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。