怎么理解LVM邏輯卷

本篇文章為大家展示了怎么理解LVM邏輯卷，內容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

LVM是Linux環境中對磁盤分區進行管理的一種機制，是建立在硬盤和分區之上、文件系統之下的一個邏輯層，可提高磁盤分區管理的靈活性。RHEL5默認安裝的分區格式就是LVM邏輯卷的格式，需要注意的是/boot分區不能基于LVM創建，必須獨立出來。

一.LVM原理

要想理解好LVM的原理，我們必須首先要掌握4個基本的邏輯卷概念。

①PE　　(Physical Extend)　　物理拓展

②PV　　(Physical Volume)　　物理卷

③VG　　(Volume Group)　　卷組

④LV　　(Logical Volume)　　邏輯卷

我們知道在使用LVM對磁盤進行動態管理以后，我們是以邏輯卷的方式呈現給上層的服務的。所以我們所有的操作目的，其實就是去創建一個LV(Logical Volume),邏輯卷就是用來取代我們之前的分區，我們通過對邏輯卷進行格式化，然后進行掛載操作就可以使用了。那么LVM的工作原理是什么呢？所謂無圖無真相，咱們下面通過圖來對邏輯卷的原理進行解釋

1.將我們的物理硬盤格式化成PV(Physical Volume)

我們看到，這里有兩塊硬盤，一塊是sda，另一塊是sdb，在LVM磁盤管理里，我首先要將這兩塊硬盤格式化為我們的PV(Physical Volume),也就是我們的物理卷，其實格式化物理卷的過程中LVM是將底層的硬盤劃分為了一個一個的PE(Physical Extend),我們的LVM磁盤管理中PE的默認大小是4M大小，其實PE就是我們邏輯卷管理的最基本單位。比如說我有一個400M的硬盤，那么在將其格式化成PV的時候，其實際就是將這塊物理硬盤劃分成了100個的PE，因為PE默認的大小就是4M。這個就是我們的第一步操作。

2.創建一個VG(Volume Group)

在將硬盤格式化成PV以后，我們第二步操作就是創建一個卷組，也就是VG(Volume Group),卷組在這里我們可以將其抽象化成一個空間池，VG的作用就是用來裝PE的，我們可以把一個或者多個PV加到VG當中，因為在第一步操作時就已經將該硬盤劃分成了多個PE，所以將多個PV加到VG里面后，VG里面就存放了許許多多來自不同PV中的PE，我們通過上面的圖片就可以看到，我們格式化了兩塊硬盤，每個硬盤分別格式化成了3個PE，然后將兩塊硬盤的PE都加到了我們的VG當中，那么我們的VG當中就包含了6個PE，這6個PE就是兩個硬盤的PE之和。通常創建一個卷組的時候我們會為其取一個名字，也就是該VG的名字。

3.基于VG創建我們最后要使用的LV(Logical Volume)

【注意】PV以及VG創建好以后我們是不能夠直接使用的，因為PV、VG是我們邏輯卷底層的東西，我們其實最后使用的是在VG基礎上創建的LV(Logical Volume),所以第三步操作就是基于VG來創建我們最終要使用的LV。

當我們創建好我們的VG以后，這個時候我們創建LV其實就是從VG中拿出我們指定數量的PE，還是拿上圖來說，我們看到我們此時的VG里面已經擁有了6個PE，這時候我們創建了我們的第一個邏輯卷，它的大小是4個PE的大小，也就是16M(因為一個PE的默認大小是4M)，而這4個PE有三個是來自于第一塊硬盤，而另外一個PE則是來自第二塊硬盤。當我們創建第二個邏輯卷時，它的大小就最多只有兩個PE的大小了，因為其中的4個PE已經分配給了我們的第一個邏輯卷。

所以創建邏輯卷其實就是我們從VG中拿出我們指定數量的PE，VG中的PE可以來自不同的PV，我們可以創建的邏輯卷的大小取決于VG當中PE存在的數量，并且我們創建的邏輯卷其大小一定是PE的整數倍(即邏輯卷的大小一定要是4M的整數倍)。

4.將我們創建好的LV進行文件系統的格式化，然后掛載使用

在創建好LV以后，這個時候我們就能夠對其進行文件系統的格式化了，我們最終使用的就是我們剛創建好的LV，其就相當于傳統的文件管理的分區，我們首先要對其進行文件系統的格式化操作，然后通過mount命令對其進行掛載，這個時候我們就能夠像使用平常的分區一樣來使用我們的邏輯卷了。

我們在創建好LV以后，我們會在 /dev 目錄下看到我們的LV信息，例如 /dev/vgname/lvname， 我們每創建一個VG，其會在/dev目錄下創建一個以該VG名字命名的文件夾，在該VG的基礎上創建好LV以后，我們會在這個VG目錄下多出一個以LV名字命名的邏輯卷。

下面我們來對整個LVM的工作原理進行一個總結：

(1)物理磁盤被格式化為PV，空間被劃分為一個個的PE

(2)不同的PV加入到同一個VG中，不同PV的PE全部進入到了VG的PE池內

(3)LV基于PE創建，大小為PE的整數倍，組成LV的PE可能來自不同的物理磁盤

(4)LV直接可以格式化后掛載使用

(5)LV的擴充縮減實際上就是增加或減少組成該LV的PE數量，其過程不會丟失原始數據

我們看到，我們這里如果要對LV進行擴充，直接加進來一塊sdc硬盤，然后將其格式化成PE，然后將該PV加入到了VG當中，這個時候我們就可以通過增加LV中PE的數量來動態的對LV進行擴充了，只要我們的LV的大小不要超過我們VG空余空間的大小就行

二、創建LVM邏輯卷

熟悉了LVM的工作原理，首先是要將我們的物理硬盤格式化成PV，然后將多個PV加入到創建好的VG中，最后通過VG創建我們的LV。

三、拉伸一個邏輯卷

我們知道相比于傳統磁盤管理方式的各種問題，使用LVM邏輯卷來管理我們的磁盤，我們可以對其進行動態的管理。在傳統的磁盤管理方式中，我們如果出現分區大小不足的情況下，我們此時只能通過加入一塊物理硬盤，然后對其進行分區，因為加入的硬盤作為獨立的文件系統存在，所以對原有分區并沒有影響，如果此時我們需要擴大分區，就只能先將之前的分區先卸載掉，然后將所有的信息轉移到新的分區下，最后再將新的分區掛載上去，如果是在生產環境下，這樣是非常麻煩的。正因為如此，我們才出現了LVM的磁盤管理方式，可以動態的對我們的磁盤進行管理。

我們首先來看下動態拉伸一個邏輯卷的示意圖：

我們從上圖可以看到，我們在對邏輯卷進行拉伸時，其實質就是向邏輯卷中增加PE的數量，而PE的數量是由VG中剩余PE的數量所決定的。

【注意：】邏輯卷的拉伸操作可以在線進行，不需要卸載掉我們的邏輯卷

這樣的好處就是當我們的邏輯卷的大小不夠用時，我們不需要對其進行卸載，就可以動態的增加我們的邏輯卷的大小，并不會對我們的系統產生任何影響。例如如果我們的服務器上運行著一個重要的服務或者數據庫，并要求我們7*24小時不間斷保持在線，那么這樣的動態增加邏輯卷的大小就非常的有必要了。

接下來我們來看看拉伸邏輯卷的步驟：

因為我們的邏輯卷的拉伸操作是可以在線進行的，所以這里我們先將邏輯卷掛載上，并在使用情況下動態的拉伸我們的邏輯卷

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