linux的lvm分割區(qū)指的就是“邏輯磁碟區(qū)管理”，lvm的英文全稱為“Logical Volume Manager”，是Linux環(huán)境下對磁碟分割區(qū)進行管理的一種機制；LVM是建立在硬碟和分割區(qū)之上的一個邏輯層，來提高磁碟分割管理的彈性。

本教學操作環(huán)境：linux5.9.8系統(tǒng)、Dell G3電腦。

一、什麼是LVM

LVM（Logical Volume Manager），即邏輯磁碟區(qū)管理，是Linux環(huán)境下對磁碟分割區(qū)進行管理的一種機制，LVM是建立在硬碟和分割區(qū)之上的一個邏輯層，來提高磁碟分割管理的彈性。透過LVM系統(tǒng)管理員可以輕鬆管理磁碟分割區(qū)，如：將若干個磁碟分割區(qū)連接為一個整塊的磁碟區(qū)組（volume group），形成一個儲存池。管理員可以在磁碟區(qū)組上隨意建立邏輯磁碟區(qū)組（logical volumes），並進一步在邏輯磁碟區(qū)組上建立檔案系統(tǒng)。管理員透過LVM可以方便的調(diào)整儲存卷組的大小，並且可以對磁碟儲存按照群組的方式進行命名、管理和分配。當系統(tǒng)新增了新的磁碟，透過LVM管理員就不必將磁碟的檔案移至新的磁碟上以充分利用新的儲存空間，而是直接擴??展檔案系統(tǒng)跨越磁碟即可。

一般來說，實體磁碟或分割區(qū)之間是分隔的，資料無法跨磁碟或分割區(qū)，而各磁碟或分割區(qū)的大小固定，重新調(diào)整比較麻煩。 LVM可以將這些底層的實體磁碟或分割區(qū)整合起來，抽象化成容量資源池，以劃分成邏輯磁碟區(qū)的方式供上層使用，其最主要的功能即是可以在無需關機無需重新格式化（準確地說，原來的部分無需格式化，只格式化新增的部分）的情況下彈性調(diào)整邏輯磁碟區(qū)的大小。
LVM的實作過程如下圖：

#二、LVM名詞解釋

PV( physical volume)：物理磁碟區(qū)在邏輯磁碟區(qū)管理系統(tǒng)最底層，可為整個實體硬碟或?qū)嶋H實體硬碟上的分割區(qū)。它只是在實體分區(qū)中劃出了一個特殊的區(qū)域，用來記載與LVM相關的管理參數(shù)。

VG(volume group)：卷組建立在實體卷上，一卷組中至少要包括一物理卷，卷組建立後可動態(tài)的添加捲到卷組中，一個邏輯磁碟區(qū)管理系統(tǒng)工程中可有多個磁碟區(qū)組。

LV(logical volume)：邏輯卷建立在卷組基礎上，卷組中未分配空間可用於建立新的邏輯卷，邏輯卷建立後可以動態(tài)擴展和縮小空間。

PE(physical extent)：物理區(qū)域是物理磁碟區(qū)中可用於分配的最小儲存單元，物理區(qū)域大小在建立磁碟區(qū)組時指定，一旦確定不能更改，同一磁碟區(qū)組所有實體磁碟區(qū)的實體區(qū)域大小需一致，新的pv加入vg後，pe的大小會自動變更為vg中定義的pe大小。

LE(logical extent)：邏輯區(qū)域是邏輯磁碟區(qū)中可用於指派的最小儲存單元，邏輯區(qū)域的大小取決於邏輯磁碟區(qū)所在磁碟區(qū)組中的實體區(qū)域的大小。由於受核心限制的原因，一個邏輯磁碟區(qū)（Logic Volume）最多只能包含65536個PE（Physical Extent），所以一個PE的大小就決定了邏輯磁碟區(qū)的最大容量，4 MB(默認) 的PE決定了單一邏輯卷最大容量為256 GB，若希望使用大於256G的邏輯卷，則建立卷組時需要指定更大的PE。在Red Hat Enterprise Linux AS 4中PE大小範圍為8 KB 到 16GB，且必須總是 2 的倍數(shù)。

三、LVM的寫入模式

LVM有兩種寫入模式：線性模式和條帶模式。

• 線性模式即寫完一個設備後再寫另一個設備
• 條帶模式就有點類似RAID0，即資料是被分散寫入到LVM各成員設備上的。
  因為條帶模式的資料不具有安全性，且LVM並不強調(diào)讀寫性能，故LVM預設為線性模式，這樣即使一個設備壞了，其它設備上的資料還在。

四、LVM的工作原理

LVM在每個物理卷頭部都維護了一個metadata，每個metadata中都包含了整個VG（volume group：卷組）的訊息，包括每個VG的佈局配置，PV（physical volume：物理卷）的編號，LV（logical volume：邏輯卷）的編號，以及每個PE（physical extends：物理擴展單元）到LE（logical extends：實體擴充單元）的映射關係。同一個VG的每個PV頭部的資訊都是相同的，這樣有利於故障時進行資料復原。

LVM對上層檔案系統(tǒng)提供LV層，隱藏了操作細節(jié)。對檔案系統(tǒng)而言，對LV的操作與原先對partition的操作沒有差別。當對LV進行寫入操作的時候，LVM定位對應的LE，透過PV頭部的映射表將資料寫入對應的PE上。 LVM最大的特點就是可以對磁碟進行動態(tài)管理。因為邏輯磁碟區(qū)的大小是可以動態(tài)調(diào)整的，而且不會遺失現(xiàn)有的資料。我們?nèi)绻略黾恿擞驳?，其也不會改變現(xiàn)有上層的邏輯磁碟區(qū)。關鍵在於PE和LE之間建立映射關係，不同的映射規(guī)則決定了不同的LVM儲存模型。 LVM支援多個PV 的stripe和mirror。

五、LVM的優(yōu)缺點

優(yōu)點：

• 檔案系統(tǒng)可以跨多個磁碟，因此檔案系統(tǒng)大小不會受實體磁碟的限制。
• 可以在系統(tǒng)運作的狀態(tài)下動態(tài)的擴充檔案系統(tǒng)的大小。
• 可以增加新的磁碟到LVM的儲存池。
• 可以以鏡像的方式冗餘重要的資料到多個實體磁碟。
• 可以方便的匯出整個磁碟區(qū)組到另外一臺機器。

缺點：

• 在從磁碟區(qū)組中移除一個磁碟的時候必須使用reducevg指令（這個指令要求root權(quán)限，並且不允許在快照磁碟區(qū)組中使用）。
• 當磁碟區(qū)組中的一個磁碟損壞時，整個磁碟區(qū)組都會受到影響。
• 因為加入了額外的操作，存貯性能受到影響。

六、建立PV/VG/LV的方法

1、將各實體磁碟或分割區(qū)的系統(tǒng)類型設為Linux LVM，其system ID為8e，透過fdisk工具中的t指令設定

[root@localhost?~]#?fdisk?/dev/sdb?...
Command?(m?for?help):?n
Partition?type:
???p???primary?(1?primary,?0?extended,?3?free)
???e???extended
Select?(default?p):?p
Partition?number?(2-4,?default?2):?2First?sector?(20973568-62914559,?default?20973568):?
Using?default?value?20973568Last?sector,?+sectors?or?+size{K,M,G}?(20973568-62914559,?default?62914559):?+5G
...
Command?(m?for?help):?t
Partition?number?(1,2,?default?2):?2Hex?code?(type?L?to?list?all?codes):?8e??#?指定system?id為8eChanged?type?of?partition?'Linux'?to?'Linux?LVM'...
Command?(m?for?help):?p
...
/dev/sdb1????????????2048????20973567????10485760???8e??Linux?LVM
/dev/sdb2????????20973568????31459327?????5242880???8e??Linux?LVM
Command?(m?for?help):?w
...

2、將各實體磁碟或分割區(qū)初始化為PV（physical volume，實體磁碟區(qū)）

#這階段可使用的指令為pvcreate、pvremove、pvscan、pvdisplay（pvs）

1）pvcreate：建立實體磁碟區(qū)

用法：pvcreate?[option]?DEVICE

??選項：

??????-f：強制創(chuàng)建邏輯卷，不需用戶確認

??????-u：指定設備的UUID

??????-y：所有問題都回答yes

??例?pvcreate?/dev/sdb1?/dev/sdb2

2）pvscan：掃描目前系統(tǒng)上的所有實體磁碟區(qū)

用法：pvscan?[option]

??選項：

??????-e：僅顯示屬于輸出卷組的物理卷

??????-n：僅顯示不屬于任何卷組的物理卷

??????-u：顯示UUID

3）pvdisplay：顯示實體磁碟區(qū)的屬性

?用法：pvdisplay?[PV_DEVICE]

4）pvremove：將實體磁碟區(qū)資訊刪除，使其不再被視為一個實體磁碟區(qū)

?用法：pvremove?[option]?PV_DEVICE

??選項：

??????-f：強制刪除

??????-y：所有問題都回答yes

??例?pvremove?/dev/sdb1

5）pv建立和刪除範例

[root@localhost?~]#?pvcreate?/dev/sdb{1,2}??#?將兩個分區(qū)初始化為物理卷
??Physical?volume?"/dev/sdb1"?successfully?created.
??Physical?volume?"/dev/sdb2"?successfully?created.
[root@localhost?~]#?pvscan?
??PV?/dev/sdb2??????????????????????lvm2?[5.00?GiB]
??PV?/dev/sdb1??????????????????????lvm2?[10.00?GiB]
??Total:?2?[15.00?GiB]?/?in?use:?0?[0???]?/?in?no?VG:?2?[15.00?GiB]
[root@localhost?~]#?pvdisplay?/dev/sdb1???#?顯示物理卷sdb1的詳細信息
??"/dev/sdb1"?is?a?new?physical?volume?of?"10.00?GiB"
??---?NEW?Physical?volume?---
??PV?Name???????????????/dev/sdb1
??VG?Name???????????????
??PV?Size???????????????10.00?GiB
??Allocatable???????????NO
??PE?Size???????????????0???#?由于PE是在VG階段才劃分的，所以此處看到的都是0
??Total?PE??????????????0
??Free?PE???????????????0
??Allocated?PE??????????0
??PV?UUID???????????????GrP9Gi-ubau-UAcb-za3B-vSc3-er2Q-MVt9OO
???
[root@localhost?~]#?pvremove?/dev/sdb2???#?刪除sdb2的物理卷信息
??Labels?on?physical?volume?"/dev/sdb2"?successfully?wiped.
[root@localhost?~]#?pvscan?????#?可以看到PV列表中已無sdb2
??PV?/dev/sdb1??????????????????????lvm2?[10.00?GiB]
??Total:?1?[10.00?GiB]?/?in?use:?0?[0???]?/?in?no?VG:?1?[10.00?GiB]
[root@localhost?~]#?pvcreate?/dev/sdb2?
??Physical?volume?"/dev/sdb2"?successfully?created.

3、建立VG（volume group，卷組）。卷組將多個物理卷整合起來（屏蔽了底層細節(jié)），並劃分PE（physical extend）

1）vgcreate：建立卷宗組

?用法：vgcreate?[option]?VG_NAME?PV_DEVICE

??選項：

??????-s：卷組中的物理卷的PE大小，默認為4M

??????-l：卷組上允許創(chuàng)建的最大邏輯卷數(shù)

??????-p：卷級中允許添加的最大物理卷數(shù)

??例?vgcreate?-s?8M?myvg?/dev/sdb1?/dev/sdb2

#2）vgscan：尋找系統(tǒng)中存在的LVM磁碟區(qū)組，並顯示找到的磁碟區(qū)組清單

#3）vgdisplay：顯示磁碟區(qū)組屬性

??用法：vgdisplay?[option]?[VG_NAME]

??選項：

??????-A：僅顯示活動卷組的信息

??????-s：使用短格式輸出信息

4）vgextend：動態(tài)擴展LVM卷組，它透過向卷組中添加物理卷來增加卷組的容量

?用法：vgextend?VG_NAME?PV_DEVICE

??例?vgextend?myvg?/dev/sdb3

#5）vgreduce：透過刪除LVM卷組中的實體磁碟區(qū)來減少磁碟區(qū)組容量，無法刪除LVM卷組中剩餘的最後一個實體磁碟區(qū)

?用法：vgreduce?VG_NAME?PV_DEVICE

#6）vgremove：刪除卷組，其上的邏輯卷必須處於離線狀態(tài)

??用法：vgremove?[-f]?VG_NAME

??-f：強制刪除

??用法：vgchange?-a?n/y?VG_NAME

??-a?n為休眠狀態(tài)，休眠之前要先確保其上的邏輯卷都離線；

??-a?y為活動狀態(tài)

[root@localhost?~]#?vgcreate?-s?8M?myvg?/dev/sdb{1,2}
??Volume?group?"myvg"?successfully?created
[root@localhost?~]#?vgscan
??Reading?volume?groups?from?cache.
??Found?volume?group?"myvg"?using?metadata?type?lvm2
[root@localhost?~]#?vgdisplay
??---?Volume?group?---
??VG?Name???????????????myvg
??System?ID?????????????
??Format????????????????lvm2
??Metadata?Areas????????2
??Metadata?Sequence?No??1
??VG?Access?????????????read/write
??VG?Status?????????????resizable
??MAX?LV????????????????0
??Cur?LV????????????????0
??Open?LV???????????????0
??Max?PV????????????????0
??Cur?PV????????????????2
??Act?PV????????????????2
??VG?Size???????????????14.98?GiB
??PE?Size???????????????8.00?MiB
??Total?PE??????????????1918
??Alloc?PE?/?Size???????0?/?0???
??Free??PE?/?Size???????1918?/?14.98?GiB
??VG?UUID???????????????aM3RND-aUbQ-7RjC-dCci-JiS4-Oj2Z-wv9poA

??用法：lvcreate?[選項]?[參數(shù)]

??選項：

??????-L：指定大小

??????-l：指定大小（LE數(shù)）

??????-n：指定名稱

??????-s：創(chuàng)建快照

??????-p?r：設置為只讀（該選項一般用于創(chuàng)建快照中）

??注：使用該命令創(chuàng)建邏輯卷時當然必須指明卷組，創(chuàng)建快照時必須指明針對哪個邏輯卷?????????

??例?lvcreate?-L?500M?-n?mylv?myvg

??用法：lvdisplay?[/dev/VG_NAME/LV_NAME]

??用法：lvextend?-L/-l?擴展的大小?/dev/VG_NAME/LV_NAME??

??選項：

??????-L：指定擴展（后）的大小。例如，-L?+800M表示擴大800M，而-L?800M表示擴大至800M

??????-l：指定擴展（后）的大?。↙E數(shù)）

??例?lvextend?-L?200M?/dev/myvg/mylv

?用法：lvexreduce?-L/-l?縮減的大小?/dev/VG_NAME/LV_NAME??

??選項：

??????-L：指定縮減（后）的大小

??????-l：指定縮減（后）的大?。↙E數(shù)）

??例?lvreduce?-L?200M?/dev/myvg/mylv

??用法：lvremove?[-f]?/dev/VG_NAME/LV_NAME

??-f：強制刪除

[root@localhost?~]#?lvcreate?-L?2G?-n?mylv?myvg??
??Logical?volume?"mylv"?created.
[root@localhost?~]#?lvscan?
??ACTIVE????????????'/dev/myvg/mylv'?[2.00?GiB]?inherit
[root@localhost?~]#?lvdisplay?
??---?Logical?volume?---
??LV?Path????????????????/dev/myvg/mylv
??LV?Name????????????????mylv
??VG?Name????????????????myvg
??LV?UUID????????????????2lfCLR-UEhm-HMiT-ZJil-3EJm-n2H3-ONLaz1
??LV?Write?Access????????read/write
??LV?Creation?host,?time?localhost.localdomain,?2019-07-05?13:42:44?+0800
??LV?Status??????????????available
??#?open?????????????????0
??LV?Size????????????????2.00?GiB
??Current?LE?????????????256
??Segments???????????????1
??Allocation?????????????inherit
??Read?ahead?sectors?????auto
??-?currently?set?to?????256
??Block?device???????????253:0

xfs_growfs?/dev/mapper/vg--BHG-lv01
meta-data=/dev/mapper/vg--BHG-lv01?isize=512????agcount=4,?agsize=32000?blks
?????????=???????????????????????sectsz=512???attr=2,?projid32bit=1
?????????=???????????????????????crc=1????????finobt=0?spinodes=0data?????=???????????????????????bsize=4096???blocks=128000,?imaxpct=25
?????????=???????????????????????sunit=0??????swidth=0?blksnaming???=version?2??????????????bsize=4096???ascii-ci=0?ftype=1log??????=internal???????????????bsize=4096???blocks=855,?version=2
?????????=???????????????????????sectsz=512???sunit=0?blks,?lazy-count=1realtime?=none???????????????????extsz=4096???blocks=0,?rtextents=0data?blocks?changed?from?128000?to?256000

[root@localhost?/]#?resize2fs?/dev/mapper/vg--BHG-lv02
resize2fs?1.42.9?(28-Dec-2013)
Filesystem?at?/dev/mapper/vg--BHG-lv02?is?mounted?on?/BHGPOS-data;?on-line?resizing?required
old_desc_blocks?=?2,?new_desc_blocks?=?3
The?filesystem?on?/dev/mapper/vg--BHG-lv02?is?now?5242880?blocks?long.

以上是linux的lvm分區(qū)是什麼的詳細內(nèi)容。更多資訊請關注PHP中文網(wǎng)其他相關文章！