LVM¶

LVM 全称为 Logical Volume Manager，即逻辑卷管理器，在磁盘分区和文件系统之间添加一个逻辑层，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。

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 直接扩展文件系统跨越磁盘。也就是通过将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。

LVM 通过对底层的硬盘进行封装，当我们对底层的物理硬盘进行操作时，不再是针对分区进行操作，而是通过一个叫做逻辑卷的东西对其进行底层的磁盘管理操作。

LVM 主要构成¶

物理存储介质 (PM, physical media)：LVM 存储介质可以是分区、磁盘、RAID 阵列或 SAN 磁盘。

**物理卷 (PV, physical volume)：**物理卷是 LVM 的基本存储逻辑块，但与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，创建物理卷可以用磁盘分区，也可以用磁盘本身。磁盘设备必须初始化为 LVM 物理卷，才能与 LVM 结合使用。

**卷组 (VG, Volume Group)：**LVM 卷组由一个或多个物理卷组成。

**逻辑卷 (LV, logical volume)：**LV 建立在 VG 之上，可以在 LV 之上建立文件系统。

**物理范围 (PE, physical extents)：**PV 物理卷中可以分配的最小存储单元，PE 的大小是可以指定的，默认为 4MB。

**逻辑范围 (LE, logical extents)：**LV 逻辑卷中可以分配的最小存储单元，在同一个卷组中，LE 的大小与 PE 是相同的，并且一一对应。

LVM 优点¶

使用卷组，使多个硬盘空间看起来像是一个大的硬盘
使用逻辑卷，可以跨多个硬盘空间的分区 sdb1 sdb2 sdc1 sdd2 sdf
使用逻辑卷，可以在空间不足时动态调整它的大小
在调整逻辑卷大小时，不需要考虑逻辑卷在硬盘上的位置，不用担心没有可用的连续空间
可以在线对 LV、VG 进行创建、删除、调整大小等操作，LVM 上的文件系统也需要重新调整大小
允许创建快照，可以用来保存文件系统的备份
RAID + LVM 结合使用：LVM 是软件的卷管理方式，而 RAID 是磁盘管理的方法。对于重要的数据，使用 RAID 来保护物理磁盘不会因为故障而中断业务，再用 LVM 来实现对卷的良性管理，更好地利用磁盘资源。

使用 LVM 的基本步骤¶

物理磁盘被格式化为 PV，即空间被划分为一个个的 PE。PV 包含多个 PE。
不同的 PV 加入到同一个 VG 中，即不同 PV 的 PE 全部进入到 VG 的 PE 池内。VG 包含多个 PV。
在 VG 中创建 LV 逻辑卷，这个创建过程基于 PE，所以组成 LV 的 PE 可能来自不同的物理磁盘。LV 基于 PE 创建。
LV 直接可以格式化后挂载使用。
LV 的扩缩实际上就是增加或减少组成该 LV 的 PE 数量，其过程不会丢失原始数据。
格式化 LV，并挂载使用。

LV 扩容¶

首先，确定是否有可用的扩容空间，因为空间是从 VG 里面创建的，并且 LV 不能跨 VG 扩容。若 VG 没有了容量，需要先扩 VG。步骤如下：

$ vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
vg-sdb1 1 8 1 wz--n- <16.00g <5.39g
$ lvextend -L +100M  -r /dev/vg-sdb1/lv-sdb1     #将 /dev/vg-sdb1/lv-sdb 扩容 100M

VG 扩容¶

如果 VG 卷组中的空间不够了，需要添加新的磁盘，依次运行以下命令：

$  pvcreate /dev/sdc
$  vgextend vg-sdb1 /dev/sdb3

LV 快照¶

LVM 机制提供了对 LV 做快照的功能，以此来获得文件系统的状态一致性备份。LVM 采用写时复制技术 (Copy-On-Write, COW)，不用停止服务或将逻辑卷设为只读就可以进行备份，使用 LVM 快照功能既可以获得一致备份，又不会影响服务器的可用性。

LVM 采用的写时复制，是指创建 LVM 快照时，仅复制原始卷中数据的元数据。换句话说，也就是在创建 LVM 逻辑卷时，并不会发生数据的物理复制。再换句话说，仅复制元数据，不复制物理数据，因此快照的创建几乎是实时的。当原始卷上执行写入操作时，快照会跟踪原始卷中块的变更，这时原始卷上将要变更的数据会在变更之前拷贝到快照预留的空间。