LVM（邏輯卷管理），位於操作系統和硬盤之間，LVM屏蔽了底層硬盤帶來的複雜性。最簡單的，LVM使得N塊硬盤在OS看來成爲一塊硬盤，大大提高了系統可用性。
LVM的引入，使得文件系統和底層磁盤之間的關係變得更爲靈活，而且更方便關係。LVM有以下特點：
- 統一進行磁盤管理。按需分配空間，提供動態擴展。
- 條帶化（Striped）
- 鏡像（mirrored）
- 快照（snapshot）
LVM可以做動態磁盤擴展，想想看，當系統管理員發現應用空間不足時，敲兩個命令就完成空間擴展，估計做夢都要笑醒：）
LVM的磁盤管理方式
LVM中有幾個很重要的概念：
- PV（physical volume）：物理卷。在LVM中，一個PV對應就是操作系統能看見的一塊物理磁盤，或者由存儲設備分配操作系統的lun。一塊磁盤唯一對應一個PV，PV創建以後，說明這塊空間可以納入到LVM的管理。創建PV時，可以指定PV大小，即可以把整個磁盤的部分納入PV，而不是全部磁盤。這點在表面上看沒有什麼意義，但是如果主機後面接的是存儲設備的話就很有意義了，因爲存儲設備分配的lun是可以動態擴展的，只有當PV可以動態擴展，這種擴展性才能向上延伸。
- VG（volume group）：卷組。一個VG是多個PV的集合，簡單說就是一個VG就是一個磁盤資源池。VG對上屏蔽了多個物理磁盤，上層是使用時只需考慮空間大小的問題，而VG解決的空間的如何在多個PV上連續的問題。
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LV（logical volume）：邏輯卷。LV是最終可供使用卷，LV在VG中創建，有了VG，LV創建是隻需考慮空間大小等問題，對LV而言，他看到的是一直聯繫的地址空間，不用考慮多塊硬盤的問題。
有了上面三個，LVM把單個的磁盤抽象成了一組連續的、可隨意分配的地址空間。除上面三個概念外，還有一些其他概念：
- PE（physical extend）: 物理擴展塊。LVM在創建PV，不會按字節方式去進行空間管理。而是按PE爲單位。PE爲空間管理的最小單位。即：如果一個1024M的物理盤，LVM的PE爲4M，那麼LVM管理空間時，會按照256個PE去管理。分配時，也是按照分配了多少PE、剩餘多少PE考慮。
- LE（logical extend）：邏輯擴展塊。類似PV，LE是創建LV考慮，當LV需要動態擴展時，每次最小的擴展單位。
對於上面幾個概念，無需刻意去記住，當你需要做這麼一個東西時，這些概念是自然而然的。PV把物理硬盤轉換成LVM中對於的邏輯（解決如何管理物理硬盤的問題），VG是PV的集合（解決如何組合PV的問題），LV是VG上空間的再劃分（解決如何給OS使用空間的問題）；而PE、LE則是空間分配時的單位。
如圖，爲兩塊18G的磁盤組成了一個36G的VG。此VG上劃分了3個LV。其PE和LE都爲4M。其中LV1只用到了sda的空間，而LV2和LV3使用到了兩塊磁盤。
串聯、條帶化、鏡像
串聯（Concatenation）: 按順序使用磁盤，一個磁盤使用完以後使用後續的磁盤。
條帶化（Striping）: 交替使用不同磁盤的空間。條帶化使得IO操作可以並行，因此是提高IO性能的關鍵。另外，Striping也是RAID的基礎。如：VG有2個PV，LV做了條帶數量爲2的條帶化，條帶大小爲8K，那麼當OS發起一個16K的寫操作時，那麼剛好這2個PV對應的磁盤可以對整個寫入操作進行並行寫入。
- 併發進行數據處理。讀寫操作可以同時發送在多個磁盤上，大大提高了性能。
Striping帶來的問題：
- 數據完整性的風險。Striping導致一份完整的數據被分佈到多個磁盤上，任何一個磁盤上的數據都是不完整，也無法進行還原。一個條帶的損壞會導致所有數據的失效。因此這個問題只能通過存儲設備來彌補。
- 條帶大小的設定很大程度決定了Striping帶來的好處。如果條帶設置過大，一個IO操作最終還是發生在一個磁盤上，無法帶來並行的好處；當條帶設置國小，本來一次並行IO可以完成的事情會最終導致了多次並行IO。
鏡像（mirror）
如同名字。LVM提供LV鏡像的功能。即當一個LV進行IO操作時，相同的操作發生在另外一個LV上。這樣的功能爲數據的安全性提供了支持。如圖，一份數據被同時寫入兩個不同的PV。
使用mirror時，可以獲得一些好處：
- 讀取操作可以從兩個磁盤上獲取，因此讀效率會更好些。
- 數據完整複雜了一份，安全性更高。
- 所有的寫操作都會同時發送在兩個磁盤上，因此實際發送的IO是請求IO的2倍
- 由於寫操作在兩個磁盤上發生，因此一些完整的寫操作需要兩邊都完成了纔算完成，帶來了額外負擔。
- 在處理串行IO時，有些IO走一個磁盤，另外一些IO走另外的磁盤，一個完整的IO請求會被打亂，LVM需要進行IO數據的合併，才能提供給上層。像一些如預讀的功能，由於有了多個數據獲取同道，也會存在額外的負擔。
快照（Snapshot）
快照如其名，他保存了某一時間點磁盤的狀態，而後續數據的變化不會影響快照，因此，快照是一種備份很好手段。
但是快照由於保存了某一時間點數據的狀態，因此在數據變化時，這部分數據需要寫到其他地方，隨着而來回帶來一些問題。關於這塊，後續存儲也涉及到類似的問題，後面再說。