LVM(Logical Volume Manager,逻辑卷管理器)是 Linux 系统中一种灵活的磁盘分区管理工具,允许动态地调整存储设备的大小和配置,而无需停止系统。LVM 在传统的分区管理工具上添加了更灵活的管理功能,特别适合用于服务器环境。要理解 LVM 的基本原理,首先需要掌握一些关键的术语和概念。
1. PD (Physical Disk)
- 物理磁盘,是指实际存在的硬盘设备。LVM 的操作基础是物理磁盘(PD)。它是最底层的硬件存储设备,比如传统的硬盘、固态硬盘等。
2. PP (Physical Partition)
- 物理分区,是指在 LVM 中划分物理卷时产生的最小单位,也就是物理块,在某些环境下称为
Physical Partition
。每个物理卷都会被划分为多个大小相等的物理块,每个块都可以用来存储数据。大小可以在创建卷组时指定。
3. PV (Physical Volume)
- 物理卷,是将物理硬盘(或硬盘分区)作为 LVM 的一部分使用的存储单元。LVM 可以将一个或多个物理卷整合在一起,用于创建逻辑卷。
- 可以通过命令
pvcreate
将硬盘或硬盘分区初始化为物理卷。 - PV 是 LVM 的基础存储单元,LVM 会在多个物理卷上执行数据的管理和分布操作。
4. VG (Volume Group)
- 卷组,是将多个物理卷组合在一起形成的一个存储池。它是逻辑卷的管理单元,所有的逻辑卷都是在卷组基础上创建的。
- 卷组可以由多个物理卷组成,形成一个统一的大空间。这个空间可以用来创建多个逻辑卷。
- 当需要扩展存储时,可以向卷组中添加新的物理卷,而不会影响逻辑卷的正常运行。
5. LV (Logical Volume)
- 逻辑卷,是 LVM 提供给用户实际使用的虚拟存储设备,类似于传统分区,可以像对待物理磁盘分区一样对其格式化、挂载文件系统等。
- 逻辑卷的大小可以动态调整(扩展或缩小),不需要重新分区或格式化。
- 逻辑卷是从卷组中分配的空间,用户可以根据需要创建多个逻辑卷,类似于创建多个分区。
6. PE (Physical Extent)
- 物理扩展,是卷组中的基本分配单元。每个物理卷都会被划分成多个大小相等的 PE,默认的 PE 大小可以在创建卷组时指定,通常为 4MB。
- 当创建逻辑卷时,LVM 会将若干 PE 分配给逻辑卷,逻辑卷的大小实际上就是 PE 大小的倍数。
- PE 和 PP(物理分区)可以看作是类似的概念,不过 PE 是 LVM 的概念,而 PP 是传统分区管理中的概念。
LVM 结构示例:
-
物理卷 (PV)
- 在硬盘
/dev/sda
上创建物理卷。
pvcreate /dev/sda
- 在硬盘
-
卷组 (VG)
- 在物理卷的基础上创建卷组,卷组可以包含多个物理卷。
vgcreate my_vg /dev/sda
-
逻辑卷 (LV)
- 从卷组中分配空间,创建逻辑卷。
lvcreate -L 10G -n my_lv my_vg
-
挂载和使用
- 格式化逻辑卷并将其挂载到文件系统上。
mkfs.ext4 /dev/my_vg/my_lv mount /dev/my_vg/my_lv /mnt
LVM 的优点:
- 灵活性:可以在不影响系统运行的情况下动态调整磁盘大小。
- 可扩展性:可以添加新的物理卷来扩展卷组空间。
- 快照功能:可以创建逻辑卷的快照用于备份和恢复。
- 减少磁盘碎片:通过卷组可以优化存储空间的使用。
通过掌握这些 LVM 的基本概念,可以更灵活、高效地管理服务器的存储设备。
Proxmox VE的LVM逻辑架构
参考:
Proxmox VE(PVE)系统磁盘架构信息图