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[導(dǎo)讀]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。

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(gè)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(gè)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(gè)簡單而靈活的虛擬性的邏輯存儲(chǔ)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(gè)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(dòng)態(tài)建立一個(gè)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(chǔ),LVM提供了一個(gè)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。現(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(gè)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(gè)管理單位里面。

物理卷(physicalvolume(PV)):通常一個(gè)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(gè)文件系統(tǒng)(如/home)。

物理盤區(qū)(PhysicalExtents(PE)):每個(gè)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(gè)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(gè)獨(dú)立的物理硬盤稱為一個(gè)物理卷(PV),名為hda1,hdc1等。所有的物理卷屬于一個(gè)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(gè)卷組內(nèi),定義了幾個(gè)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(gè)邏輯卷由一個(gè)或多個(gè)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(chǔ)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(tái)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(dòng)rc腳本中。

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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(dòng)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(gè)物理卷創(chuàng)建一個(gè)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(gè)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(dòng)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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