逻辑卷管理",它是 Linux对磁盘分区进行管理的一种机制。 LVM 是建立在磁盘分区和文件系统之间的一个逻辑层,系统管理员可以利用 LVM 在不重新对磁盘分区的情况下动态的调整分区的大小。如果系统新增了一块硬盘,通过 LVM 就可以将新增的硬盘空间直接扩展到原来的磁盘分区上。


优缺点

  • 优点
  • 文件系统可以跨多个磁盘,因此大小不再受物理磁盘的限制。
  • 可以在系统运行状态下动态地扩展文件系统大小。
  • 可以以镜像的方式冗余重要数据到多个物理磁盘上。
  • 可以很方便地导出整个卷组,并导入到另外一台机器上。
  • 缺点
  • 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)。
  • 当卷组中的一个磁盘损坏时,整个卷组都会受影响。
  • 因为增加了一个逻辑层,存储的性能会受影响。


综上所述: LVM 的优点对服务器的管理非常有用,但对于桌面系统的帮助则没有那么显著,所以需要我们根据使用的场景来决定是否应用 LVM


基本概念

通过 LVM 技术,可以屏蔽掉磁盘分区的底层差异,在逻辑上给文件系统提供了一个卷的概念,然后在这些卷上建立相应的文件系统。

下面是 LVM 中主要涉及的一些概念

  • 物理存储设备(Physical Media)
    指系统的存储设备文件,比如 /dev/sda/dev/sdb
  • PV(物理卷 Physical Volume)
    指硬盘分区或者从逻辑上看起来和硬盘分区类似的设备(比如 RAID 设备)。
  • VG(卷组 Volume Group)
    类似于非 LVM 系统中的物理硬盘,一个 LVM 卷组由一个或者多个 PV (物理卷)组成。
  • LV(逻辑卷 Logical Volume)
    类似于非 LVM 系统上的磁盘分区LV 建立在 VG 上,可以在 LV 上建立文件系统。
  • PE(Physical Extent)
    PV (物理卷)中可以分配的最小存储单元称为 PEPE 的大小是可以指定的。
  • LE(Logical Extent)
    LV (逻辑卷)中可以分配的最小存储单元称为 LE ,在同一个卷组中, LE 的大小和 PE 的大小是一样的,并且一一对应


可以这么理解, LVM 是把硬盘的分区分成了更小的单位( PE ),再用这些单元拼成更大的看上去像分区的东西( PV ),进而用 PV 拼成看上去像硬盘的东西( VG ),最后在这个新的硬盘上创建分区( LV )。


文件系统则建立在 LV 之上,这样就在物理硬盘和文件系统中间添加了一层抽象( LVM )。


下图大致描述了这些概念之间的关系:

LVM概念关系图.png


两块物理硬盘 AB 组成了 LVM 的底层结构,这两块硬盘的大小、型号可以不同。 PV 可以看做是硬盘上的分区,因此可以说物理硬盘 A 划分了两个分区,物理硬盘 B 划分了三个分区。然后将前三个 PV 组成一个卷组 VG1 ,后两个 PV 组成一个卷组 VG2 。接着在卷组 VG1 上划分了两个逻辑卷 LV1LV2 ,在卷组 VG2 上划分了一个逻辑卷 LV3 。最后,在逻辑卷 LV1LV2LV3 上创建文件系统,分别挂载在 /usr/home/var 目录。


LVM 工具使用

在安装 ubuntu server 时,如果选择使用 LVM 创建分区,就会安装 LVM 相关的工具。当前这个软件包的名称为 lvm2 ,如果没有安装,可采用下面命令安装:

$ sudo apt install lvm2点击复制复制失败已复制


基本查看命令

$ sudo pvscan
$ sudo pvs
$ sudo pvdisplay
$ sudo vgscan
$ sudo vgs
$ sudo vgdisplay
$ sudo lvscan
$ sudo lvs
$ sudo lvdisplay点击复制复制失败已复制


扩缩容命令

$ sudo lvextend -L 10G /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv      //增大或减小至19G
$ sudo lvextend -L +10G /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv     //增加10G
$ sudo lvreduce -L -10G /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv     //减小10G
$ sudo lvresize -l  +100%FREE /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv   //按百分比扩容点击复制复制失败已复制


执行调整(使调整生效)

$ sudo resize2fs /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv
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