Linux文件系统-LVM逻辑卷

LVM（Logical Volume Manager）卷组管理器，通过对底层物理磁盘的封装，可以将多块物理磁盘组合成逻辑资源池，提供给上层应用使用（如文件系统）. LVM的好处是，可以跨物理硬盘为文件系统提供容量，并且可以动态进行分区容量的调整，而不会损坏原有的文件系统.

物理磁盘 ：物理存储介质，可以是整块物理存储或一个分区.

物理卷PV（physical volume） ：LVM要使用物理磁盘，在物理磁盘的头部写入lvm标签头，就创建了一个PV，PV是组成VG的基本单元.

卷组VG（Volume Group） ：VG相当于非LVM系统中的物理硬盘，一个卷组VG由一个或多个PV组成，形成一个存储资源池.

逻辑卷LV（logical volume） ：LV相当于非LVM系统中的硬盘分区，LV建立在卷组VG之上，文件系统建立在LV之上.

物理块PE（physical Extent） ：创建LV时可以分配的最小存储单元，大小可以指定，默认为4MB

如上是从物理磁盘到lvm逻辑卷的创建过程及映射关系，lv01、lv02被创建后，通过device-mapper映射为逻辑块设备（块设备路径/dev/vg01/lv01、/dev/vg01/lv02），供文件系统使用，通过mkfs.ext4 /dev/vg01/lv02可创建ext4文件系统.

元数据主要是两部分，PV header + metadata，位置一般是在PV的0~2048 sector中，从2048 sector开始是数据区域.

通过pvcreate创建pv时，会将pv header写入物理磁盘，位置一般是在磁盘的第二个sector（512B/sector），lvm扫描磁盘时，通过pv header来识别PV.

pv header主要信息包括，pv uuid、元数据位置和metadata位置.

pv header实例:

metadata记录的是vg和lv的配置信息，以ASCII码的方式写入metadata区域；vg和lv的每次配置变更，都会以追加的方式写入metadata区域，并打上时间戳，该区域写满后，新的变更记录会覆盖最早的一次记录. 进行vgscan时，猜测应该是通过读取最新一次的配置记录，进行激活.

vg配置信息，主要是包含的pv信息.

lv配置信息，主要是lv的起始位置和PE大小.

实例：

pvcreate /dev/vdb1

pvcreate /dev/vdb2

pvcreate /dev/vdb3

vgcreate /dev/vdb1 /dev/vdb2 /dev/vdb3

vgcreate wan /dev/vdb1 /dev/vdb2 /dev/vdb3

lvcreate -L 300M -n lv01 wan

将PV的前2048个sector通过dd拷贝出来，用cat查看如下.

假设我们有一块磁盘 /dev/sdb1 作为应用数据盘使用，以此为例创建lvm分区

先创建物理卷PV，命令： pvcreate /dev/sdb1

创建卷组VG,卷组命名为kylin，命令：vgcreate kylin /dev/sdb1

在VG中创建逻辑分区LV，命令：lvcreate -L 30G -n test kylin

创建逻辑分区后，进行格式化，然后便可以挂载使用.

mkfs.ext4 /dev/kylin/test

mount /dev/kylin/test /data

假设我们在上述基础上，又获得一块磁盘/dev/sdc1进行扩容，将磁盘容量增加到LV分区/dev/kylin/test中，具体 *** 作如下.

先创建物理卷PV，命令： pvcreate /dev/sdc1

将/dev/sdc1添加进VG kylin，命令：vgextend kylin /dev/sdc1

增加LV分区容量，命令：lvextend -L +30G /dev/kylin/test

lvm卷组配置备份

lvm的配置信息默认在/etc/lvm/backup、/etc/lvm/archive/两个目录存在备份，当lvm元数据损坏，lvm卷组读取异常时，可通过备份文件进行恢复.

/etc/lvm/backup: 保留了当前配置的备份

/etc/lvm/archive/：保留了每次配置更新前的备份

实例演示

逻辑卷/dev/wan/lv01

在/dev/wan/lv01上创建文件系统

挂载并创建文件

覆盖/dev/vdb1、/dev/vdb2的lvm元数据，并重启系统，vg已不能识别

通过pvcreate命令修复pv header 和metadata数据.

激活逻辑卷

挂载/dev/wan/lv01成功，说明成功修复

Linux中lvm是什么?LVM是Logical VolumeManager的简写，中文名为逻辑卷管理，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制。以下是详细的内容介绍，具体内容请看下文：

LVM是逻辑卷管理的简称，他是建立在物理存储设备之上的一个抽象层，允许你生成逻辑存储卷，和直接使用物理存储在管理上相比，提供了更好的灵活性。

LVM将存储虚拟化，使用逻辑卷，你不会受限于物理磁盘的大小。另外，和硬件相关的存储设置被其隐藏，你能不用停止应用或卸载文件系统来调整卷大小或数据迁移，这样可以减少 *** 作成本。

LVM对比直接使用物理存储，具有以下好处：

1、灵活的容量，当使用逻辑卷时，文件系统能扩展到多个磁盘上，你能聚合多个磁盘或磁盘分区成单一的逻辑卷。

2、可伸缩的存储池，你能使用简单的命令来扩大或缩小逻辑卷大小，不用重新格式化或分区磁盘设备。

3、在线的数据再分配，你能在线移动数据，数据能在磁盘在线的情况下重新分配，比如你能在线更换可热插拔的磁盘。

4、方便的设备命名，逻辑卷能按你觉得方便的方式来起所有名称。

5、磁盘条块化，你能生成一个逻辑卷，他的数据能被条块化存储在2个或更多的磁盘上，这样能明显提升数据吞吐量。

6、映像卷，逻辑卷提供方便的方法来映像你的数据。

7、卷快照，使用逻辑卷，你能获得设备快照用来一致性备份或测试数据更新效果而不影响真实数据。

在学习Linux知识的过程中，大家都会接触到很多专业术语，让人琢磨不透，完全不知道是什么意思，比如：LVM。那么Linux系统中lvm是什么?LVM中文意思为逻辑卷管理，是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，接下来我们来看看详细的内容介绍。

Linux系统中lvm是什么?

LVM，全称Logical Volume

Manager，即逻辑卷管理，是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVM是建立在磁盘和分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性。通过LVM系统管理员可以轻松管理磁盘分区，如：将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组，形成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组，并进一步在逻辑卷组上创建文件系统。管理员通过LVM可以方便的调整存储卷组的大小，并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配。当系统添加了新的磁盘，通过LVM管理员就不必将磁盘的文件移动到新的磁盘上以充分利用新的存储空间，而是直接扩展文件系统跨越磁盘即可。

一般来说，物理磁盘或分区之间是分隔的，数据无法跨盘或分区，而各磁盘或分区的大小固定，重新调整比较麻烦。LVM可以将这些底层的物理磁盘或分区整合起来，抽象成容量资源池，以划分成逻辑卷的方式供上层使用，其最主要的功能即是可以在无需关机无需重新格式化的情况下d性调整逻辑卷的大小。

LVM的写入模式

LVM有两种写入模式：线性模式和条带模式

线性模式即写完一个设备后再写另一个设备

条带模式就有点类似于RAID0，即数据是被分散写入到LVM各成员设备上的。

因为条带模式的数据不具有安全性，且LVM并不强调读写性能，故LVM默认为线性模式，这样即使一个设备坏了，其它设备上的数据还在。

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