Linux——物理卷、卷组、逻辑卷

一、理解快照的含义

所谓快照就是照下来的那一刻保留起来作为文件的访问通道，将没修改之前保存在快照存储空间中一份，访问的是外面的数据，如果数据修改出现错误时，可以通过快照的访问路径把存储在快照存储空间中的数据放到被修改的数据中，快照存储空间中只存储没修改前的数据，占据空间比较小。

快照的主要作用是保留数据在你做快照那一刻的状态，创建的快照文件本身和你装的操作系统所对应的那块虚拟磁盘本身的大小不一样，快照比原数据小很多，跟文件软链接一样，自己本身不大，但自己所指的文件是很大的。

默认情况下，访问数据时只有一条路径，给磁盘上对应的文件系统做一快照以后，意味着在它之上安装一条访问路径，但这个路径不仅仅是路径而已，它也可以用于用户访问对应的磁盘上的通路。

二、物理存储介质、物理卷、逻辑卷、卷组、快照卷之间的联系

》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。

》卷组（Volume Group,VG）：是由一个或多个物理卷所组成的存储池，在卷组上能创建一个或多个逻辑卷。

》逻辑卷（Logical Volume,LV）：类似于非LVM系统中的硬盘分区，它建立在卷组之上，是一个标准的块设备，在逻辑卷之上可以建立文件系统。

》可以做这样一个设想来理解以上三者的关系：如果把PV比作地球的一个板块，VG则是一个地球，因为地球是由多个板块组成的，那么在地球上划分一个区域并标记为亚洲，则亚洲就相当于一个LV。

相互联系：在创建卷组时一定要为逻辑卷进行快照预留出空间，而后快照访问逻辑卷的另一个入口，只要把物理卷加到卷组之后，这个物理卷所提供的物理空间事先就被划分好一个个块，而这个块在没格式化之前叫做PE（Physical Extend）【物理盘区】，是逻辑存储的一个小匣子，卷组的大小是由多个PE组成，而逻辑卷的大小是把卷组中的PE放到逻辑卷中，此时，PE不再叫做PE，而是叫做LE(Logical Extend)【逻辑盘区】，其实，逻辑卷中的LE也叫做PE，只是站在角度不同而已。

如果某个物理卷损坏后，存储在逻辑卷中的LE也就会损坏，想让数据不损坏，可以把物理卷中PE做成镜像，这样VG创建逻辑卷时，首先是创建物理卷，无论物理卷是磁盘还是块设备。

三、创建物理卷、逻辑卷、卷组时常用命令：

A、物理卷常用选项：

pvcreate：创建物理卷；

格式：pvcreate /dev/sda{ }；

pvremove：表示是把数据擦除掉；

pvscan：扫描还有哪些源数据；

pvdisplay：显示物理卷创建的详细信息；

pvmove：把含有数据的PV移到其它物理PV上；

resize2fs:扩展物理卷；

resize2fs –p /path/to/lv:表示物理卷有多大，逻辑卷就会扩展多大；

B、逻辑卷常用选项：

lvcreate：创建逻辑卷；

格式：lvcreate –n lv_name –L #G VG_NAME；

-n：表示创建逻辑卷的名称；

-L：表示指定LV的空间大小；

-s：支持快照；

-p [r|w]：表示设定逻辑卷的权限，是否为可读、可写；

lvremove：表示把数据擦除掉；

lvextend：扩展逻辑卷数据；

-L [+]# /path/to/lv：表示扩展逻辑卷在原来的基础上扩展多少；

lvreduce：缩减逻辑卷数据；

–L [-]# /path/to/lv：表示缩减逻辑卷在原来的基础上缩减多少；

lvs：显示创建逻辑卷信息；

lvdisplay：显示创建逻辑卷详细信息；

C、卷组常用选项：

vgcreate：创建卷组；

格式：vgcreate vg_name /path/to/pv

-s #：表示PE的大小，默认为4MB

vgremove：表示把数据擦除掉【注意：先执行物理卷的pvmove命令，然后再使用vgreduce】；

vgextend：扩展卷组数据

vgreduce：缩减卷组数据，实际是把pv拿掉的过程；

vgs：显示创建卷组信息；

vgdisplay：显示创建卷组详细信息；

vgscan：扫描还有哪些源数据；

缩减逻辑卷应注意：

1、不能在线缩减，得先卸载；

2、确保缩减后的空间大小依然能存储原有的所有数据；

3、在缩减之前应先强行检查文件，以确保文件系统处于一致性状态；

同时也应该注意缩减逻辑卷是先把缩减逻辑边界，然后才缩减物理边界；

扩展逻辑卷正好相反；

设置快照卷应注意：

1、生命周期为整个数据时长，在这段时长内，数据的增长量不能超出快照卷大小；

2、快照卷应该是只读的；

3、跟原卷在同一卷组内；

四、创建一个为3GPV，另一个为7GPV，共10G的VG：

第一步：创建三个分区，第三块分区为预留分区，如图1所示：

图1

第二步：创建物理卷并查看创建信息，如图2所示：

图2

第三步：扫描当前系统上还有哪些源数据，如图3所示：

图3

第四步：创建卷组并显示详细信息，如图4所示：

图4

第五步：移除卷组并重新创建卷组及PE大小，如图5所示：

图5

第六步：移到其它磁盘然后把卷组缩减数据大小，如图6所示：

图6

第七步：移除磁盘并创建新的物理卷，如图7所示：

图7

五、创建一个为50M的逻辑卷：

第一步：创建50M的逻辑卷并显示其详细信息，如图1所示：

图1

第二步：格式化逻辑卷，如图2所示：

图2

第三步：挂载逻辑卷并查看，如图3所示：

图3

第四步：卸载并把逻辑卷移除，如图4所示：

图4

六、补充

磁盘分区：计算机中存放信息的主要的存储设备就是硬盘，但是硬盘不能直接使用，必须对硬盘进行分割，分割成的一块一块的硬盘区域就是磁盘分区。在传统的磁盘管理中，将一个硬盘分为两大类分区：主分区和扩展分区。主分区是能够安装操作系统，能够进行计算机启动的分区，这样的分区可以直接格式化，然后安装系统，直接存放文件。在一个MBR分区表类型的硬盘中最多只能存在4个主分区。如果一个硬盘上需要超过4个以上的磁盘分块的话，那么就需要使用扩展分区了。如果使用扩展分区，那么一个物理硬盘上最多只能3个主分区和1个扩展分区。扩展分区不能直接使用，它必须经过第二次分割成为一个一个的逻辑分区，然后才可以使用。一个扩展分区中的逻辑分区可以任意多个。

七、LVM操作全流程演示

1） 修改磁盘的分区格式：为lvm格式8e

2） 建立PV：为把一个磁盘或分区作为PV，首先应使用 pvcreate 对其初始化

3） 建立VG

4） 激活VG

5） 移除VG

6） 为VG增加新PV

7）  从VG移除PV

8）  创建LV

9）  删除LV

10）建立文件系统：mke2fs、mkreiserfs 

11）安装LV：mount 挂载

转自：《逻辑卷、物理卷、卷组》

参考：《LVM》