LVM知识梳理

1 LVM介绍

　　LVM即logical volume manager逻辑卷管理,其主要特点是:可以动态地扩大和缩小分区大小,但前提是分区的文件系统必须是LVM格式的,lvm的实现需要安装lvm2软件包,一般在安装centos系统都已经一起安装好.

[root@test ~]# rpm -qa lvm2

lvm2-2.02.180-8.el7.x86_64

　　LVM优点是:可以实现逻辑卷的动态扩容或收缩;但缺点是:性能较差,因为是以软件方式实现的,丢失数据的风险比较大,数据丢失后恢复较为困难.

1.1 与LVM相关的及个术语

　　LVM可以让磁盘分区实现扩容和缩小,但前提是,该分区必须是lvm格式的.磁盘使用MBR分区表格式,lvm的标识符是8e;使用gpt分区表格式,则其lvm标识符是8300.

　　与LVM相关的几个术语,分别是:

名称	说明
PV (物理卷Physical Volume)	底层物理磁盘分区(分区但未格式化)的磁盘标识符必须为8e或8300, 使用pvcreate命令将其创建为PV,才可以被LVM使用.
VG (卷组Volume Group)	使用vgcreate命令将多个PV组合创建为VG.
PE (物理存储单元,实际数据存储　　单元Physical Extend)	PE是VG中的物理存储单元,存储的是实际的数据.
LV (逻辑卷Logical Volume)	LV是通过VG划分得到的其中一个分区,VG中以PE为单元,指定划分多少个 PE给LV,然后LV再进行格式化创建文件系统来使用.
LE (逻辑存储单元Logical Extent)	LE是LV中逻辑存储单元,其大小与PE一样,从VG中划分LV,实质是将VG中的一部分(或全部)PE分配给LV.

　　LVM实现动态扩容就是往LV中添加空闲未被使用的PE;而实现动态收缩则是将LV中空闲的PE抽出(收缩有丢失数据的危险).

　　LVM的实现依赖于内核中的dm(device mapper设备映射)模块,dm模块可以将一个或者多个底层的设备组织成为一个逻辑设备.

###VG及LV的路径定义(下面#代表数字)

/dev/dm-#

###有2个符号链接文件分别指向

[root@localhost ~]# ll /dev/mapper/    #<==创建了VG和LV后,此目录下有软链接

总用量 0

lrwxrwxrwx 1 root root       7 12月 15 16:58 centos-root -> ../dm-0

lrwxrwxrwx 1 root root       7 12月 15 16:58 centos-swap -> ../dm-1

###VG与LV软链接文件名称(以下2个都是软链接,VG与LV名称是创建时自定义的名称)

/dev/mapper/VG_NAME-LV_NAME

/dev/VG_NAME/LV_NAME

1.3 图解LVM的实现

1.4 LVM的数据写入机制

　　因为LV是通过VG划分的,LV中的PE可能来自多个PE,在向LV存储数据时,有2种主要的存储机制,分别是:

　　1) 线性模式(linear):现写完同一个PV中的PE,再写来自下一个PV中的PE,默认就是此种模式.

　　2) 条带模式(striped):将数据拆分为多份,再往该LV对应的多个PV上存储,此种模式读写性能较好.但不建议使用此模式,因为扩容和收缩容量时较为麻烦.

　　LVM的主要作用是实现逻辑卷的弹性扩展,不追求性能,追求性能就使用raid.

2 管理LVM的相关命令

2.1 管理LVM上的PV

　　PV管理涉及到的命令:

命令	说明
pvcreate	创建pv
pvdisplay	列出pv详细信息(PV name/size及所属的VG等) 次此命令有一个重要的参数 -m ,可以查看该PV中 PE的使用分布,只有知道PE的分布,才能使用pvmove 在不同的PV之间进行PE数据的移动
pvcan	扫描并显示所有pv
pvmove	移动pv中的数据,通常用于收缩LVM磁盘
pvremove	移除pv
pvs	简要显示pv信息

2.2 管理LVM上的VG

　　管理VG的相关命令有:

命令	说明
vgcreate	创建VG,其常用选项是 -s ,指定PE的大小,不指定就默认PE的大小是 4M
vgscan	扫描并列出所有VG
vgdisplay	显示VG的详细信息
vgremove	移除/删除VG
vgreduce	从VG中移除PV(注意:先做pvmove操作,先移动有数据的PE至其他空闲PV上的PE)
vgextend	将PV添加到VG(扩容VG)
vgchange	修改VG的属性信息(如VG的激活状态,VG的激活状态会影响LV的使用)

2.3 管理LVM上的LV

　　在VG的基础上就可以对VG进行分区,创建LV,管理LV的相关命令有:

命令	说明
lvcreate	创建LV,主要选项有: lvcreate {-L size(M/G) \| -l PEnum} -n lv_name vg_name
lvscan	扫描并列出所有的lv
lvdisplay	显示lv详细信息
lvremove	移除/删除lv
lvreduce	收缩lv容量
lvextend	扩容lv容量
lvresize	改变lv容量(lvredunce及lvextend可以使用lvresize命令统一实现)

2.4 格式化创建文件系统

　　在LV基础上,就可以对LV进行格式化创建文件系统,挂载使用了.