許多Linux使用者安裝操做系統時都會遇到這樣的困境：如何精確評估和分配各個硬盤分區的容量，若是當初評估不許確，一旦系統分區不夠用時可能不得不備份、刪除相關數據，甚至被迫從新規劃分區並重裝操做系統，以知足應用系統的須要。數據庫
LVM是Linux環境中對磁盤分區進行管理的一種機制，是創建在硬盤和分區之上、文件系統之下的一個邏輯層，可提升磁盤分區管理的靈活性。RHEL5默認安裝的分區格式就是LVM邏輯卷的格式，須要注意的是/boot分區不能基於LVM建立，必須獨立出來。服務器
一.LVM原理app
要想理解好LVM的原理，咱們必須首先要掌握4個基本的邏輯卷概念。ide
①PE (Physical Extend) 物理拓展工具
②PV (Physical Volume) 物理卷操作系統
③VG (Volume Group) 卷組3d
④LV (Logical Volume) 邏輯卷blog
咱們知道在使用LVM對磁盤進行動態管理之後，咱們是以邏輯卷的方式呈現給上層的服務的。因此咱們全部的操做目的，其實就是去建立一個LV(Logical Volume),邏輯卷就是用來取代咱們以前的分區，咱們經過對邏輯捲進行格式化，而後進行掛載操做就可使用了。那麼LVM的工做原理是什麼呢？所謂無圖無真相，我們下面經過圖來對邏輯卷的原理進行解釋！！圖片
1.將咱們的物理硬盤格式化成PV(Physical Volume)ip
咱們看到，這裏有兩塊硬盤，一塊是sda，另外一塊是sdb，在LVM磁盤管理裏，我首先要將這兩塊硬盤格式化爲咱們的PV(Physical Volume),也就是咱們的物理卷，其實格式化物理卷的過程當中LVM是將底層的硬盤劃分爲了一個一個的PE(Physical Extend),咱們的LVM磁盤管理中PE的默認大小是4M大小，其實PE就是咱們邏輯卷管理的最基本單位。好比說我有一個400M的硬盤，那麼在將其格式化成PV的時候，其實際就是將這塊物理硬盤劃分紅了100個的PE，由於PE默認的大小就是4M。這個就是咱們的第一步操做。
2.建立一個VG(Volume Group)
在將硬盤格式化成PV之後，咱們第二步操做就是建立一個卷組，也就是VG(Volume Group),卷組在這裏咱們能夠將其抽象化成一個空間池，VG的做用就是用來裝PE的，咱們能夠把一個或者多個PV加到VG當中，由於在第一步操做時就已經將該硬盤劃分紅了多個PE，因此將多個PV加到VG裏面後，VG裏面就存放了許許多多來自不一樣PV中的PE，咱們經過上面的圖片就能夠看到，咱們格式化了兩塊硬盤，每一個硬盤分別格式化成了3個PE，而後將兩塊硬盤的PE都加到了咱們的VG當中，那麼咱們的VG當中就包含了6個PE，這6個PE就是兩個硬盤的PE之和。一般建立一個卷組的時候咱們會爲其取一個名字，也就是該VG的名字。
3.基於VG建立咱們最後要使用的LV(Logical Volume)
【注意】PV以及VG建立好之後咱們是不可以直接使用的，由於PV、VG是咱們邏輯卷底層的東西，咱們其實最後使用的是在VG基礎上建立的LV(Logical Volume),因此第三步操做就是基於VG來建立咱們最終要使用的LV。
當咱們建立好咱們的VG之後，這個時候咱們建立LV其實就是從VG中拿出咱們指定數量的PE，仍是拿上圖來講，咱們看到咱們此時的VG裏面已經擁有了6個PE，這時候咱們建立了咱們的第一個邏輯卷，它的大小是4個PE的大小，也就是16M(由於一個PE的默認大小是4M)，而這4個PE有三個是來自於第一塊硬盤，而另一個PE則是來自第二塊硬盤。當咱們建立第二個邏輯卷時，它的大小就最多隻有兩個PE的大小了，由於其中的4個PE已經分配給了咱們的第一個邏輯卷。
因此建立邏輯卷其實就是咱們從VG中拿出咱們指定數量的PE，VG中的PE能夠來自不一樣的PV，咱們能夠建立的邏輯卷的大小取決於VG當中PE存在的數量，而且咱們建立的邏輯卷其大小必定是PE的整數倍(即邏輯卷的大小必定要是4M的整數倍)。
4.將咱們建立好的LV進行文件系統的格式化，而後掛載使用
在建立好LV之後，這個時候咱們就可以對其進行文件系統的格式化了，咱們最終使用的就是咱們剛建立好的LV，其就至關於傳統的文件管理的分區，咱們首先要對其進行文件系統的格式化操做，而後經過mount命令對其進行掛載，這個時候咱們就可以像使用日常的分區同樣來使用咱們的邏輯捲了。
咱們在建立好LV之後，咱們會在 /dev 目錄下看到咱們的LV信息，例如 /dev/vgname/lvname， 咱們每建立一個VG，其會在/dev目錄下建立一個以該VG名字命名的文件夾，在該VG的基礎上建立好LV之後，咱們會在這個VG目錄下多出一個以LV名字命名的邏輯卷。
下面咱們來對整個LVM的工做原理進行一個總結：
(1)物理磁盤被格式化爲PV，空間被劃分爲一個個的PE
(2)不一樣的PV加入到同一個VG中，不一樣PV的PE所有進入到了VG的PE池內
(3)LV基於PE建立，大小爲PE的整數倍，組成LV的PE可能來自不一樣的物理磁盤
(4)LV直接能夠格式化後掛載使用
(5)LV的擴充縮減實際上就是增長或減小組成該LV的PE數量，其過程不會丟失原始數據
咱們看到，咱們這裏若是要對LV進行擴充，直接加進來一塊sdc硬盤，而後將其格式化成PE，而後將該PV加入到了VG當中，這個時候咱們就能夠經過增長LV中PE的數量來動態的對LV進行擴充了，只要咱們的LV的大小不要超過咱們VG空餘空間的大小就行!
2、建立LVM邏輯卷
熟悉了LVM的工做原理，首先是要將咱們的物理硬盤格式化成PV，而後將多個PV加入到建立好的VG中，最後經過VG建立咱們的LV。
3、拉伸一個邏輯卷
咱們知道相比於傳統磁盤管理方式的各類問題，使用LVM邏輯捲來管理咱們的磁盤，咱們能夠對其進行動態的管理。在傳統的磁盤管理方式中，咱們若是出現分區大小不足的狀況下，咱們此時只能經過加入一塊物理硬盤，而後對其進行分區，由於加入的硬盤做爲獨立的文件系統存在，因此對原有分區並無影響，若是此時咱們須要擴大分區，就只能先將以前的分區先卸載掉，而後將全部的信息轉移到新的分區下，最後再將新的分區掛載上去，若是是在生產環境下，這樣是不可想象的，正由於如此，咱們纔出現了LVM的磁盤管理方式，能夠動態的對咱們的磁盤進行管理。
咱們首先來看下動態拉伸一個邏輯卷的示意圖：
咱們從上圖能夠看到，咱們在對邏輯捲進行拉伸時，其實際就是向邏輯卷中增長PE的數量，而PE的數量是由VG中剩餘PE的數量所決定的。
【注意：】邏輯卷的拉伸操做能夠在線進行，不須要卸載掉咱們的邏輯卷
這樣的好處就是當咱們的邏輯卷的大小不夠用時，咱們不須要對其進行卸載，就能夠動態的增長咱們的邏輯卷的大小，並不會對咱們的系統產生任何影響。例如若是咱們的服務器上運行着一個重要的服務或者數據庫，並要求咱們7*24小時不間斷保持在線，那麼這樣的動態增長邏輯卷的大小就很是的有必要了。
接下來咱們來看看拉伸邏輯卷的步驟：
由於咱們的邏輯卷的拉伸操做是能夠在線進行的，因此這裏咱們先將邏輯卷掛載上，並在使用狀況下動態的拉伸咱們的邏輯卷
四.實驗環境：
首先從空的硬盤sdb上建立兩個分區sdb1 1G,sdb2 2G. 爲接下來作LVM作準備.
爲了後期便於維護管理,記得給分區加上標示,這樣即便你不在的狀況下,別人看到標示了就不會輕易動這塊區域了. LVM的標識是8e,設置完成後記得按w保存
一、建立邏輯卷
將新建立的兩個分區/dev/sdb1 /dev/sdb2轉化成物理卷,主要是添加LVM屬性信息並劃分PE存儲單元.
建立卷組 vgdata ,並將剛纔建立好的兩個物理卷加入該卷組.能夠看出默認PE大小爲4MB,PE是卷組的最小存儲單元.能夠經過 –s參數修改大小。
從物理卷vgdata上面分割500M給新的邏輯卷lvdata1.
使用mkfs.ext4命令在邏輯卷lvdata1上建立ext4文件系統.
將建立好的文件系統/data1掛載到/data1上.(建立好以後,會在/dev/mapper/生成一個軟鏈接名字爲」卷組-邏輯卷」)
便於之後服務器重啓自動掛載,須要將建立好的文件系統掛載信息添加到/etc/fstab裏面.UUID能夠經過 blkid命令查詢.
爲了查看/etc/fstab是否設置正確,能夠先卸載邏輯卷data1,而後使用mount –a 使內核從新讀取/etc/fstab,看是否可以自動掛載.
二、邏輯卷lvdata1不夠用了，如何擴展。
給邏輯卷增長空間並不會影響之前空間的使用，因此無需卸載文件系統，直接經過命令lvextend –L +500M /dev/vgdata/lvdata1或者lvextend –l 2.5G /dev/vgdata/lvdata1 給lvdata1增長500M空間（lvdata1目前是2G空間）設置完成以後，記得使用resize2fs命令來同步文件系統。
三、當卷組不夠用的狀況下，如何擴大卷組
從新從第二塊硬盤上建立一個分區sdb3，具體操做步驟省略。並將建立好的分區加入到已經存在的卷組vgdata中。經過pvs命令查看是否成功。
四、當硬盤空間不夠用的狀況下，若是減小邏輯卷的空間釋放給其餘邏輯卷使用。
減小邏輯卷空間，步驟以下
一、 先卸載邏輯卷data1
二、 而後經過e2fsck命令檢測邏輯捲上空餘的空間。
三、 使用resize2fs將文件系統減小到700M。
四、 再使用lvreduce命令將邏輯卷減小到700M。
注意：文件系統大小和邏輯卷大小必定要保持一致才行。若是邏輯卷大於文件系統，因爲部分區域未格式化成文件系統會形成空間的浪費。若是邏輯卷小於文件系統，哪數據就出問題了。
完成以後，就能夠經過mount命令掛載從新使用了。
五、若是某一塊磁盤或者分區故障瞭如何將數據快速轉移到相同的卷組其餘的空間去。
一、經過pvmove命令轉移空間數據
二、經過vgreduce命令將即將壞的磁盤或者分區從卷組vgdata裏面移除除去。
三、經過pvremove命令將即將壞的磁盤或者分區從系統中刪除掉。
四、手工拆除硬盤或者經過一些工具修復分區。
六、刪除整個邏輯卷
一、先經過umount命令卸載掉邏輯卷lvdata1
二、修改/etc/fstab裏面邏輯卷的掛載信息，不然系統有可能啓動不起來。
三、經過lvremove 刪除邏輯卷lvdata1
四、經過vgremove 刪除卷組vgdata
五、經過pvremove 將物理卷轉化成普通分區。
刪除完了，別忘了修改分區的id標識。修改爲普通Linux分區便可。
總結：LVM邏輯卷是Linux裏面一個很棒的空間使用機制，由於分區在沒有格式化的狀況下是沒有辦法加大或者放小的。經過LVM能夠將你的磁盤空間作到靈活自如。