LVM简介

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LVM基本组成

LVM利用Linux内核的device-mapper来实现存储系统的虚拟化（系统分区独立于底层硬件）。 通过LVM，你可以实现存储空间的抽象化并在上面建立虚拟分区（virtual partitions），可以更简便地扩大和缩小分区，可以增删分区时无需担心某个硬盘上没有足够的连续空间， LVM是用来方便管理的，不会提供额外的安全保证。

LVM的基本组成块（building blocks）如下：

  • 物理卷Physical volume (PV)：可以在上面建立卷组的媒介，可以是硬盘分区，也可以是硬盘本身或者回环文件（loopback file）。物理卷包括一个特殊的header，其余部分被切割为一块块物理区域（physical extents）。
  • 卷组Volume group (VG)：将一组物理卷收集为一个管理单元。
  • 逻辑卷Logical volume (LV)：虚拟分区，由物理区域（physical extents）组成。
  • 物理区域Physical extent (PE)：硬盘可供指派给逻辑卷的最小单位（通常为4MB）。

示例:

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两块物理硬盘
                
  硬盘1 (/dev/sda):
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    |分区1 50GB (物理卷)            |分区2 80GB (物理卷)            |
    |/dev/sda1                    |/dev/sda2                     |
    |_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _|_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __|
                                  
  硬盘2 (/dev/sdb):
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    |分区1 120GB (物理卷)                          |
    |/dev/sdb1                                   |
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LVM方式

  卷组VG1 (/dev/storage1/ = /dev/sda1):
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卷组VG2 (/dev/storage2/ = /dev/sda2 + /dev/sdb1):
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|逻辑卷1 15GB             |逻辑卷2 35GB               |逻辑卷3 200GB               |
|/dev/storage1/rootvol   |/dev/storage2/homevol     |/dev/storage2/mediavol     |
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图解如下

lvm-arch

优点

比起正常的硬盘分区管理，LVM更富于弹性：

  • 使用卷组(VG)，使众多硬盘空间看起来像一个大硬盘。
  • 使用逻辑卷（LV），可以创建跨越众多硬盘空间的分区。
  • 可以创建小的逻辑卷（LV），在空间不足时再动态调整它的大小。
  • 在调整逻辑卷（LV）大小时可以不用考虑逻辑卷在硬盘上的位置，不用担心没有可用的连续空间。It does not depend on the position of the LV within VG, there is no need to ensure surrounding available space.
  • 可以在线（online）对逻辑卷（LV）和卷组（VG）进行创建、删除、调整大小等操作。LVM上的文件系统也需要重新调整大小，某些文件系统也支持这样的在线操作。
  • 无需重新启动服务，就可以将服务中用到的逻辑卷（LV）在线（online）/动态（live）迁移至别的硬盘上。
  • 允许创建快照，可以保存文件系统的备份，同时使服务的下线时间（downtime）降低到最小。

这些优点使得LVM对服务器的管理非常有用，对于桌面系统管理的帮助则没有那么显著，你需要根据实际情况进行取舍。

缺点

  • 在系统设置时需要更复杂的额外步骤。

系统支持

当前Linux系统都支持LVM，我们常用的Ubuntu和Centos上都可以方便安装，具体如下：

Ubuntu：

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root@ubuntu:~# lsb_release -a
No LSB modules are available.
Distributor ID: Ubuntu
Description:    Ubuntu 16.04.2 LTS
Release:    16.04
Codename:   xenial
 
root@ubuntu:~# apt-get install -y lvm2
...
root@ubuntu:~# lvm version
  LVM version:     2.02.133(2) (2015-10-30)
  Library version: 1.02.110 (2015-10-30)
  Driver version:  4.34.0

Centos：

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root@centos:~# lsb_release -a
LSB Version:    :core-4.1-amd64:core-4.1-noarch:cxx-4.1-amd64:cxx-4.1-noarch:desktop-4.1-amd64:desktop-4.1-noarch:languages-4.1-amd64:languages-4.1-noarch:printing-4.1-amd64:printing-4.1-noarch
Distributor ID: CentOS
Description:    CentOS Linux release 7.3.1611 (Core)
Release:    7.3.1611
Codename:   Core
 
root@centos:~# yum install -y lvm2
...
root@centos:~# lvm version
  LVM version:     2.02.171(2)-RHEL7 (2017-05-03)
  Library version: 1.02.140-RHEL7 (2017-05-03)
  Driver version:  4.34.0

使用建议

使用本地存储时，LVM是对比物理盘有明显的优点，建议除非特别简单使用物理盘的场景，都可以使用LVM来提供存储服务。

使用时候的一些建议如下：

  1. 一个物理盘对应一个PV
  2. 多个PV构成一个VG
  3. 同一VG内最好使用相同性能的物理盘
  4. 不同性能的物理盘，创建不同的VG
  5. 创建适当大小的LV，容量不够时再扩容
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