LVM，Logical Volume Manger，是linux內(nèi)核提供的一種邏輯卷管理功能，由內(nèi)核驅(qū)動和應(yīng)用層工具組成，它是在硬盤的分區(qū)基礎(chǔ)上，創(chuàng)建了一個邏輯層，可以非常靈活且非常方便的管理存儲設(shè)備。

LVM利用Linux內(nèi)核的device-mapper功能來實現(xiàn)存儲系統(tǒng)的虛擬化（系統(tǒng)分區(qū)獨立于底層硬件）。 通過LVM，可以實現(xiàn)存儲空間的抽象化并在上面建立虛擬分區(qū)（virtual partitions），可以更簡便地擴大和縮小分區(qū)，可以增刪分區(qū)時無需擔(dān)心某個硬盤上沒有足夠的連續(xù)空間，避免為正在使用的磁盤重新分區(qū)的麻煩、為調(diào)整分區(qū)而不得不移動其他分區(qū)的不便，它相比傳統(tǒng)的分區(qū)系統(tǒng)可以更靈活地管理磁盤。

一、LVM的基本組成

1、物理卷 (PV，Physical Volume)

一個可供存儲LVM的塊設(shè)備. 如硬盤分區(qū)（MBR或GPT分區(qū)）、SAN 的硬盤、RAID 或 LUN，一個回環(huán)文件, 一個被內(nèi)核映射的設(shè)備 (例如 dm-crypt)，它包含一個特殊的LVM頭，它是 LVM 構(gòu)建的實際硬件或存儲系統(tǒng)。

2、卷組 (VG，Volume Group)

卷組是對一個或多個物理卷的集合，并在設(shè)備文件系統(tǒng)中顯示為 /dev/VG_NAME。

3、邏輯卷 (LV，Logical Volume)

邏輯卷是可供系統(tǒng)使用的最終元設(shè)備，它們在卷組中創(chuàng)建和管理，由物理塊組成，實際上就是一個虛擬分區(qū)，并顯示為 /dev/VG_NAME/LV_NAME，通常在其上可以創(chuàng)建文件系統(tǒng)。

4、物理塊 (PE，Physical Extends)

一個卷組中最小的連續(xù)區(qū)域(默認為4 MiB)，多個物理塊將被分配給一個邏輯卷。你可以把它看成物理卷的一部分，這部分可以被分配給一個邏輯卷。

下面我畫了一張lvm在linux磁盤管理中的位置圖：

 依次為：disk -> partition -> PV -> VG -> LV -> fs，也即磁盤->分區(qū)->物理卷->卷組->邏輯卷->文件系統(tǒng)。

其創(chuàng)建也是按照這個順序，下面會詳細介紹。 

二、LVM的優(yōu)缺點

1、優(yōu)點

比起傳統(tǒng)的硬盤分區(qū)管理方式，LVM更富于靈活性：

• 將多塊硬盤看作一塊大硬盤
• 使用邏輯卷（LV），可以創(chuàng)建跨越眾多硬盤空間的分區(qū)。
• 可以創(chuàng)建小的邏輯卷（LV），在空間不足時再動態(tài)調(diào)整它的大小。
• 在調(diào)整邏輯卷（LV）大小時可以不用考慮邏輯卷在硬盤上的位置，不用擔(dān)心沒有可用的連續(xù)空間。
• 可以在線（online）對邏輯卷（LV）和卷組（VG）進行創(chuàng)建、刪除、調(diào)整大小等操作。不過LVM上的文件系統(tǒng)也需要重新調(diào)整大小，好在某些文件系統(tǒng)（例如ext4）也支持在線操作。
• 無需重新啟動服務(wù)，就可以將服務(wù)中用到的邏輯卷（LV）在線（online）/動態(tài)（live）遷移至別的硬盤上。
• 允許創(chuàng)建快照，可以保存文件系統(tǒng)的備份，同時使服務(wù)的下線時間（downtime）降低到最小。
• 支持各種設(shè)備映射目標(biāo)（device-mapper targets），包括透明文件系統(tǒng)加密和緩存常用數(shù)據(jù)（caching of frequently used data）。這將允許你創(chuàng)建一個包含一個或多個磁盤、并用LUKS加密的系統(tǒng)，使用LVM on top 可輕松地管理和調(diào)整這些獨立的加密卷 （例如. /, /home, /backup等) 并免去開機時多次輸入密鑰的麻煩。

2、缺點

• 在系統(tǒng)設(shè)置時需要更復(fù)雜的額外步驟。
• Windows系統(tǒng)并不支持LVM，若使用雙系統(tǒng)，你將無法在Windows上訪問LVM分區(qū)。

三、LVM的使用

1、創(chuàng)建分區(qū)（partition）

在配置lvm之前，必須對存儲設(shè)備進行分區(qū)，可以使用fdisk或者parted工具進行，創(chuàng)建分區(qū)時注意分區(qū)類型的設(shè)置（類型為linux lvm）：

• 如果使用的是MBR，設(shè)置分區(qū)類型要為8e。
• 如果使用的是GPT，設(shè)置分區(qū)類型要為E6D6D379-F507-44C2-A23C-238F2A3DF928。

我虛擬機新加了個磁盤/dev/sdb,下面我們創(chuàng)建一個8G的分區(qū)：

以同樣的方式，再創(chuàng)建一個10G的linux lvm類型的分區(qū)：

2、物理卷(PV)相關(guān)操作

①、通過lvmdiskscan命令列出可被用作pv的設(shè)備

 注：如果系統(tǒng)引導(dǎo)程序不支持LVM，則/boot不能置于LVM中。此刻必須創(chuàng)建一個獨立的/boot分區(qū)并直接格式化后掛載到/boot。已知支持LVM的引導(dǎo)程序只有GRUB。

從上圖可以看到//dev/sda2已經(jīng)是PV了，所以只有dev/sda1、/dev/sdb1、/dev/sdb2可以用于創(chuàng)建PV，又因為/dev/sda1是boot引導(dǎo)區(qū)，所以下面我們可以對/dev/sdb1、/dev/sdb2創(chuàng)建PV

②、使用pvcreate命令創(chuàng)建pv

root# pvcreate device1 device2 ...

③、查看當(dāng)前所有PV信息

可以通過pvs、pvscan、pvdisplay這三個命令查看pv信息 

 注意： 如果你用的是未格式化過且擦除塊（erase block）大小小于1M的SSD，請采用以下命令pvcreate --dataalignment 1m /dev/sda來設(shè)置對齊（alignment）。

3、卷組（VG）相關(guān)操作

①、創(chuàng)建卷組

使用命令vgcreate創(chuàng)建卷組

root# vgcreate vg_name pv1 pv2 ...

 創(chuàng)建卷組vg_fedora_yg，并把pv /dev/sdb1加入該卷組。

②、查看卷組信息

 此時，也可以通過pvs查看各個物理卷所在的卷組：

4、邏輯卷（LV）相關(guān)操作

①、創(chuàng)建LV

使用lvcreate命令

root# lvcreate -L <lv_size>  <vg_name> -n <lv_name>
 
# 將卷組vg_name下所有剩余空間給創(chuàng)建的lv_name邏輯卷
root# lvcreate -l +100%FREE  <vg_name> -n <lv_name>

root# lvcreate -L <lv_size> <vg_name> -n <lv_name>

該邏輯卷創(chuàng)建完后，你就可以通過/dev/mapper/vg_fedora_yg-lv_yg01或/dev/vg_fedora_yg/lv_yg01來訪問它:

②、查看lv

 命令lvs、lvscan、lvdisplay查看

③、擴容邏輯卷

通過命令lvextend:

root# lvextend -L <extend_size> <lv_path>

注意：如果擴容的邏輯卷已經(jīng)掛載到具體文件系統(tǒng)，則需要執(zhí)行resize2fs或者xfs_growfs（針對xfs文件系統(tǒng)）命令使修改生效，可以通過df -Th或者blkid查看lv所掛載的文件系統(tǒng)類型。

5、格式化并掛載LV（邏輯卷）

上面邏輯卷LV創(chuàng)建之后，通常是已經(jīng)可以在/dev/mapper/或者/dev/vg_name/下面找到該邏輯卷了，如果找不到的話，可以執(zhí)行如下命令：

# modprobe dm-mod
# vgscan
# vgchange -ay

最后，可以看到如下：

①、格式化邏輯卷

現(xiàn)在可以在該邏輯卷上創(chuàng)建文件系統(tǒng)：

# mkfs.<filesystem_type> /dev/mapper/<vg_name>-<lv_name>
 
# 
# mkfs.xfs /dev/mapper/vg_fedora_yg-lv_yg01

②、掛載

# mount /dev/mapper/<vg_name>-<lv_name> <mount_point>

 注：掛載點請選擇你所新建的邏輯卷（例如：/dev/mapper/vg_fedora_yg-lv_yg01），不要使用邏輯卷所在的實際分區(qū)設(shè)備（即不要使用：/dev/sdb1）

 最后，我畫了一張圖，來展示linux lvm：

你可以對照上面內(nèi)容，理解下linux lvm的磁盤管理機制。

說明：

①、圖中/dev/sda1是boot引導(dǎo)區(qū)，不能用lvm管理，所以直接格式化后掛載到目錄/boot下，另外/dev/sdb2也是沒有經(jīng)過lvm直接格式化后掛載到目錄的。 

②、卷組vg_fedora1容量為139G，從其中分配出去了40+5+45=90G，還有49G空閑，這些空閑容量可以lvextend到下面的lv中；也可以再創(chuàng)建個lv，分配出去。

③、磁盤設(shè)置/dev/sdc還有50G空閑空間未分區(qū)，可以分區(qū)后使用。

關(guān)于lvm其它高級配置功能，可以查看參考鏈接。

參考：

1、gentoo-LVM

2、archlinux-LVM

3、debian-LVM

到此這篇關(guān)于Linux磁盤管理之LVM詳解及l(fā)vm磁盤操作命令的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Linux磁盤管理LVM命令內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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