LVM管理和SSM工具的使用

LVM的基本概念

实战场景：对于生产环境下的服务器来说，如果存储数据的分区磁盘空间不够了怎么办？如图:

答：换一个更大的磁盘。如果用了一段时间后，空间又不够了，怎么办？再加一块更大的？换磁盘的过程中，还需要把数据从一个磁盘复制到另一个磁盘，过程太慢了。

解决方案：使用LVM在线动态扩容。

LVM的工作原理

LVM（Logical Volume Manager，逻辑卷管理），通过在磁盘分区和文件系统之间添加一个逻辑层，来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。管理员利用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，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。

LVM就是通过将底层的物理磁盘封装起来，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用的。当我们对底层的物理磁盘进行操作时，不再针对分区进行操作，而是通过逻辑卷进行底层的磁盘管理操作。

LVM常用的术语

物理存储介质（The Physical Media）：可以是磁盘分区、整个磁盘、RAID阵列或SAN磁盘，设备必须初始化为LVM物理卷，才能与LVM结合使用。

PV（Physical Volume，物理卷）：是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）比较，包含有与LVM相关的管理参数，创建PV可以用磁盘分区，也可以用磁盘本身。

VG（Volume Group，卷组）：一个VG由一个或多个PV组成。

LV（Logical Volume，逻辑卷）：LV建立在VG之上，可以在LV之上建立文件系统。

PE（Physical Extents）：PV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。

LE（Logical Extent）：LV中可以分配的最小存储单元，在同一个卷组中，LE的大小和PE的大小是相同的，并且一一对应。

最小存储单元总结如表：

LVM是Linux系统对磁盘分区进行管理的一种方式，使用它可以更为灵活地管理磁盘，我们首先来了解一下PV、VG和LV，因为LVM就是由这三种元素组成的。

PV：通常在有多块磁盘的环境中，把一块磁盘格式化成一个主分区，然后把这块磁盘做成PV，在只有一块磁盘的情况下，把这块磁盘上的某一个分区做成PV。比如，公司里的服务器可能有多块磁盘，此时可以把一块磁盘划为一个主分区，然后再把它做成PV，但是还得考虑“/boot”引导分区、“/”根分区和“swap”分区，因此把磁盘划分成四个主分区，除上述3个分区外，把剩下的空间分成一个主分区，系统装好后把最后一个主分区做成PV，然后把它加入VG里，再从VG里划分出LV，也就组成了LVM。

VG：它是由若干个PV组成的，也就是把上面那些磁盘分区做成的PV加到VG里，它的作用就是把PV集中到一块再进行划分。

LVM的主要元素构成及PV、VG和LV之间的关系，如图：

总结：多个磁盘、分区或RAID→做成多个PV→合成VG→从VG划出LV→格式化LV挂载使用。

LVM的优点如下。

（1）使用VG，使多个磁盘空间看起来像一个大的磁盘。

（2）使用LV，可以跨多个磁盘空间的分区，如sdb1、sdb2、sdc1、sdd2、sdf。

（3）在使用LV时，可以在空间不足时动态调整它的大小。

（4）在调整LV的大小时，不需要考虑LV在磁盘上的位置，不用担心没有可用的连续空间。

（5）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。

（6）允许创建快照，可以用来保存文件系统的备份。

RAID加上LVM一起使用：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来保护物理的磁盘不会因为故障而中断业务，再用LVM实现对卷的良性的管理，可以更好地利用磁盘资源。