LinuxLVM详解

LVM就是动态卷管理，可以将多个硬盘和硬盘分区做成一个逻辑卷，并把这个逻辑卷作为一个整体来统一管理，动态对分区进行扩缩空间大小，安全快捷方便管理。

原理

LVM是逻辑盘卷管理（Logical Volume Manager）的简称，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性。

如果用标准分区在硬盘上创建了文件系统，为已有文件系统添加额外的空间是一种痛苦的体验。你只能在同一个物理硬盘的可用空间范围内调整分区大小。如果硬盘上没有地方了，你就必须再加一个硬盘，然后可能还需要将已有的文件系统移动到新的硬盘上。

逻辑卷管理的核心在于如何处理安装在系统上的硬盘分区。在逻辑卷管理的世界里，硬盘称为物理卷PV。多个物理卷集中在一起可以形成一个卷组VG。逻辑卷管理系统将卷组视为一个整体的物理硬盘。在卷组VG上面则是可以创建逻辑卷LV，而这正是文件系统的分区环境，作用类似于Linux中的物理硬盘分区。Linux系统将逻辑卷LV视为物理分区。。

基本的LVM管理概念：

1. PE(Physical Extend) 物理拓展
LVM将每个物理卷分别叫做物理分区的可寻址存储单元，存储单元的大小通常为几MB。磁盘的开头部分为LVM元数据，之后从索引为零开始，每个物理分区的索引依次递增一，按顺序进行分配。
2. PV(Physical Volume) 物理卷
物理卷在LVM中处于最底层，它可以是实际物理硬盘上的分区，也可以是整个物理硬盘，也可以是raid设备。

3. VG(Volume Group) 卷组
VG卷组建立在PV卷之上，一个VG卷组中至少要包括一个PV卷，在VG卷组建立之后可动态添加PV卷到VG卷组中。一个LVM中可以只有一个VG卷组，也可以拥有多个VG卷组。PV卷是用固定大小的物理区域PE（Physical Extent）来定义的。也可以认为PE就是PV卷的单位。PE的大小是在VG卷指定的。

4. LV(Logical Volume) 逻辑卷
LV卷建立在VG卷组之上，VG卷组中的未分配空间可以用于建立新的LV卷，LV卷建立后可以动态地扩展和缩小空间。系统中的多个LV卷可以属于同一个VG卷组，也可以属于不同的多个VG卷组。

LVM对上层文件系统提供LV层，隐藏了操作细节。对文件系统而言，对LV的操作与原先对partition的操作没有差别。当对LV进行写入操作的时候，LVM定位相应的LE，通过PV头部的映射表将数据写入到相应的PE上。LVM实现的关LVM最大的特点就是可以对磁盘进行动态管理。因为逻辑卷的大小是可以动态调整的，而且不会丢失现有的数据。我们如果新增加了硬盘，其也不会改变现有上层的逻辑卷。键在于PE和LE之间建立映射关系，不同的映射规则决定了不同的LVM存储模型。LVM支持多个PV 的stripe和mirror。

LVM最大的特点就是可以对磁盘进行动态管理，因为逻辑卷的大小是可以动态调整的，而且不会丢失现有的数据，如果我们增加了硬盘也不会改变现有的上层逻辑卷。

LVM优点：

文件系统可以跨多个磁盘，因此文件系统大小不会受物理磁盘的限制。

可以在系统运行的状态下动态的扩展文件系统的大小。

可以增加新的磁盘到LVM的存储池中。

可以以镜像的方式冗余重要的数据到多个物理磁盘。

可以方便的导出整个卷组到另外一台机器。

LVM缺点：

在从卷组中移除一个磁盘的时候必须使用reducevg命令（这个命令要求root权限，并且不允许在快照卷组中使用）。

当卷组中的一个磁盘损坏时，整个卷组都会受到影响。

因为加入了额外的操作，存贮性能受到影响。