Linux之LVM逻辑卷管理

一、lvm组件简介

普通的磁盘分区管理方式在逻辑分区划分好之后就无法改变其大小，当一个逻辑分区存放不下某个文件时，这个文件因为受上层文件系统的限制，也不能跨越多个分区来存放，所以也不能同时放到别的磁盘上。而遇到出现某个分区空间耗尽时，解决的方法通常是使用符号链接，或者使用调整分区大小的工具，但这只是暂时解决办法，没有从根本上解决问题

而LVM是 Logical Volume Manager（逻辑卷管理）的简写，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制
想要了解LVM，就得先了解一些名词的概念：

物理存储介质（PhysicalStorageMedia）指系统的物理存储设备：磁盘，如：/dev/hda、/dev/sda等，是存储系统最底层的存储单元
物理卷（Physical Volume，PV）指磁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
逻辑卷（Logical Volume，LV）类似于非LVM系统中的磁盘分区，逻辑卷建立在卷组VG之上。在逻辑卷LV之上可以建立文件系统（比如/home或者/usr等）
物理块（Physical Extent，PE）每一个物理卷PV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。所以物理卷（PV）由大小等同的基本单元PE组成
逻辑块（Logical Extent，LE）逻辑卷LV也被划分为可被寻址的基本单位，称为LE。在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，并且一一对应

和非LVM系统将包含分区信息的元数据保存在位于分区的起始位置的分区表中一样，逻辑卷以及卷组相关的元数据也是保存在位于物理卷起始处的VGDA（卷组描述符区域）中

每一个物理卷都被分成几个基本单元，即所谓的PE(Physical Extents）。PE的大小是可变的，但是必须和其所属卷组的物理卷相同。在每一个物理卷里，每一个PE都有一个唯一的编号。PE是一个物理存储里可以被LVM寻址的最小单元

每一个逻辑卷也被分成一些可被寻址的基本单位，即所谓的LE(Logical Extents）。在同一个卷组中，LE的大小和PE是相同的，很然，LE的大小对于一个卷组中的所有逻辑卷来说都是相同的

在一个物理卷中，每一个PE都有一个唯一的编号，但是对于逻辑卷这并不一定是必需的。这是因为当这些PEID号不能使用时，逻辑卷可以由一些物理卷组成。因此，LEID号是用于识别LE以及与之相关的特定PE的。每一次存储区域被寻址访问或者LE的ID被使用，都会把数据写在物理存储设备之上

pv（物理卷）：被lv命令处理过的物理分区

vg（物理卷组）：被组装到一起的物理卷

pe（物理扩展）：lvm设备的最小存储单元，lvm是pe的整数倍

lvm（逻辑卷）：直接使用的设备，可以增大缩减并保持原有数据不变

二、lvm的建立

1、建立一个100M的分区，并将其改为 Linux LVM（代号为8e的命令可以将其改为这个形式）
这里写图片描述
pvcreate /dev/vdb1 #建立pv
vgcreate westos /dev/vdb1 #建立vg命名为westos
lvcreate -L 30M -n lv0 westos #建立lv0 从vg中取出大小为30M

mkfs.xfs /dev/westos/lv0 #格式化

mount /dev/westos/lv0 /mnt/ #挂载

挂载成功， /dev/mapper/westos-lv0 和 /dev/westos/lv0 是一个东西
这里写图片描述
pvs | pvdisplay #查看pv
vgs | vgdisplay #查看vg
lvs | lvdisplay #查看lv

三、lvm支持热拉伸

为了可以清楚的看到效果，将对其进行监控

watch -n 1 'echo "=== pvinfo ===";pvs;echo "=== vginfo ===";vgs;echo === lvinfo ===;lvs;df -h /mnt'
中间加的为不生效的字符
这里写图片描述
1、当vg中的剩余容量充足时

lvextend -L 60M /dev/westos/lv0 #扩展lvm的容量（直接从vg中取）拉伸到60M
这里写图片描述
可以看到 lv0 拉伸到了60M
xfs_growfs /dev/westos/lv0 #扩大文件系统

可以看到文件系统也拉伸到了57M（两者为何还有一点差别，是因为一个采用的是10进制算法，一个采用的是2进制的算法）