LVM 是 Logical Volume Manager（邏輯卷管理器）的簡寫。

LVM 將一個或多個硬碟的分割槽在邏輯上集合，相當於一個大硬碟來使用，當硬碟的空間不夠使用的時候，可以繼續加入其它的硬碟分割槽，以此實現磁碟空間的動態管理，相對於普通的磁碟分割槽具有更大的靈活性。

與傳統的磁碟與分割槽相比，LVM 為計算機提供了更高層次的磁碟儲存。它使系統管理員可以更方便的為使用者分配儲存空間。在 LVM 管理下的儲存卷可以按需要隨時改變大小與移除（可能需對檔案系統工具進行升級）。

LVM 具有分層結構，涉及物理卷 PV，卷組 VG，邏輯卷 LV 等概念：

- 物理卷 PV（Physical Volume）：硬碟分割槽後但還未格式化為檔案系統，可使用 pvcreate 命令將分割槽建立為 PV，其對應的 system ID 為 8e 即 LVM 格式所對應的系統識別符號。
- 卷組 VG（Volume Group）: 將多個 PV 組合起來，使用 vgcreate 建立卷組，這樣卷組就可以包含多個 PV，相當於重新組合多個分割槽後所得到的磁碟。雖然 VG 是組合了多個 PV，但建立 VG 時會將 VG 所有的空間根據指定的 PE 大小劃分為多個 PE，在 LVM 模式中儲存都是以 PE 為單元，類似於檔案系統中的 BLOCK。
- 物理塊 PE（Physical Extent）：PE 是 VG 的儲存單元，實際的資料都是儲存在 PE 中
- 邏輯卷 LV（Logical Volume）：VG 相當於組合的多個硬碟，則 LV 相當於分割槽，只不過該分割槽是透過 VG 進行劃分的。VG 中存在很多 PE，可以指定將多少個 PE 劃分給一個 LV，也可以直接指定大小來劃分。劃分為 LV 後就相當於劃分了分割槽，僅需要對 LV 進行格式化檔案系統即可。
- 邏輯塊 LE（Logical Extent）: PE 是物理儲存單元，而 LE 則是邏輯儲存單元，即 LE 為 LV 中的邏輯儲存單元，與 PE 大小一致。從 VG 中劃分 LV，實際上就是從 VG 中劃分 PE，而劃分 LV 後稱之為 LE，而不是 PE 了。上述概念的關係如下圖所示：

![](http://img.blog.itpub.net/blog/2019/01/02/142c8d0fed985b1f.png?x-oss-process=style/bb)

在[滴滴雲](https://blog.didiyun.com)控制檯向測試 VM 新增兩塊雲盤，登入 VM 後檢視雲盤狀態如下，VDA 為 VM 自帶磁碟，VDB，VDC 為新新增的雲盤，下面使用 LVM 對新增雲盤進行管理：
```
fdisk -l
Disk /dev/vda: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x000b2f10
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/vda1   *        2048    41943006    20970479+  83  Linux
Disk /dev/vdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x119da33d
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
Disk /dev/vdc: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
```

1.	在VDB，VDC 上建立分割槽，並改變分割槽型別為 8e
  ```
  Disk /dev/vdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
  Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
  Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
  I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
  Disk label type: dos
  Disk identifier: 0x119da33d

Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
  /dev/vdb1            2048    41943039    20970496   8e  Linux LVM

Disk /dev/vdc: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
  Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
  Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
  I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
  Disk label type: dos
  Disk identifier: 0xda0158ee

Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
  /dev/vdc1            2048    41943039    20970496   8e  Linux LVM
  ```
2.	準備物理卷 PV
  ```
  [root@10-254-46-127 home]# pvcreate /dev/vdb1
    Physical volume "/dev/vdb1" successfully created.
  [root@10-254-46-127 home]# pvcreate /dev/vdc1
    Physical volume "/dev/vdc1" successfully created.
  [root@10-254-46-127 home]# pvdisplay
    "/dev/vdb1" is a new physical volume of "<20.00 GiB"
    --- NEW Physical volume ---
    PV Name               /dev/vdb1
    VG Name
    PV Size               <20.00 GiB
    Allocatable           NO
    PE Size               0
    Total PE              0
    Free PE               0
    Allocated PE          0
    PV UUID               ilx3U6-jN8d-p31W-Jnwn-bO0D-gDUy-Ywy0v9

"/dev/vdc1" is a new physical volume of "<20.00 GiB"
    --- NEW Physical volume ---
    PV Name               /dev/vdc1
    VG Name
    PV Size               <20.00 GiB
    Allocatable           NO
    PE Size               0
    Total PE              0
    Free PE               0
    Allocated PE          0
    PV UUID               4Aiksq-NTwH-ZzPP-NPBw-ELjk-ITV7-nRDXuv
  ```
3. 準備卷組 VG
  ```
[root@10-254-46-127 home]# vgcreate vg1 /dev/vdb1 /dev/vdc1
    Volume group "vg1" successfully created
  [root@10-254-46-127 home]# vgdisplay
  --- Volume group ---
    VG Name               vg1
    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               39.99 GiB
    PE Size               4.00 MiB
    Total PE              10238
    Alloc PE / Size       0 / 0
    Free  PE / Size       10238 / 39.99 GiB
    VG UUID               lUPgSx-CKcw-4juK-IhMP-qiRb-muVK-c9xKL9
  
  ```
4. 建立邏輯卷 LV

向 LV 儲存資料時，主要有線性模式和條帶模式兩種模式。

**線性模式（Linear）**是先將資料儲存在屬於同一個 PV 的 PE，然後再向下一個 PV 中的 PE 。
  
  **條帶模式（Striped）**是指將一份資料拆分為多份，分別寫入該 LV 對應的每個 PV 中，因此讀寫效能會優於線性模式。

預設情況下建立的 LV 採用線性模式，如果有需要，可以選擇條帶模式。
  ```
  [root@10-254-46-127 home]# lvcreate -L 30G -n lv1 vg1
  WARNING: ext4 signature detected on /dev/vg1/lv1 at offset 1080. Wipe it? [y/n]: y
    Wiping ext4 signature on /dev/vg1/lv1.
    Logical volume "lv1" created.
  [root@10-254-46-127 home]#
  [root@10-254-46-127 home]# lvdisplay
    --- Logical volume ---
    LV Path                /dev/vg1/lv1
    LV Name                lv1
    VG Name                vg1
    LV UUID                TKR12d-lntX-TSl6-RX2m-7mjD-r7we-AxO0Ga
    LV Write Access        read/write
    LV Creation host, time 10-254-46-127, 2018-12-30 21:19:11 +0800
    LV Status              available
    # open                 0
    LV Size                30.00 GiB
    Current LE             7680
    Segments               2
    Allocation             inherit
    Read ahead sectors     auto
    - currently set to     8192
    Block device           252:0
  ```
5. 建立邏輯卷並格式化，掛載
  ```
  [root@10-254-46-127 home]# mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1
  mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
  Filesystem label=
  OS type: Linux
  Block size=4096 (log=2)
  Fragment size=4096 (log=2)
  Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
  1966080 inodes, 7864320 blocks
  393216 blocks (5.00%) reserved for the super user
  First data block=0
  Maximum filesystem blocks=2155872256
  240 block groups
  32768 blocks per group, 32768 fragments per group
  8192 inodes per group
  Superblock backups stored on blocks:
  	32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208,
  	4096000

Allocating group tables: done
  Writing inode tables: done
  Creating journal (32768 blocks): done
  Writing superblocks and filesystem accounting information: done

[root@10-254-46-127 home]#
  [root@10-254-46-127 home]# mount /dev/vg1/lv1 /lvm-mount/
  [root@10-254-46-127 home]# df -lh
  Filesystem           Size  Used Avail Use% Mounted on
  /dev/vda1             20G  1.9G   19G  10% /
  devtmpfs             476M     0  476M   0% /dev
  tmpfs                497M     0  497M   0% /dev/shm
  tmpfs                497M   57M  440M  12% /run
  tmpfs                497M     0  497M   0% /sys/fs/cgroup
  tmpfs                100M     0  100M   0% /run/user/1000
  /dev/mapper/vg1-lv1   30G   45M   28G   1% /lvm-mount
  ```
6. 擴充套件一個 LV
調整邏輯卷大小的功能是 LVM 最有用的功能。這個部分會討論我們怎麼樣擴充套件一個存在的邏輯卷。

下面，我們將會擴充套件先前建立的邏輯卷 ‘LV1’ 擴大到 200MB。注意，調整邏輯卷大小之後，也需要對檔案系統調整大小進行匹配。這個額外的步驟各不相同，取決於建立檔案系統的型別。
  
  在本文中，我們使用 ‘LV1’ 建立了 Ext4 型別的檔案系統，所以這裡的操作是針對 Ext4 檔案系統的。
  ```
  [root@10-254-46-127 home]# umount /lvm-mount/
  [root@10-254-46-127 home]#
  [root@10-254-46-127 home]# lvresize -L 35G /dev/vg1/lv1
    Size of logical volume vg1/lv1 changed from 30.00 GiB (7680 extents) to 35.00 GiB (8960 extents).
    Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
  [root@10-254-46-127 home]#
  [root@10-254-46-127 home]# e2fsck -f /dev/vg1/lv1
  e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
  Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
  Pass 2: Checking directory structure
  Pass 3: Checking directory connectivity
  Pass 4: Checking reference counts
  Pass 5: Checking group summary information
  /dev/vg1/lv1: 11/1966080 files (0.0% non-contiguous), 167453/7864320 blocks
  [root@10-254-46-127 home]#
  [root@10-254-46-127 home]#
  [root@10-254-46-127 home]# resize2fs /dev/vg1/lv1
  resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
  Resizing the filesystem on /dev/vg1/lv1 to 9175040 (4k) blocks.
  The filesystem on /dev/vg1/lv1 is now 9175040 blocks long.

[root@10-254-46-127 home]# lvdisplay
    --- Logical volume ---
    LV Path                /dev/vg1/lv1
    LV Name                lv1
    VG Name                vg1
    LV UUID                TKR12d-lntX-TSl6-RX2m-7mjD-r7we-AxO0Ga
    LV Write Access        read/write
    LV Creation host, time 10-254-46-127, 2018-12-30 21:19:11 +0800
    LV Status              available
    # open                 0
    LV Size                35.00 GiB
    Current LE             8960
    Segments               2
    Allocation             inherit
    Read ahead sectors     auto
    - currently set to     8192
    Block device           252:0

[root@10-254-46-127 home]# mount /dev/vg1/lv1 /lvm-mount/
  [root@10-254-46-127 home]# df -lh
  Filesystem           Size  Used Avail Use% Mounted on
  /dev/vda1             20G  1.9G   19G  10% /
  devtmpfs             476M     0  476M   0% /dev
  tmpfs                497M     0  497M   0% /dev/shm
  tmpfs                497M   57M  440M  12% /run
  tmpfs                497M     0  497M   0% /sys/fs/cgroup
  tmpfs                100M     0  100M   0% /run/user/1000
  /dev/mapper/vg1-lv1   35G   48M   33G   1% /lvm-mount
  ```

在滴滴雲 DC2 雲伺服器上使用 LVM 管理磁碟

相關文章