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Linux 逻辑卷与 LVM 介绍

本小节介绍 Linux 逻辑卷,若标准分区上面有一个文件系统,想要给这个文件系统添加额外的空间时,可以通过将另外一个硬盘上的分区加入已有文件系统,Linux 中的逻辑卷管理器(LVM)软件包就可以做这个工作。

1. 逻辑卷介绍

LVM 是逻辑盘卷管理(Logical Volume Manager)的简称,它是对磁盘分区进行管理的一种机制,建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层,用来提高磁盘管理的灵活性。通过 LVM 可将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组(Volume Group),形成一个存储池。可以在卷组上随意创建逻辑卷(Logical Volumes),并进一步在逻辑卷上创建文件系统,与直接使用物理存储在管理上相比,提供了更好灵活性。LVM 本质上是一个虚拟设备驱动,处于物理设备和文件系统层之间,维护着逻辑盘区和物理盘区之间的映射。它将几块磁盘或者分区组合起来形成一个存储池或者卷组,LVM 从卷组中划分出不同大小的逻辑卷创建新的逻辑设备。

2.逻辑卷的工作原理

逻辑卷(LV)是将几个磁盘分区或者块设备组织起来形成一个大的扩展分区,该扩展分区不能直接用,需要将其划分成逻辑卷(LV)才能使用,LV 可以格式化成不同的文件系统,挂载后直接使用,LV 的扩展和缩减是不会影响原有数据的,但逻辑卷缩减的风险大于逻辑卷扩展的风险,逻辑卷可以支持快照功能。

3.逻辑卷的作用

通过 LVM 可以方便的在线调整存储卷的大小,并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配,例如按照使用用途进行定义:developmentsales,而不是使用物理磁盘名 sdasdb。当系统添加了新的磁盘,通过 LVM 可以直接扩展文件系统跨越该磁盘,而不必将文件移动到新的磁盘上,此外,LVM 快照功能以及 LVM 镜像功能,也被普遍应用于数据的备份与恢复系统中。

4.逻辑卷的优点

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,与硬件相关的存储设置被其隐藏,你可以不用停止应用或卸载文件系统来调整卷大小或数据迁移。LVM 与直接使用物理存储相比,有以下优点:

  • 灵活的容量,当使用逻辑卷时,文件系统可以扩展到多个磁盘上,你可以聚合多个磁盘或磁盘分区成单一的逻辑卷。
  • 可伸缩的存储池,你可以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。
  • 在线的数据再分配,你可以在线移动数据,数据可以在磁盘在线的情况下重新分配。比如,你可以在线更换可热插拔的磁盘。
  • 方便的设备命名,逻辑卷可以按你觉得方便的方式来起任何名称。
  • 磁盘条块化,你可以生成一个逻辑盘,它的数据可以被条块化存储在2个或更多的磁盘上。这样可以明显提升数据吞吐量。
  • 镜像卷,LVM逻辑卷提供方便的方法来镜像你的数据。
  • 卷快照,使用逻辑卷,你可以获得设备快照用来一致性备份或者测试数据更新效果而不影响真实数据。

5.小结

本小结介绍了逻辑卷管理器(LVM)的基本概念,还简单介绍了逻辑卷的工作原理和逻辑卷的作用,还介绍了逻辑卷的优点,使用逻辑卷将会很方便地去管理和分配磁盘空间。