LVM简介

LVM是逻辑盘卷管理（Logical Volume Manager）的简称,它是一种磁盘管理工具，最主要的功能就是可以随时在线调整分区的大小，解决了安装Linux系统时需要评估分区大小的烦恼。当前版本的LVM是LVM2，其底层原理基于Linux内核的Device Mapper框架，并利用其中的不同类型的target实现不同的特性，比如线性、条带和快照等等。

LVM相关术语

物理存储介质（The physical media）

这里指系统的存储设备：硬盘，如：/dev/hda1、/dev/sda等等，是存储系统最低层的存储单元。这里的存储设备不一定是本地盘，还可以是通过FC-SAN或者IP-SAN等映射的远程磁盘。

物理卷（physical volume）

物理卷就是指硬盘分区或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备(如RAID)，是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）比较，却包含有与LVM相关的管理参数。

卷组（Volume Group）

LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘，其由物理卷组成。可以在卷组上创建一个或多个“LVM分区”（逻辑卷），LVM卷组由一个或多个物理卷组成。也可以将卷组理解称为一个存储资源池，当需要存储资源的时候，我们可以从池子里面分出一部分使用。

逻辑卷（logical volume）

LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区，在逻辑卷之上可以建立文件系统(比如/home或者/usr等)。

PE（physical extent）

每一个物理卷被划分为称为PE(Physical Extents)的基本单元，具有唯一编号的PE是可以被LVM寻址的最小单元。PE的大小是可配置的，默认为4MB。

LE（logical extent）

逻辑卷也被划分为被称为LE(Logical Extents) 的可被寻址的基本单位。在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，并且一一对应。

下面的图示有助于理解：

LVM的安装

不同发行版的安装略有差异，下面是2个主要发行版的安装方法：

Centos：

yum install lvm2-2.02.95-10.el6.x86_64 

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Ubuntu:

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!sudo apt-get install lvm2 

LVM的使用

创建PV(物理卷)

第一步是创建PV，也就是物理卷，这一步其实就是在磁盘上写一些标记数据，为下一步做准备：

1、在磁盘上创建PV

pvcreate /dev/hdb 

2、在分区上创建PV

在分区上创建PV，首先得使用fdisk设置分区类型为8e。然后执行以下命令：

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!pvcreate /dev/hdb1 

这里总结一下，在创建PV阶段除了pvcreate之外，还有如下几个命令可用：

pvcreate ：将实体partition创建成为PV；

pvscan ：搜索目前系统里面任何具有PV的磁盘或分区；

pvdisplay ：显示出目前系统上面的PV状态；

pvremove ：将 PV 属性移除，让该 partition 不具有 PV 属性。

创建VG(卷组)

完成PV的创建之后，就可以以这些PV为基础创建VG（卷组）了。比如下面以物理卷/dev/hda1和/dev/hdb1为基础，创建名为myvg卷组：

vgcreate myvg /dev/hda1 /dev/hdb1 

这里，除了创建命令外，还有其它一些命令：

vgcreate ：创建vg命令；

vgscan ：搜索系统上面是否有 VG 存在？

vgdisplay ：显示目前系统上面的 VG 状态；

vgextend ：在 VG 内添加额外的 PV ；

vgreduce ：在 VG 内移除 PV；

vgchange ：配置 VG 是否启动 (active)；

vgremove ：删除一个 VG

创建LV(逻辑卷)

完成VG之后，我们就可以在该VG中创建逻辑卷了，例如在myvg创建1500M，名称为mylv的LV：

lvcreate -L 1500M -n mylv myvg 

该命令的格式及说明如下：

[root@www ~]# lvcreate [-L N[mgt]] [-n LV名称] VG名称 [root@www ~]# lvcreate [-l N] [-n LV名称] VG名称 选项与参数： -L ：后面接容量，容量的单位可以是 M,G,T 等，要注意的是，最小单位为 PE， 因此这个数量必须要是 PE 的倍数，若不相符，系统会自行计算最相近的容量。 -l ：后面可以接 PE 的『个数』，而不是容量。若要这么做，得要自行计算 PE 数。 -n ：后面接的就是 LV 的名称。 更多的说明应该可以自行查阅！ man lvcreate 

LV阶段其它几个命令：

lvcreate ：创建 LV

lvscan ：查询系统上面的 LV ；

lvdisplay ：显示系统上面的 LV 状态

lvextend ：在 LV 里面添加容量！

lvreduce ：在 LV 里面减少容量；

lvremove ：删除一个 LV ！

lvresize ：对 LV 进行容量大小的调整！

使用LV（逻辑卷）

我们格式化成为ext3，并挂载到/mylv目录，格式化的方式与普通磁盘并没有太大的区别：

mkdir /mylv mkfs -t ext3 /dev/myvg/mylv mount /dev/myvg/mylv /mylv 

通过df -h检查发现，/dev/myvg/mylv已经成功挂载到/mylv目录。

LVM其它功能

删除一个vg

有生就有灭，有创建就有删除。下面我们介绍一下资源删除相关的操作，首先介绍一下删除VG的操作。

停止vg:

vgchange -a n my_volume_group 

删除vg:

vgremove my_volume_group 

添加pv到vg

vgextend my_volume_group /dev/hdc1 

从vg中删除pv

使用pvdisplay命令确保pv不被lv使用：

# pvdisplay /dev/hda1 --- Physical volume --- PV Name /dev/hda1 VG Name myvg PV Size 1.95 GB / NOT usable 4 MB [LVM: 122 KB] PV# 1 PV Status available Allocatable yes (but full) Cur LV 1 PE Size (KByte) 4096 Total PE 499 Free PE 0 Allocated PE 499 PV UUID Sd44tK-9IRw-SrMC-MOkn-76iP-iftz-OVSen7 

如果pv已经被使用，需要使用pvmove命令把pv的数据迁移到另外空闲的pv。

然后使用vgreduce命令删除pv：

vgreduce my_volume_group /dev/hda1 

删除一个LV

# umount /dev/myvg/homevol # lvremove /dev/myvg/homevol lvremove -- do you really want to remove "/dev/myvg/homevol"? [y/n]: y lvremove -- doing automatic backup of volume group "myvg" lvremove -- logical volume "/dev/myvg/homevol" successfully removed 

扩展LV容量

扩展lv容量到12G:

# lvextend -L12G /dev/myvg/homevol lvextend -- extending logical volume "/dev/myvg/homevol" to 12 GB lvextend -- doing automatic backup of volume group "myvg" lvextend -- logical volume "/dev/myvg/homevol" successfully extended 

增加LV容量1G:

# lvextend -L+1G /dev/myvg/homevol lvextend -- extending logical volume "/dev/myvg/homevol" to 13 GB lvextend -- doing automatic backup of volume group "myvg" lvextend -- logical volume "/dev/myvg/homevol" successfully extended 

下一步还需要修改文件系统的大小：

对于ext2/ext3格式的文件系统：

# umount /dev/myvg/homevol # resize2fs /dev/myvg/homevol # mount /dev/myvg/homevol /home 

对于reiserfs格式的文件系统：

在线扩展：

# resize_reiserfs -f /dev/myvg/homevol 

离线扩展：

# umount /dev/myvg/homevol # resize_reiserfs /dev/myvg/homevol # mount -treiserfs /dev/myvg/homevol /home 

缩小LV容量

对于ext2/ext3格式的文件系统：

umount /mylv e2fsck -f /dev/my_volume_group/mylv resize2fs /dev/my_volume_group/mylv 800M lvreduce -L -200M /dev/my_volume_group/mylv mount /dev/my_volume_group/mylv /mylv 

LVM的数据映射基本原理

LVM逻辑卷有多种形式，比较常见的是线性卷、条带卷、快照卷和精简卷等等类型。通常我们创建的是线性卷，但其它类型的卷也有很广的用处，比如快照卷可以用在Docker上做为镜像。而精简卷则可以创建一个不马上占用物理空间的卷给用户，并且按需进行空间分配。

如上图所示，以条带卷为例，逻辑卷（LV）的数据块被打散分布在不同的物理卷（PV）上。以逻辑卷的前4个数据块为例，按照如图所示的规律进行放置。这样，当逻辑卷有读写请求时就可以分散在多个物理卷，从而提升其并发性能。

其它类型的卷与此类似，都是将数据打散为更小粒度的数据块，然后以此粒度为单位进行管理。关于各种不同类型的原理，我们后面再详细介绍。