一、 前言
每個Linux使用者在安裝Linux時都會遇到這樣的困境：在為系統(tǒng)分區(qū)時，如何精確評估和分配各個硬盤分區(qū)的容量，因?yàn)橄到y(tǒng)管理員不但要考慮到當(dāng)前某
個分區(qū)需要的容量，還要預(yù)見該分區(qū)以后可能需要的容量的最大值。因?yàn)槿绻烙嫴粶?zhǔn)確，當(dāng)遇到某個分區(qū)不夠用時管理員可能甚至要備份整個系統(tǒng)、清除硬盤、重
新對硬盤分區(qū)，然后恢復(fù)數(shù)據(jù)到新分區(qū)。
雖然現(xiàn)在有很多動態(tài)調(diào)整磁盤的工具可以使用，例如Partation
Magic等等，但是它并不能完全解決問題，因?yàn)槟硞€分區(qū)可能會再次被耗盡；另外一個方面這需要重新引導(dǎo)系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)，對于很多關(guān)鍵的服務(wù)器，停機(jī)是不可
接受的，而且對于添加新硬盤，希望一個能跨越多個硬盤驅(qū)動器的文件系統(tǒng)時，分區(qū)調(diào)整程序就不能解決問題。
因此完美的解決方法應(yīng)該是在零停機(jī)前提下可以自如對文件系統(tǒng)的大小進(jìn)行調(diào)整，可以方便實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)跨越不同磁盤和分區(qū)。幸運(yùn)的是Linux提供的邏輯盤卷 管理（LVM，Logical
Volume Manager）機(jī)制就是一個完美的解決方案。
LVM是邏輯盤卷管理（Logical Volume
Manager）的簡稱，它是Linux環(huán)境下對磁盤分區(qū)進(jìn)行管理的一種機(jī)制，LVM是建立在硬盤和分區(qū)之上的一個邏輯層，來提高磁盤分區(qū)管理的靈活性。
通過LVM系統(tǒng)管理員可以輕松管理磁盤分區(qū)，如：將若干個磁盤分區(qū)連接為一個整塊的卷組（volume
group），形成一個存儲池。管理員可以在卷組上隨意創(chuàng)建邏輯卷組（logical
volumes），并進(jìn)一步在邏輯卷組上創(chuàng)建文件系統(tǒng)。管理員通過LVM可以方便的調(diào)整存儲卷組的大小，并且可以對磁盤存儲按照組的方式進(jìn)行命名、管理和
分配，例如按照使用用途進(jìn)行定義：“development”和“sales”，而不是使用物理磁盤名“sda”和“sdb”。而且當(dāng)系統(tǒng)添加了新的磁
盤，通過LVM管理員就不必將磁盤的文件移動到新的磁盤上以充分利用新的存儲空間，而是直接擴(kuò)展文件系統(tǒng)跨越磁盤即可。
二、LVM基本術(shù)語
前面談到，LVM是在磁盤分區(qū)和文件系統(tǒng)之間添加的一個邏輯層，來為文件系統(tǒng)屏蔽下層磁盤分區(qū)布局，提供一個抽象的盤卷，在盤卷上建立文件系統(tǒng)。首先我們討論以下幾個LVM術(shù)語：
l 物理存儲介質(zhì)（The physical media）
l 這里指系統(tǒng)的存儲設(shè)備：硬盤，如：/dev/hda1、/dev/sda等等，是存儲系統(tǒng)最低層的存儲單元。
l 物理卷（physical volume）
l 物理卷就是指硬盤分區(qū)或從邏輯上與磁盤分區(qū)具有同樣功能的設(shè)備(如RAID)，是LVM的基本存儲邏輯塊，但和基本的物理存儲介質(zhì)（如分區(qū)、磁盤等）比較，卻包含有與LVM相關(guān)的管理參數(shù)。
l 卷組（Volume Group）
l LVM卷組類似于非LVM系統(tǒng)中的物理硬盤，其由物理卷組成。可以在卷組上創(chuàng)建一個或多個“LVM分區(qū)”（邏輯卷），LVM卷組由一個或多個物理卷組成。
l 邏輯卷（logical volume）
l LVM的邏輯卷類似于非LVM系統(tǒng)中的硬盤分區(qū)，在邏輯卷之上可以建立文件系統(tǒng)(比如/home或者/usr等)。
l PE（physical extent）
l 每一個物理卷被劃分為稱為PE(Physical
Extents)的基本單元，具有唯一編號的PE是可以被LVM尋址的最小單元。PE的大小是可配置的，默認(rèn)為4MB。
l LE（logical extent）
l 邏輯卷也被劃分為被稱為LE(Logical
Extents)的可被尋址的基本單位。在同一個卷組中，LE的大小和PE是相同的，并且一一對應(yīng)。
首先可以看到，物理卷（PV）被由大小等同的基本單元PE組成。
一個卷組由一個或多個物理卷組成，
從上圖可以看到，PE和LE有著一一對應(yīng)的關(guān)系。邏輯卷建立在卷組上。邏輯卷就相當(dāng)于非LVM系統(tǒng)的磁盤分區(qū)，可以在其上創(chuàng)建文件系統(tǒng)。
下圖是磁盤分區(qū)、卷組、邏輯卷和文件系統(tǒng)之間的邏輯關(guān)系的示意圖：
和非LVM系統(tǒng)將包含分區(qū)信息的元數(shù)據(jù)保存在位于分區(qū)的起始位置的分區(qū)表中一樣，邏輯卷以及卷組相關(guān)的元數(shù)據(jù)也是保存在位于物理卷起始處的VGDA(卷組 描述符區(qū)域)中。VGDA包括以下內(nèi)容：PV描述符、VG描述符、LV描述符、和一些PE描述符 。
系統(tǒng)啟動LVM時激活VG，并將VGDA加載至內(nèi)存，來識別LV的實(shí)際物理存儲位置。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行I/O操作時，就會根據(jù)VGDA建立的映射機(jī)制來訪問實(shí)際的物理位置。
三、 安裝LVM
首先確定系統(tǒng)中是否安裝了lvm工具：
[root@www root]# rpm –qa|grep lvm
lvm-1.0.3-4
如果命令結(jié)果輸入類似于上例，那么說明系統(tǒng)已經(jīng)安裝了LVM管理工具；如果命令沒有輸出則說明沒有安裝LVM管理工具，則需要從網(wǎng)絡(luò)下載或者從光盤裝LVM rpm工具包。
四、 創(chuàng)建和管理LVM
要創(chuàng)建一個LVM系統(tǒng)，一般需要經(jīng)過以下步驟：
1、 創(chuàng)建分區(qū)
使用分區(qū)工具（如：fdisk等）創(chuàng)建LVM分區(qū)，方法和創(chuàng)建其他一般分區(qū)的方式是一樣的，區(qū)別僅僅是LVM的分區(qū)類型為8e。
2、 創(chuàng)建物理卷
創(chuàng)建物理卷的命令為pvcreate，利用該命令將希望添加到卷組的所有分區(qū)或者磁盤創(chuàng)建為物理卷。將整個磁盤創(chuàng)建為物理卷的命令為：
# pvcreate
/dev/hdb
將單個分區(qū)創(chuàng)建為物理卷的命令為：
#
pvcreate /dev/hda5
3、 創(chuàng)建卷組
創(chuàng)建卷組的命令為vgcreate，將使用pvcreate建立的物理卷創(chuàng)建為一個完整的卷組：
#
vgcreate web_document /dev/hda5 /dev/hdb
vgcreate命令第一個參數(shù)是指定該卷組的邏輯名：web_document。后面參數(shù)是指定希望添加到該卷組的所有分區(qū)和磁盤。vgcreate在
創(chuàng)建卷組web_document以外，還設(shè)置使用大小為4 MB的PE（默認(rèn)為4MB），這表示卷組上創(chuàng)建的所有邏輯卷都以4 MB
為增量單位來進(jìn)行擴(kuò)充或縮減。由于內(nèi)核原因，PE大小決定了邏輯卷的最大大小，4 MB的PE決定了單個邏輯卷最大容量為256
GB，若希望使用大于256G的邏輯卷則創(chuàng)建卷組時指定更大的PE。PE大小范圍為8 KB到512 MB，并且必須總是2
的倍數(shù)（使用-s指定，具體請參考man
vgcreate）。
4、 激活卷組
為了立即使用卷組而不是重新啟動系統(tǒng)，可以使用vgchange來激活卷組：
# vgchange -a y web_document
5、 添加新的物理卷到卷組中
當(dāng)系統(tǒng)安裝了新的磁盤并創(chuàng)建了新的物理卷，而要將其添加到已有卷組時，就需要使用vgextend命令：
#
vgextend web_document /dev/hdc1
這里/dev/hdc1是新的物理卷。
6、 從卷組中刪除一個物理卷
要從一個卷組中刪除一個物理卷，首先要確認(rèn)要刪除的物理卷沒有被任何邏輯卷正在使用，就要使用pvdisplay命令察看一個該物理卷信息：
如果某個物理卷正在被邏輯卷所使用，就需要將該物理卷的數(shù)據(jù)備份到其他地方，然后再刪除。刪除物理卷的命令為vgreduce：
# vgreduce web_document /dev/hda1
7、 創(chuàng)建邏輯卷
創(chuàng)建邏輯卷的命令為lvcreate：
# lvcreate
-L1500 –nwww1 web_document
該命令就在卷組web_document上創(chuàng)建名字為www1，大小為1500M的邏輯卷，并且設(shè)備入口為/dev/web_document
/www1（web_document為卷組名，www1為邏輯卷名）。如果希望創(chuàng)建一個使用全部卷組的邏輯卷，則需要首先察看該卷組的PE數(shù)，然后在創(chuàng)
建邏輯卷時指定：
# vgdisplay
web_document| grep “Total PE”
Total PE 45230
# lvcreate -l
45230 web_document -n www1
8、 創(chuàng)建文件系統(tǒng)
推薦使用reiserfs文件系統(tǒng)，來替代ext2和ext3：
創(chuàng)建了文件系統(tǒng)以后，就可以加載并使用它：
# mkdir
/data/wwwroot
# mount
/dev/web_document/www1 /data/wwwroot
如果希望系統(tǒng)啟動時自動加載文件系統(tǒng)，則還需要在/etc/fstab中添加內(nèi)容：
/dev/web_document/www1
/data/wwwroot reiserfs defaults 1 2
9、 刪除一個邏輯卷
刪除邏輯卷以前首先需要將其卸載，然后刪除：
# umount /dev/web_document/www1
# lvremove
/dev/web_document/www1
lvremove—do you
really want to remove “/dev/web_document/www1”? [y/n]: y
lvremove—doing
automatic backup of volume group “web_document”
lvremove—logical
volume “/dev/web_document/www1”successfully removed
10、 擴(kuò)展邏輯卷大小
LVM提供了方便調(diào)整邏輯卷大小的能力，擴(kuò)展邏輯卷大小的命令是lvcreate：
# lvextend -L12G/dev/web_document/www1
lvextend—extending
logical volume “/dev/web_document/www1”to 12 GB
lvextend—doing
automatic backup of volume group “web_document “
lvextend—logical
volume “/dev/web_document/www1”successfully extended
上面的命令就實(shí)現(xiàn)將邏輯卷www1的大小擴(kuò)招為12G。
# lvextend -L+1G/dev/web_document/www1
lvextend—extending
logical volume “/dev/web_document/www1”to 13 GB
lvextend—doing
automatic backup of volume group “web_document “
lvextend—logical
volume “/dev/web_document/www1”successfully extended
上面的命令就實(shí)現(xiàn)將邏輯卷www1的大小增加1G。
增加了邏輯卷的容量以后，就需要修改文件系統(tǒng)大小以實(shí)現(xiàn)利用擴(kuò)充的空間。筆者推薦使用reiserfs文件系統(tǒng)來替代ext2或者ext3。因此這里僅僅
討論reiserfs的情況。Reiserfs文件工具提供了文件系統(tǒng)大小調(diào)整工具：resize_reiserfs。對于希望調(diào)整被加載的文件系統(tǒng)大
小：
# resize_reiserfs -f /dev/web_document/www1
一般建議最好將文件系統(tǒng)卸載，調(diào)整大小，然后再加載：
# umount
/dev/web_document/www1
#
resize_reiserfs /dev/web_document/www1
# mount
-treiserfs /dev/web_document/www1 /data/wwwroot
對于使用ext2或ext3文件系統(tǒng)的用戶可以考慮使用工具
ext2resize。
http://sourceforge.net/projects/ext2resize
11、 減少邏輯卷大小
使用lvreduce即可實(shí)現(xiàn)對邏輯卷的容量，同樣需要首先將文件系統(tǒng)卸載：
# umount
/data/wwwroot
#
resize_reiserfs -s-2G/dev/web_document/www1
# lvreduce -L-2G/dev/web_document/www1
# mount
-treiserfs /dev/web_document/www1 /data/wwwroot
五、 總結(jié)
根據(jù)上面的討論可以看到，LVM具有很好的可伸縮性，使用起來非常方便。可以方便地對卷組、邏輯卷的大小進(jìn)行調(diào)整，更進(jìn)一步調(diào)整文件系統(tǒng)的大小。如果希望了解更多信息，請參考LVM-HOWTO。