Linux 逻辑卷管理器 LVM

概述

LVM（Logical Volume Manager，逻辑卷管理器）是一种将多个物理存储设备整合为单一虚拟磁盘的技术，实现了文件系统容量的弹性调整，解决了传统磁盘分区大小固定的限制。

核心概念

概念名称	缩写	说明
Physical Volume	PV	物理卷，实际的磁盘设备或分区，是LVM的基本存储单元
Volume Group	VG	卷组，由多个PV组成的虚拟存储池，是LVM的核心管理单元
Physical Extent	PE	物理扩展块，LVM的最小存储单元（类似文件系统的block），默认大小为4MB
Logical Volume	LV	逻辑卷，从VG中划分出的虚拟区块，可格式化后挂载使用，相当于传统分区

LVM 创建流程

1. 环境准备

安装LVM2管理工具：

yum install lvm2

2. 磁盘准备阶段

对物理磁盘进行分区，并将分区类型标记为8e（Linux LVM标识符），便于识别管理。

3. PV阶段（物理卷管理）

• pvcreate：将物理分区初始化为PV

  pvcreate /dev/sdb1
  

• pvscan：扫描系统中的PV
• pvdisplay：显示PV详细信息
• pvremove：移除PV属性

4. VG阶段（卷组管理）

• vgcreate：创建卷组

  vgcreate [-s N[mgt]] VG_NAME PV_NAME
  

  示例：vgcreate -s 16M myvg /dev/sdb1（设置PE大小为16MB）

• vgscan：扫描系统中的VG

• vgdisplay：显示VG详细信息

• vgextend：扩展VG容量（添加PV）

• vgreduce：缩减VG容量（移除PV）

• vgchange：修改VG状态（激活/停用）

• vgremove：删除VG

5. LV阶段（逻辑卷管理）

• lvcreate：创建逻辑卷

  lvcreate [-L SIZE] [-l PE_NUM] [-n LV_NAME] VG_NAME
  

  示例：lvcreate -L 10G -n mylv myvg（创建10G大小的逻辑卷）

• lvscan：扫描系统中的LV

• lvdisplay：显示LV详细信息

• lvextend：扩展LV容量

• lvreduce：缩减LV容量

• lvresize：调整LV容量

• lvremove：删除LV

6. 文件系统阶段

1. 格式化逻辑卷：

   mkfs.xfs /dev/myvg/mylv
   

2. 挂载使用：

   mkdir /srv/lvm
   mount /dev/myvg/mylv /srv/lvm
   

容量调整操作

扩展容量流程（VG空间充足时）

1. 扩展LV：lvextend -L +5G /dev/myvg/mylv
2. 扩展文件系统：xfs_growfs /srv/lvm（XFS系统）
   • 对于ext4系统：resize2fs /dev/myvg/mylv

扩展容量流程（VG空间不足时）

1. 扩展VG：vgextend myvg /dev/sdc1
2. 继续上述扩展LV和文件系统的操作

精简配置（Thin Provisioning）

基本概念

• 传统LVM：厚置备，立即分配全部指定空间
• 精简卷： thin provisioning，按需动态分配物理空间

配置步骤

1. 创建精简池（thin pool）：

   lvcreate -L 100G --thinpool mythinpool myvg
   

2. 创建精简卷（thin volume）：

   lvcreate -V 50G --thin -n thinvol1 myvg/mythinpool
   

   • 此处50G为虚拟大小，实际占用空间随数据写入而增长

LVM 快照功能

工作原理

LVM在VG中预留专用区域存储快照。初始时快照区为空，当原始文件被修改时，原始数据块会被复制到快照区，实现”写时复制”机制。

操作命令

1. 创建快照：

   lvcreate -s -l 26 -n snapname /dev/myvg/mylv
   

   • -s：指定创建快照
   • -l：指定使用的PE数量（决定快照区大小）

2. 使用xfsdump备份快照：

   xfsdump -l 0 -L lvm1 -M lvm1 -f /home/lvm.dump /srv/snapshot
   

命令速查表

任务	PV 阶段	VG 阶段	LV 阶段	文件系统 (XFS)	文件系统 (EXT4)
扫描	pvscan	vgscan	lvscan	lsblk, blkid
创建	pvcreate	vgcreate	lvcreate	mkfs.xfs	mkfs.ext4
查看详细信息	pvdisplay	vgdisplay	lvdisplay	df, mount
扩展	—	vgextend	lvextend/lvresize	xfs_growfs	resize2fs
缩减	—	vgreduce	lvreduce/lvresize	不支持	resize2fs
删除	pvremove	vgremove	lvremove	umount，格式化
调整大小	—	—	lvresize	xfs_growfs	resize2fs
属性修改	pvchange	vgchange	lvchange	/etc/fstab，重挂载