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LVM介绍

LVM特点

传统磁盘管理中,当A盘空间不足时,需要手动将数据迁移到新盘B,再调整路径以继续使用,非常麻烦。如果B盘容量也不足,还需重复这一过程,将数据迁移到C盘。这种方式不仅效率低下,还容易造成系统停机或数据管理混乱。为了解决这一问题,LVM(逻辑卷管理)通过对物理存储进行抽象管理,使磁盘扩容或更换变得灵活高效,无需手动迁移数据即可动态调整存储空间,提升系统运维便捷性

LVM结构图

PV(Physical Volume,物理卷)
类比为:单个书架
物理卷是存储的最基础单元,就像一个个独立的书架,是存储物品(数据)的载体
实际上,PV 是物理硬盘或硬盘分区,被初始化后可以用于 LVM 管理

VG(Volume Group,卷组)
类比为:书架集合
将多个书架(PV)组合在一起形成一个书架区域(VG),就像把多个独立的书架统一起来,形成一个整体的存储池
在 VG 中可以灵活分配空间,提供更大的存储管理自由度

LVM(Logical Volume Manager,逻辑卷管理器)
类比为:书架上的分区
书架区域(VG)可以被划分成多个专用空间(逻辑卷),就像在书架上划分区域,分别用于放置不同种类的书籍(数据)
LVM 提供灵活性,可以调整分区大小(扩展或缩小逻辑卷),甚至动态添加新书架到集合中

  1. 先有书架(PV):物理存储设备被初始化为 PV
  2. 创建书架集合(VG):将多个书架组成一个存储池
  3. 分配书架区域(LVM):从存储池中划分逻辑空间,供操作系统挂载使用

在这里插入图片描述

LVM相关术语

物理存储介质(The physical media)

LVM存储介质可以是磁盘分区,整个磁盘,RAID阵列或SAN磁盘,设备必须初始化为LVM物理卷,才能与LVM结合使用

物理卷(PV,Physical Volume)

物理卷是LVM管理的基本存储单元,通常对应一个硬盘分区或整个硬盘。在创建LVM前,物理卷需要被初始化为LVM可识别的格式。

物理区(PE,Physical Extent)

每个物理卷被划分成多个大小相等的块,称为物理区(PE)。LVM 使用 PE 作为基本的分配单元。当从卷组中创建逻辑卷时,实际分配的是 PE 单元。

卷组(VG,Volume Group)

多个物理卷可以组合成一个卷组。卷组相当于一个大的存储池,存储空间来自各个物理卷中的所有空闲空间。卷组提供了更大的可管理存储范围,可以跨多个物理设备。

逻辑卷(LV,Logical Volume)

逻辑卷是从卷组中分配的存储块,相当于传统分区。系统管理员可以在逻辑卷上创建文件系统,安装操作系统或存储数据。逻辑卷的大小可以动态调整,方便在空间需求变化时进行扩展或缩小

逻辑区(LE,Logical Extent)

逻辑区是逻辑卷中的基本分配单元,每个逻辑区对应一个PE(物理区)。这样确保了逻辑卷与物理卷之间的映射关系

LVM相关命令
命令类别PV(物理卷)VG(卷组)LV(逻辑卷)
创建pvcreate /dev/sdXvgcreate VG_NAME /dev/sdXlvcreate -L SIZE -n LV_NAME VG_NAME
显示信息pvdisplaypvsvgdisplayvgslvdisplaylvs
扩展不适用vgextend VG_NAME /dev/sdYlvextend -L +SIZE /dev/VG_NAME/LV_NAME
缩减不适用vgreduce VG_NAME /dev/sdYlvreduce -L -SIZE /dev/VG_NAME/LV_NAME
删除pvremove /dev/sdXvgremove VG_NAMElvremove /dev/VG_NAME/LV_NAME
扫描pvscanvgscanlvscan
重命名不适用vgrename OLD_NAME NEW_NAMElvrename VG_NAME OLD_NAME NEW_NAME
检查状态pvspvdisplayvgsvgdisplaylvslvdisplay
迁移数据pvmove /dev/sdX /dev/sdY不适用不直接迁移,通过新 LV 创建完成
最小存储单位分类
存储名称最小存储单位
硬盘扇区(512字节)
文件系统block(1K或4K )例如:mkfs.ext4 -b 2048 /dev/sdb1 ,最大支持到4096
raidchunk (512K) 例如:mdadm -C -v /dev/md5 -l 5 -n 3 -c 512 -x 1 /dev/sde{1,2,3,5}
LVMPE (4M) 例如: vgcreate -s 4M vg1 /dev/sdb{1,2}
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