Linux——物理卷、卷組、邏輯卷

一、理解快照的含義

所謂快照就是照下來的那一刻保留起來作爲文件的訪問通道,將沒修改之前保存在快照存儲空間中一份,訪問的是外面的數據,如果數據修改出現錯誤時,可以通過快照的訪問路徑把存儲在快照存儲空間中的數據放到被修改的數據中,快照存儲空間中只存儲沒修改前的數據,佔據空間比較小。

快照的主要作用是保留數據在你做快照那一刻的狀態,創建的快照文件本身和你裝的操作系統所對應的那塊虛擬磁盤本身的大小不一樣,快照比原數據小很多,跟文件軟鏈接一樣,自己本身不大,但自己所指的文件是很大的。

默認情況下,訪問數據時只有一條路徑,給磁盤上對應的文件系統做一快照以後,意味着在它之上安裝一條訪問路徑,但這個路徑不僅僅是路徑而已,它也可以用於用戶訪問對應的磁盤上的通路。

二、物理存儲介質、物理卷、邏輯卷、卷組、快照卷之間的聯繫

物理存儲介質(PhysicalStorageMedia):指系統的物理存儲設備==>磁盤,如:/dev/hda、/dev/sda等,是存儲系統最底層的存儲單元。

物理卷(Physical Volume,PV):指磁盤分區從邏輯上與磁盤分區具有同樣功能的設備(如RAID),是LVM的基本存儲邏輯塊,但和基本的物理存儲介質(如分區、磁盤等)比較,卻包含有與LVM相關的管理參數。

卷組(Volume Group,VG):是由一個或多個物理卷所組成的存儲池,在卷組上能創建一個或多個邏輯卷。

邏輯卷(Logical Volume,LV):類似於非LVM系統中的硬盤分區,它建立在卷組之上,是一個標準的塊設備,在邏輯卷之上可以建立文件系統。

》可以做這樣一個設想來理解以上三者的關係:如果把PV比作地球的一個板塊,VG則是一個地球,因爲地球是由多個板塊組成的,那麼在地球上劃分一個區域並標記爲亞洲,則亞洲就相當於一個LV。

相互聯繫:在創建卷組時一定要爲邏輯捲進行快照預留出空間,而後快照訪問邏輯卷的另一個入口,只要把物理卷加到卷組之後,這個物理卷所提供的物理空間事先就被劃分好一個個塊,而這個塊在沒格式化之前叫做PE(Physical Extend)【物理盤區】,是邏輯存儲的一個小匣子,卷組的大小是由多個PE組成,而邏輯卷的大小是把卷組中的PE放到邏輯卷中,此時,PE不再叫做PE,而是叫做LE(Logical Extend)【邏輯盤區】,其實,邏輯卷中的LE也叫做PE,只是站在角度不同而已。

如果某個物理卷損壞後,存儲在邏輯卷中的LE也就會損壞,想讓數據不損壞,可以把物理卷中PE做成鏡像,這樣VG創建邏輯卷時,首先是創建物理卷,無論物理卷是磁盤還是塊設備。


三、創建物理卷、邏輯卷、卷組時常用命令:

A、物理卷常用選項:

pvcreate:創建物理卷;

格式:pvcreate /dev/sda{ };

pvremove:表示是把數據擦除掉;

pvscan:掃描還有哪些源數據;

pvdisplay:顯示物理卷創建的詳細信息;

pvmove:把含有數據的PV移到其它物理PV上;

resize2fs:擴展物理卷;

resize2fs –p /path/to/lv:表示物理卷有多大,邏輯卷就會擴展多大;

B、邏輯卷常用選項:

lvcreate:創建邏輯卷;

格式:lvcreate –n lv_name –L #G VG_NAME;

-n:表示創建邏輯卷的名稱;

-L:表示指定LV的空間大小;

-s:支持快照;

-p [r|w]:表示設定邏輯卷的權限,是否爲可讀、可寫;

lvremove:表示把數據擦除掉;

lvextend:擴展邏輯卷數據;

-L [+]# /path/to/lv:表示擴展邏輯卷在原來的基礎上擴展多少;

lvreduce:縮減邏輯卷數據;

–L [-]# /path/to/lv:表示縮減邏輯卷在原來的基礎上縮減多少;

lvs:顯示創建邏輯卷信息;

lvdisplay:顯示創建邏輯卷詳細信息;

C、卷組常用選項:

vgcreate:創建卷組;

格式:vgcreate vg_name /path/to/pv

-s #:表示PE的大小,默認爲4MB

vgremove:表示把數據擦除掉【注意:先執行物理卷的pvmove命令,然後再使用vgreduce】;

vgextend:擴展卷組數據

vgreduce:縮減卷組數據,實際是把pv拿掉的過程;

vgs:顯示創建卷組信息;

vgdisplay:顯示創建卷組詳細信息;

vgscan:掃描還有哪些源數據;

縮減邏輯卷應注意:

1、不能在線縮減,得先卸載;

2、確保縮減後的空間大小依然能存儲原有的所有數據;

3、在縮減之前應先強行檢查文件,以確保文件系統處於一致性狀態;

同時也應該注意縮減邏輯卷是先把縮減邏輯邊界,然後才縮減物理邊界;

擴展邏輯卷正好相反;

設置快照卷應注意:

1、生命週期爲整個數據時長,在這段時長內,數據的增長量不能超出快照卷大小;

2、快照卷應該是隻讀的;

3、跟原卷在同一卷組內;

四、創建一個爲3GPV,另一個爲7GPV,共10G的VG:

第一步:創建三個分區,第三塊分區爲預留分區,如圖1所示:

圖1

第二步:創建物理卷並查看創建信息,如圖2所示:

圖2

第三步:掃描當前系統上還有哪些源數據,如圖3所示:

圖3

第四步:創建卷組並顯示詳細信息,如圖4所示:

圖4

第五步:移除卷組並重新創建卷組及PE大小,如圖5所示:

圖5

第六步:移到其它磁盤然後把卷組縮減數據大小,如圖6所示:

圖6

第七步:移除磁盤並創建新的物理卷,如圖7所示:

圖7

五、創建一個爲50M的邏輯卷:

第一步:創建50M的邏輯卷並顯示其詳細信息,如圖1所示:

圖1

第二步:格式化邏輯卷,如圖2所示:

圖2

第三步:掛載邏輯卷並查看,如圖3所示:

圖3

第四步:卸載並把邏輯卷移除,如圖4所示:

圖4

六、補充

磁盤分區:計算機中存放信息的主要的存儲設備就是硬盤,但是硬盤不能直接使用,必須對硬盤進行分割,分割成的一塊一塊的硬盤區域就是磁盤分區。在傳統的磁盤管理中,將一個硬盤分爲兩大類分區:主分區擴展分區。主分區是能夠安裝操作系統,能夠進行計算機啓動的分區,這樣的分區可以直接格式化,然後安裝系統,直接存放文件。在一個MBR分區表類型的硬盤中最多隻能存在4個主分區。如果一個硬盤上需要超過4個以上的磁盤分塊的話,那麼就需要使用擴展分區了。如果使用擴展分區,那麼一個物理硬盤上最多隻能3個主分區和1個擴展分區。擴展分區不能直接使用,它必須經過第二次分割成爲一個一個的邏輯分區,然後纔可以使用。一個擴展分區中的邏輯分區可以任意多個。

七、LVM操作全流程演示

1) 修改磁盤的分區格式:爲lvm格式8e

2) 建立PV:爲把一個磁盤或分區作爲PV,首先應使用 pvcreate 對其初始化

3) 建立VG

4) 激活VG

5) 移除VG

6) 爲VG增加新PV

7)  從VG移除PV

8)  創建LV

9)  刪除LV

10)建立文件系統:mke2fs、mkreiserfs 

11)安裝LV:mount 掛載


轉自:《邏輯卷、物理卷、卷組

參考:《LVM


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