Linux下的邏輯卷管理
摘要：邏輯卷管理（LogicVolumeManager，LVM）是UNIX家族里一種優(yōu)秀且被廣為采用的分區(qū)管理方案，故Linux支持LVM是必然的。介紹邏輯卷管理的概念、實(shí)現(xiàn)機(jī)理。結(jié)合實(shí)際事例，在Linux下運(yùn)用LVM處理硬盤空間分區(qū)的問題。表明LVM的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可以極大地方便分區(qū)管理。
關(guān)鍵詞：Linux；邏輯卷；LVM；分區(qū)
Linux開始于芬蘭赫爾辛基大學(xué)的LinusTorvalds的業(yè)余愛好。自從1992年發(fā)布第一個正式版以來，這只“企鵝”以其自由開放的代碼和卓越的性能，贏得了全世界越來越多的電腦迷的青睞。許許多多的軟、硬件制造商和愛好者都參與了Linux的推廣和發(fā)展。邏輯卷管理，就是在這樣的情形下，被Linux采用集成的。
在各種商業(yè)UNIX系統(tǒng)中，譬如AIX，HP－UNIX，Tru64UNIX等系統(tǒng)中，邏輯卷管理已經(jīng)被廣泛采用，成了事實(shí)上的一個標(biāo)準(zhǔn)。2001年1月，Linux2．4．0內(nèi)核發(fā)布，開始支持邏輯卷管理，使得Linux新內(nèi)核更適應(yīng)于服務(wù)器的應(yīng)用。近期發(fā)布的RH7．3在安裝時(shí)已經(jīng)把邏輯卷管理作為單獨(dú)安裝模塊供用戶選擇，進(jìn)一步表明LVM應(yīng)用上的趨勢。
1邏輯卷管理簡介
邏輯卷管理（LogicVolumeManager），簡稱LVM，是與傳統(tǒng)的靜態(tài)分區(qū)完全不同的磁盤管理方法。如果給其下定義的話，就是一系列用于建立和控制邏輯卷區(qū)域的操作系統(tǒng)命令、庫函數(shù)和其它工具的集合。邏輯卷管理（LVM）把實(shí)際性物理磁盤數(shù)據(jù)映射到一個簡單而靈活的虛擬性的邏輯存儲視圖上，藉以控制磁盤資源。這樣，也就是重新考慮了管理文件系統(tǒng)和卷的方法，系統(tǒng)在文件系統(tǒng)管理中增加了一個額外的抽象層，不需要深入細(xì)節(jié)的了解，可以實(shí)現(xiàn)虛擬分區(qū)或者動態(tài)建立一個邏輯卷以及更改卷的大小，允許文件系統(tǒng)跨越磁盤等功能。因此，相對與傳統(tǒng)的磁盤和分區(qū)，對磁盤存儲，LVM提供了一個更高的視角。這給了系統(tǒng)管理員向應(yīng)用程序和用戶分配空間以更高的靈活性?，F(xiàn)在的Linux以標(biāo)準(zhǔn)兼容的方式提供了LVM的支持，讓商業(yè)UNIX使用者至少感到有些熟悉。
1．1基本原理
邏輯卷有幾個基本概念：物理卷，卷組，物理分區(qū)，邏輯卷和邏輯分區(qū)。
卷組（VolumeGroup（VG））：卷組是lvm里的最高抽象級。它把邏輯卷和物理卷集中在一個管理單位里面。
物理卷（physicalvolume（PV））：通常一個物理卷就是一塊硬盤，或者看起來象一塊硬盤的設(shè)備，如軟件raid設(shè)備。
邏輯卷（LogicalVolume（LV）：等同于非lvm系統(tǒng)下的分區(qū)，lv可以看作標(biāo)準(zhǔn)的塊設(shè)備，可以包含一個文件系統(tǒng)（如／home）。
物理盤區(qū)（PhysicalExtents（PE））：每個物理卷被分成很多數(shù)據(jù)集合塊，就是PE，PE的大小等同于卷組里的LV的大小。
邏輯盤區(qū)（logicalextent（LE））：每個邏輯卷被分成很多數(shù)據(jù)塊，叫邏輯盤區(qū)。
如圖1、2所示，它們各自的關(guān)系是：一個獨(dú)立的物理硬盤稱為一個物理卷（PV），名為hda1，hdc1等。所有的物理卷屬于一個稱為diskvg的卷組（VG）。在卷組中的所有物理卷被劃分成大小一樣的物理盤區(qū)（PEs）。在每個卷組內(nèi)，定義了幾個邏輯卷（LVs）。邏輯卷是位于物理卷上的信息集合，在邏輯卷上的數(shù)據(jù)對用戶來說是連續(xù)的，但在實(shí)際物理卷上的分布可能是不連續(xù)的。每個邏輯卷由一個或多個邏輯盤區(qū)（LEs）組成，如果邏輯卷做了鏡像，那就要分配附加的物理盤區(qū)用于存儲邏輯盤區(qū)的附加拷貝。邏輯卷可用于很多文件系統(tǒng)，如圖中的ext2，xfs等等。
<center>2LVM的應(yīng)用
2．1配置、編譯和安裝
對于2．4以后的內(nèi)核，LVM已經(jīng)被模塊集成了，只需要編譯內(nèi)核時(shí)選上LVM就可以了。使用者可能不希望使用自帶的（或發(fā)行版提供的）2．4內(nèi)核所包括的LVM支持，而想使用最新的LVM版本，那么要將LVMtar文件中的補(bǔ)丁程序應(yīng)用到當(dāng)前的內(nèi)核源碼樹即可。
使用的環(huán)境為一臺高校BBS服務(wù)器，RH7．1，使用內(nèi)核2．4．18，依據(jù)如下步驟安裝LVM。
在“Multi－devicesupport（RAIDandLVM）”部分中選中它，這樣才可以找到LVM選項(xiàng)：
［＊］Multipledevicesdriversupport（RAIDandLVM）
．．．．然后將看到以下選項(xiàng)，您也應(yīng)該啟用它們：＜＊＞Logicalvolumemanager（LVM）support
完成后，保存內(nèi)核配置，并執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核編譯例程，然后重新引導(dǎo)。這樣，已啟用了內(nèi)核LVM支持；現(xiàn)在，需要編譯和安裝用戶磁盤空間工具。這一步很簡單。
先轉(zhuǎn)到lvm的目錄下。
另外還有一步，它是可選的。如果要做的不僅是測試LVM，還需要將以下幾行添加到啟動rc腳本中。
這些行將瀏覽所有可用的卷組并激活它們。然后，將以下這行添加到關(guān)機(jī)rc腳本中，并確保它在卸裝了所有文件系統(tǒng)后執(zhí)行。
／sbin／vgchange－an
如果只是測試LVM，可以跳過這些步驟。只是要記住，在每次重新引導(dǎo)后，在邏輯卷可以使用前，需要以root輸入“vgscan”和“vgchange－ay”。
2．2碰到的實(shí)際空間問題及解決
該服務(wù)器使用QUANTUM30GB硬盤，有20GB用于ftp服務(wù)，現(xiàn)在由于BBS數(shù)據(jù)的逐步增大，擬取消ftp服務(wù)，用于增加BBS數(shù)據(jù)分區(qū)。由于BBS的新數(shù)據(jù)均被添加到／home目錄下，所以解決辦法就是把／home目錄轉(zhuǎn)移到邏輯卷里。
①首先對20GB的硬盤空間（這里是／dev／hda5）進(jìn)行分區(qū)，將分區(qū)的分區(qū)類型設(shè)置為“8E”（正規(guī)LVM分區(qū)類型），然后重新啟動系統(tǒng)，以重新讀取分區(qū)表。
接下來，將這20GB的分區(qū)初始化成物理卷，然后，使用這個物理卷創(chuàng)建一個卷組，最后，在卷組上分配一些范圍，創(chuàng)建將包含新文件系統(tǒng)并存放當(dāng)前／home中所有文件的邏輯卷。
②用pvcreate命令將／dev／hda5初始化成物理卷。
③然后創(chuàng)建卷組并向該卷組添加／dev／hda5，創(chuàng)建卷組之后，才可以創(chuàng)建所需數(shù)量的邏輯卷。這里將卷組稱為“bbs”。
④可以用vgdisplay來查看卷組的詳細(xì)信息。現(xiàn)在用lvcreat命令創(chuàng)建邏輯卷，大小為10G，名字為“lvhome”。
⑤然后，在邏輯卷上創(chuàng)建文件系統(tǒng)：mke2fs／dev／bbs／lvbbs。
⑥下面的步驟，就是把邏輯卷mount上一個跟分區(qū)的目錄，進(jìn)入單用戶模式拷貝／home目錄的數(shù)據(jù)到邏輯卷上。修改／etc／fstab文件，以保證下次啟動使用該分區(qū)。
3結(jié)論
邏輯卷在linux下的采用使得管理文件系統(tǒng)變得非常容易，雖然配置LVM略顯麻煩。假如日后數(shù)據(jù)進(jìn)一步增大，則只需要簡單使用lvextend命令給邏輯卷增加容量即可，這種增加，不需要重啟，不需要把運(yùn)行級別降低到1，甚至不需要umount分區(qū)。LVM的這些優(yōu)點(diǎn)和特性。隨著在實(shí)際管理中進(jìn)一步地應(yīng)用、發(fā)掘，就可以領(lǐng)略到LVM方便分區(qū)管理的優(yōu)越之處。
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