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Linux学习--LVM

时间:2018-08-10 15:57:02      阅读:164      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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一、什么是LVM?

  LVM是逻辑卷管理(Logical Volume Manager)的简称,他是建立在物理出错设备上的一个抽象层,允许你生成逻辑存储卷。和直接使用物理存储在管理上相比,提供了更好的灵活性。

  LVM将存储虚拟话,使用逻辑卷,你不会受限于物理磁盘的大小,另外和硬件相关的存储设置被其隐藏,你能不用停止应用或卸载文件系统来调整卷的大小或数据迁移,这样能减少操作成本。

LVM于直接使用物理存储相比:
1.灵活的容量

  当使用逻辑卷时,文件系统能扩展到多个磁盘上,你能聚合多个磁盘或磁盘分区成单一的逻辑卷。

2.可伸缩的存储池

  你能使用简单的命令来扩大或缩小逻辑卷大小,不用重新格式化或分区磁盘设备。

3在线的数据在分配

  你能在线移动数据,数据能在磁盘在线的情况下重新分配。比如,你能在线更换可热插拔的磁盘。

4.方便的设备命名

  逻辑卷能按你觉得方便的方式来起所有的名称。

5.磁盘条块化

  你能生成一个逻辑盘,他的数据能被条块化存储在2个或更多磁盘上。这样能明显提升数据吞吐量。

6.映像卷

  逻辑卷提供方便的方法来映像你的数据。

7.卷快照

  使用逻辑卷,你能获得设备快照用来一致性备份或测试数据更新效果而不影响真实数据。

二、LVM基本术语

  LVM是在物理存储上添加的一个逻辑层,来为文件系统屏蔽下面的硬件存储设备,提供了一个抽象的盘卷,在盘卷上建立文件系统。

物理存储介质(The Physical Media)

  这里指系统的存储设备,如:/dev/hda1,/dev/sda等等,是存储系统最底层的存储单元。

物理卷(PV,Physical Volume)

  物理卷就是指磁盘,磁盘分区或从逻辑上和磁盘分区具有同样功能的设备(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,却包含有和LVM相关的管理参数。当前LVM允许你在每一个物理卷上保存这个物理卷的0至2份元数据拷贝,默认为1,保存在设备的开始处。为2时买在设备结束处保存第二份备份。

卷组(VG,Volume Group )

  卷组是LVM中使用的最高级别的抽象。它将逻辑卷和物理卷集合在一起成为一个管理单元。

逻辑卷(LV,Logical Volume)

  相当于非LVM系统中的磁盘分区。LV作为标准块设备可见;因此LV可以包含文件系统(例如:home)

线性逻辑卷(Linear Volume)

  一个线性逻辑卷聚合多个物理卷成为一个逻辑卷。比如:如果你有两个60GB硬盘,你能生成120GB的逻辑卷。

条块化的逻辑卷(Striped Logical Volumes)

  当你写数据到此逻辑卷中时,文件系统能将数据放置到多个物理卷中,对于大量连接读写操作,能改善数据I/O效率

映像的逻辑卷(Mirrored Logical Volumes)

  映像在不同的设备上保存一致的数据。数据同时被写入原设备及映像设备。它提供设备之间的容错。

快照逻辑卷(Snapshot Volumes)

  快照卷提供咋特定瞬间的一个设备虚拟映像,当快照开始时,他负责一份对当前数据区域的改动,由于他优先执行这些改动,所以他能重构当前设备状态。

PE(Physical Extent)

  物理扩展盘区:每一个物理卷被划分为称为PE(Physical Extents)的基本单元,具有唯一编号的PE是能被LVM寻址的最小单元。PE的大小是可设置的,默认为4MB。

LE(Logical Extent)

  逻辑盘区:逻辑卷被划分被称为LE(Logical Extents)的可被寻址的基本单位。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相同,逻辑卷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。VGDA包括以下内容:PV 描述符,VG描述符,LV描述符,和一些PE描述符。系统启动LVM时激活VG,并将VGDA加载至内存,来识别LV的实际物理存储位置。当系统进行I/O操作时,就会根绝VGDA建立的映射机制来访问实际的物理位置。

几个概念关系

例如:

   假设我们有一个名为VG1的卷组,这个卷组的物理盘区大小4MB,在这个卷组中,我们引入了2个硬盘分区/dev/hda1和/dev/hdb1。

  这些分区将成为物理卷PV1和PV2(管理员可以自行决定是否提供更有意义的名称)

  PV被分成4MB块,因为这是卷组的大小。磁盘大小不同,我们在PV1中获得99个扩展盘区,在PV2中获的248个扩展盘区。

  我们现在可以创建自己的逻辑卷,它可以是1到347(248+99)范围之间的任何大小。

  当创建逻辑卷时,在逻辑盘区和物理盘区之间定义映射,例如,逻辑盘区1可以映射到PV1的物理盘区51上,写入逻辑盘的第一个4MB的数据实际上被写入到PV1的第51盘区。

映射模式

线性映射:将分配一定范围的PE到LV的一个区域,例如 LE1-99 映射到 PV1,LE100-347 映射到PV2。

分条映射:将跨多个物理卷交织逻辑盘区的块,这个方式一定程度上提高了性能,具体如下:

  1st chunk of LE[1] -> PV1[1]   # 第一个逻辑块在PV1设备上,第二个逻辑块在PV2设备上,等

  2nd chunk of LE[1] -> PV2[1]

  3rd chunk of LE[1] -> PV3[1]

  4th chunk of LE[1] -> PV1[2]

Snapshots(快照)

  这是LVM提供的一个非常棒的功能,它允许管理员创建一个新的块设备来呈现一个逻辑卷的精确副本,在某个时间冻结,管理员可以及时备份指定一致状态下的数据,备份完毕就可以删除设备了。

  快照最初包含有关快照的一些元数据,但没有来自源逻辑卷的实际数据。快照使用写时复制(copy on write)技术来检测数据在原始数据块中何时更改。它将拍摄快照时保存的值复制到快照卷中的块中,然后允许将新的数据存储在源块中。

  随着更多的块从源逻辑卷上的原始值发生更改,快照大小也会增加。如果快照卷变满。它将被丢弃,所以分配足够的空间是非常重要的,具体取决于你的数据变换情况,如果快照大小和原始数据一样大,它将永远不会溢出的。

 

Linux学习--LVM

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原文地址:https://www.cnblogs.com/xushuhai/p/9453593.html

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