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【Linux】LVM管理概念详解

文章目录
前言
一.LVM的工作原理
1. LVM 优势: 可以很方便的扩展自己的空间
2. LVM 原理
二. LVM的常用术语
1. 常见术语
2. 常见存储单元总结
3. LVM元素构成图
三. LVM的优点
总结

前言

我们在工作中经常遇到服务器存储数据的分区磁盘空间不够的情况,尤其是当我们的业务是视频的时候,大批量用户上传和下载视频,磁盘空间需要不停的调整。如果我们作为运维每天的工作就是加硬盘是不是有点扯,而且换硬盘的速度也太慢了。

那有没有更好的解决方案,当然有,我们今天就来聊聊LVM在线扩容

一.LVM的工作原理

学习任何技术的第一步都是要研究它的原理,搞懂了原理之后,对于后期的排错有很大的帮助。
就像我们使用的zabbix,其实核心就是收集数据,存储数据,数据分析,展示数据和数据告警。 你弄明白了这个之后,在去学zabbix,就很容易理清到底是存储数据出了问题,还是展示的时候出了问题。

言归正传,我们回过头来看看LVM

1. LVM 优势: 可以很方便的扩展自己的空间

之前我们学过分区和RAID的概念,分区是在一个硬盘上的连续空间,RAID具有容错功能,不过我们设想一个场景:如果一个分区sdb有100GB,当空间不够的时候,分区就毫无用武之地了。

如果我们新添加一块硬盘,如图:

在这里插入图片描述

新加进来的/dev/sdb1是一个独立的文件系统,无法和sda2合并。 那我们一般需要把sda2的大部分数据,转移到sdb1,然后在运行,当数据量特别大的时候,导数据的时间也会很长,而且即使我们把数据导到了sdb1有时候也会遇到问题。

这个时候LVM出世, (Logical Volume Manager)逻辑卷管理,百度上有详细的概念,我们先来看下:

LVM是在磁盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层,来为文件系统屏蔽下层磁盘分区布局,提供一个抽象的盘卷,在盘卷上建立文件系统。管理员利用LVM可以在磁盘不用重新分区的情况下动态调整文件系统的大小,并且利用LVM管理的文件系统可以跨越磁盘,当服务器添加了新的磁盘后,管理员不必将原有的文件移动到新的磁盘上,而是通过LVM可以直接扩展文件系统跨越磁盘

2. LVM 原理

LVM是通过底层的物理硬盘封装起来,然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用的。

我们可以理解为: LVM是将一个或者多个硬盘的分区在逻辑上整合成一个大的硬盘来使用,当硬盘的空间不够使用的时候,可以将其他硬盘的分区加入其中,这样实现磁盘空间的动态管理。

注意: 逻辑卷的大小是可以动态调整的,而且不会丢失数据, 新加入的硬盘也不会改变上层的逻辑卷。

二. LVM的常用术语

1. 常见术语
  • The physical media (物理存储介质) : LVM 存储的介质可以是磁盘分区,也可以是整个磁盘,RAID阵列或者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 : PV就是LVM的基本存储逻辑块,但和基本的物理存储介质(比如分区,磁盘)相比,PV有与LVM相关的管理参数
  • 卷组 VG: 一个LVM卷组由一个或者多个物理卷(PV)组成
  • 逻辑卷 LV: LV建立在VG之上,可以在LV上建立文件系统。
  • PE: PV物理卷中可以分配的最小存储单元,PE大小是可以指定的,默认为4MB
  • LE: LV逻辑卷中可以分配的最小存储单元,在同一个卷组中,LE的大小和PE是相同的,并且一一对应
2. 常见存储单元总结

备注: 最小存储单元总结
|名称|最小存储单元|
|--|--|
硬盘|扇区(512字节)
文件系统|block(4k)
raid|chunk(512K)
LVM|PE(4M)

3. LVM元素构成图

在这里插入图片描述

三. LVM的优点

  1. 使用卷组,可以让多个硬盘空间组合成一个大的硬盘
  2. 使用逻辑卷,可以跨多个硬盘空间的分区,sdb sdc sdf
  3. 使用逻辑卷的时候,可以自由的调节它的大小
  4. 可以在线对LV,VG,进行创建和删除,调整大小等操作
  5. 允许创建快照,可以用来保存文件系统的备份。

总结

本文我们主要探讨了LVM相关的概念,下篇文章我们将探讨LVM的安装及使用。

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