【Linux】LVM原理及核心概念

LVM是什么？

LVM是一种高级的磁盘管理工具，用于在Linux和其他类Unix操作系统中管理磁盘存储。它的核心思想是将底层物理存储抽象为逻辑存储单元，从而提供了更大的灵活性和可管理性。LVM允许管理员动态地管理存储资源，而无需重新分区或中断系统操作。

也就是说，我们不再将存储设备直接呈现给上层应用，而是以逻辑卷的方式呈现给上层应用。如果我们增加了一个物理硬盘，上层应用是感觉不到的，除非通过LVM将该硬盘以逻辑卷的方式呈现。

LVM使用分层结构，如下图所示（图片参考https://linux.cn/article-3218-1.html）：

LVM核心概念

LVM的工作原理基于以下几个核心概念：

• 物理卷（Physical Volume，PV）：
  • 物理卷是实际的物理存储设备，例如硬盘驱动器、分区或SSD。
  • LVM使用物理卷作为底层存储单元，将其纳入LVM管理。
  • 物理卷通常被格式化为LVM专用的文件系统（通常是Linux LVM格式）。
  • 物理卷的容量和性能特性由底层硬件决定。
• 物理区块（Physical Extent，PE）：
  • 物理区块是物理卷上的固定大小的逻辑块，通常以4MB或更小的单元进行定义。
  • 物理区块是LVM中的最小分配单位。
  • 物理区块的大小在创建卷组时定义，所有卷组中的物理卷都使用相同大小的物理区块。
  • 物理区块用于将物理卷的存储容量划分为逻辑卷。
• 卷组（Volume Group，VG）：
  • 卷组是由一个或多个物理卷（PV）组成的逻辑单元，它们被组织在一起以创建一个可管理的存储池。
  • 管理员可以在卷组级别上进行存储管理操作，例如扩展、缩小、合并等。
  • 卷组的大小和性能特性取决于其中包含的物理卷。
  • 卷组是LVM中存储资源的逻辑集合。
• 逻辑卷（Logical Volume，LV）：
  • 逻辑卷是在卷组内创建的虚拟分区，它们用于存储数据和文件系统。
  • LV的大小和数量可以根据需要动态调整，而不受底层物理硬件的限制。
  • 管理员可以在逻辑卷上创建文件系统，就像在传统分区上一样。

它们之间的关系：
物理卷是实际的硬件存储单元，卷组是将物理卷组织在一起的逻辑层，逻辑卷是卷组内的虚拟分区，而文件系统是用于组织和访问数据的软件层。

LVM的优势

LVM带来了许多优势，使其成为存储管理的首选工具之一：

1. 动态管理：
   LVM允许管理员在不中断系统运行的情况下，动态地扩展、缩小或移动逻辑卷。这极大地提高了系统的可用性，无需停机维护。
2. 灵活性：
   LVM允许管理员根据需要重新分配存储资源，无需重新分区。这意味着可以根据工作负载的变化调整存储容量，而无需大规模的存储迁移。
3. 数据保护：
   LVM支持快照技术，可以创建文件系统快照，用于备份或数据恢复。这提供了一种有效的数据保护机制。
4. 跨磁盘支持：
   LVM允许将不同的物理磁盘合并为一个逻辑卷，从而扩展存储容量，而不受单个硬盘大小的限制。

在Linux上使用LVM

这里的知识可以参考【Linux】逻辑卷管理器（LVM），文中详细介绍了如何使用LVM。

感谢

好啦，这次的分享就到这里，感谢大家看到这里