LVM作为在内核2.4.x版本开始引入的一个新的功能，受到大家的不断关注和使用。随着内核版本的升级，现在2.6.x内核中，lvm已经升级到了2.02.98版本了。鉴于当前，LVM的广泛应用和在RHCE与RHCA课程中所占的比重，本文本着学习交流的精神，对现有LVM相关文章进行搜集整理，加以优化，已达到更完善，更易学习理解的LVM文章，希望能对初学者起到帮助。

为何要使用LVM？

要想知道为何要使用LVM，我们需要先从几个简单的概念说起。

大家都知道，分区是由磁盘上相邻扇区组成的一个容器，并且分区是由简单数据结构定义的。而文件系统从另一方面来说是驻留在分区内的数据结构。文件系统支持计算机定位单独的文件，它们比分区更为复杂。实际上，调整一个分区大小通常也需要调整其分区内的文件系统大小。为了简单起见，我所用的“调整分区”就是指“调整分区以及其中包含的文件系统”。

分区调整从本质上说至少有点风险，因此长期以来分区都是静态存储器的天下。虽然后来出现了许多pc分区调整工具，如Partition Magic之类。这些工具可以让你用一个特殊磁盘来引导系统，并可以动态地重新调整分区和文件系统的大小。重新引导后，你就拥有了重新调整过大小的新分区了。

这些调整分区工具虽然从一定程度上解决了一些存储器管理问题，但是它们并不是最完美的。诸如Partition Magic之类的工具，对于个人pc还算适合，但对服务器来说就不合适了。

首先，它们需要重新引导系统，而这正是大多数运维人员尽量避免的。其次如果在每次需要调整存储器（例如，如果每周存储器调整都需要做很大调整）时不能重新引导系统怎么办？如果需要扩充文件系统使它能跨越多个硬盘驱动器会发生什么，或者如果在允许Apache 继续对外提供服务的同时，需要动态扩充或缩减卷的存储容量，此时该怎么办呢？在一个高度可用的动态环境中，基本的分区调整工具是无法满足这些要求的。

对于这样一些要求和其它一些情况，lvm（逻辑卷管理）应运而生，并且迅速成为一种非常出色的解决方案。

LVM是什么？

LVM（逻辑卷管理）是一种磁盘分配技术，用来补充或替换传统分区，在LVM配置中，它通过系统将物理卷管理抽象到更高的层次，形成更简单的管理模式。通过使用 LVM，所有物理磁盘和分区，无论它们的大小和分布方式如何，都被抽象为单一存储（single storage）源。而这个被抽象出来的单一存储源就是LVM中的VG（逻辑卷组）。然后LVM将卷组再转而分成LV（逻辑卷），最后在逻辑卷上创建文件系统，即传统配置中的分区。我们可以先结合下图看下大概的结构，后面我会再为大家细分该图。

虽然这种磁盘分配方法复杂性增加了，但好处是比较灵活。一个LVM配置将几个小磁盘或分区的空间合并成一个大的逻辑磁盘成为可能。对于分区调整来说，更重要的是逻辑磁盘可以被创建、删除和重新分配大小，就像文件系统中的文件那样。你不需要考虑分区起始点，只需要考虑它们的绝对大小即可。

LVM的基本概念

LVM中涉及了几个概念，大家需要了解下，不然后面理解会比较困难。

下面用几个范例给大家讲解一下：

依旧是上面那个图，我们从图中能看到物理磁盘disk 0上的所有四个分区（/dev/hda[1-4]）以及完整的物理磁盘1（/dev/hdb）和物理磁盘2（/dev/hdd）作为物理卷添加到卷组VG0中。

卷组是实现n-to-m映射的关键（也就是，将n个PV看作m个LV）。在将PV分配给卷组之后，就可以创建任意大小的逻辑卷（只要不超过VG的大小）。在图中，创建了一个称为LV0的逻辑卷，并给其他LV留下了一些空间（这些空间也可以用来应付LV0以后的增长）。

LVM中的逻辑卷就相当于物理磁盘分区。在实际使用中，它们就是物理磁盘分区。

在创建 LV 之后，可以使用任何文件系统对它进行格式化并将它挂载在某个挂载点上，然后就可以开始使用它了。上图的下面显示了一个经过格式化的逻辑卷LV0被挂载在/var。

通过上面的例子应该对逻辑卷的基本概念有了更加清晰的了解了。下面，我们要再对两个概念进行深入了解，来为后面更好的操作LVM做基础。

区段

为了实现n-to-m物理到逻辑卷映射，PV和VG的基本块必须具有相同的大小。这些基本块被称为物理区段（PE）和逻辑区段（LE）。尽管n个物理卷（PV）映射到m个逻辑卷（LV），但是物理区段（PE）和逻辑区段（LE）总是一对一映射的。

在使用 LVM时，对于每个 PV/LV 的最大区段数量并没有限制。默认的区段大小是 4MB，对于大多数配置不需要修改这个设置，因为区段的大小并不影响I/O性能。但是，区段数量太多会降低LVM的效率，所以可以使用比较大的区段，从而减少区段数量。

然而需要注意的是，在一个VG中不能混用不同的区段大小，而且用LVM修改区段大小是一种不安全的操作，会破坏数据，因此建议在初始设置时选择一个合适的区段大小，以后不要更改。

由于不同的区段大小意味着不同的VG粒度，因此如果选择的区段大小是4GB，那么只能以4GB的整数倍进行缩小或扩展LV。

上图是用PE和LE显示的与前面示例相同的布局（VG0中的空闲空间也由空闲LE组成，尽管图中没有显示它们），整个图展现了物理到逻辑区段的映射。

另外，我们需要注意上图的区段分配策略。因为LVM并非总是连续分配PE的，因此运维人员可以设置不同的分配策略，但是一般不需要这么做，因为默认策略（名为一般分配策略（normal allocation policy））使用符合常规的规则，比如不把并行的条带放在同一物理卷上。

大家想下，如果现在创建出第二个LV即LV1的话，最终的PE分配会是什么样子的呢？

最终的PE分配就如上图一样，中间增加的黄×××块即为新增加的LV即LV1的PE。这样子，大家应该就能理解区段和区块的关系了吧。

设备映射器

设备映射器（也称为dm_mod）是一个Linux内核模块（也可以是内置的），它的作用是对设备进行映射 ——LVM的2.0以上版本必须使用这个模块。通过下面的命令可以查看到该模块。

# lsmod | grep dm_mod
dm_mod

在大多数主流发行版中，设备映射器会被默认安装，常常会在引导时或者在安装或启用 LVM或EVMS包时自动进行装载（EVMS是一种替代LVM的工具）。如果没有启用这个模块，可以使用如下命令进行引导。

# modprobe dm_mod

注意：作为运维人员，在创建VG和LV时，尽量使用便于理解记忆，标注其用途的名字进行命名，千万不要像前面的VG0,LV0之类的。设备映射器的作用就是将这些名称正确地映射到物理设备。

与物理磁盘相反，无法直接访问卷组（这意味着没有/dev/mapper/VG0这样的文件，也不能执行dd if=/dev/VG0 of=dev/VG1）。

本篇理论就先给大家介绍到这里了，下一篇会为大家介绍LVM的一些基本操作。希望能对大家有帮助。