Detalles de la administración del volumen lógico de Linux LVM

Este artículo presenta el concepto, la función y el uso de LVM para ayudarlo a comprender LVM y usar LVM para administrar sus sistemas de discos de manera flexible.
1. ¿Qué es LVM?
1.1 LVM Concept
LVM es la abreviatura de Logical Volume Manager, que es un tipo de administración para la partición de discos. Mecanismo, construido en una capa lógica sobre el disco duro y la partición, para mejorar la flexibilidad de la administración del disco. LVM puede conectar varias particiones de disco en un solo grupo de volúmenes (Volume Group) para formar un grupo de almacenamiento. Puede crear volúmenes lógicos (volúmenes lógicos) en el grupo de volúmenes y además crear un sistema de archivos en el volumen lógico, lo que proporciona más flexibilidad que usar el almacenamiento físico directamente para la administración. LVM es esencialmente un controlador de dispositivo virtual que se encuentra entre el dispositivo físico y la capa del sistema de archivos, manteniendo una asignación entre extensiones lógicas y extensiones físicas. Combina varios discos o particiones para formar un grupo de almacenamiento o grupo de volúmenes. LVM divide los volúmenes lógicos de diferentes tamaños del grupo de volúmenes para crear nuevos dispositivos lógicos. La Figura 1 es una representación gráfica de la simulación de la estructura de LVM. Figura 1 Diagrama de estructura de LVM 1.2 Ventajas de LVM
LVM almacenará la virtualización, usando volúmenes lógicos, no está limitado por el tamaño del disco físico, además, las configuraciones de almacenamiento relacionadas con el hardware están ocultas por usted, puede No detenga la aplicación ni desmonte el sistema de archivos para ajustar el tamaño del volumen o la migración de datos. Esto puede reducir los costos operativos. LVM tiene las siguientes ventajas sobre el uso directo del almacenamiento físico: 1. Capacidad flexible Al usar volúmenes lógicos, el sistema de archivos se puede extender a varios discos, y puede agregar múltiples discos o particionar el disco en un solo volumen lógico. 2. Grupos de almacenamiento escalables Puede usar comandos simples para ampliar o reducir el tamaño de los volúmenes lógicos sin volver a formatear o particionar los dispositivos de disco. 3. Redistribución de datos en línea Puede mover datos en línea, y los datos pueden redistribuirse mientras el disco está en línea. Por ejemplo, puede reemplazar un disco intercambiable en línea en línea. 4. Los volúmenes lógicos de nombres de dispositivos convenientes pueden nombrarse con cualquier nombre que usted considere conveniente. 5. Fragmentación de discos Puede generar un disco lógico cuyos datos se pueden almacenar en dos o más discos. Esto puede mejorar significativamente el rendimiento de datos. 6. Volúmenes duplicados Los volúmenes lógicos LVM brindan una manera conveniente de duplicar sus datos. 7. Instantáneas de volumen Al usar volúmenes lógicos, puede obtener instantáneas del dispositivo para copias de seguridad consistentes o actualizaciones de datos de prueba sin afectar los datos reales. En segundo lugar, la función de LVM

El tamaño del volumen de almacenamiento se puede ajustar fácilmente en línea con LVM, y el almacenamiento en disco se puede nombrar, administrar y distribuir de acuerdo con el grupo, por ejemplo, según el propósito de uso: "" desarrollo " y " ventas " en lugar de usar el nombre del disco físico <; sda " y " sdb ". Cuando se agrega un nuevo disco al sistema, LVM puede extender directamente el sistema de archivos a través del disco sin tener que mover el archivo al nuevo disco. Además, la función de instantánea de LVM y la función de duplicación de LVM también se utilizan comúnmente en los sistemas de recuperación y copia de seguridad de datos. Tres, conceptos básicos relacionados con LVM

Figura 2 Relación PV, VG, LV 3.1 Medios de almacenamiento físico (Los medios físicos)
Aquí se refiere a los dispositivos de almacenamiento del sistema: disco duro, como: /dev /hda1, /dev /sda, etc., son las unidades de almacenamiento en el nivel más bajo del sistema de almacenamiento. 3.2 Volumen físico
Volumen físico se refiere a una partición de disco duro o un dispositivo (como RAID) que tiene la misma función que una partición de disco. Es el bloque lógico de almacenamiento básico de LVM, pero con almacenamiento físico básico. Los medios (como particiones, discos, etc.) se comparan, pero contienen parámetros de administración relacionados con LVM. 3.3 Grupo de volúmenes
Los grupos de volúmenes constan de volúmenes físicos, similares a los discos duros físicos en sistemas que no son LVM, puede crear una o más particiones LVM (volúmenes lógicos) en el grupo de volúmenes . 3.4 Volúmenes lógicos
Los volúmenes lógicos LVM son similares a las particiones del disco duro en sistemas que no son LVM. Los sistemas de archivos se pueden crear sobre los volúmenes lógicos (como /home o /usr). Volúmenes lineales Un volumen lógico lineal agrega múltiples volúmenes físicos en un volumen lógico. Por ejemplo, si tiene dos discos duros de 60 GB, puede generar volúmenes lógicos de 120 GB. 3.5 volúmenes lógicos fragmentados ( Volúmenes lógicos rayados)
Cuando escribe datos en este volumen lógico, el sistema de archivos puede colocar datos en múltiples volúmenes físicos. Para una gran cantidad de operaciones de lectura y escritura de conexión, puede mejorar la eficiencia de E /S de los datos. 3.6 Volúmenes lógicos duplicados
Los espejos almacenan datos consistentes en diferentes dispositivos. Los datos se escriben tanto en el dispositivo original como en el dispositivo espejo. Proporcionan tolerancia a fallos entre dispositivos. 3.7 Volúmenes de instantáneas
Un volumen de instantáneas proporciona una imagen virtual del dispositivo en un instante específico. Cuando se inicia la instantánea, copia un cambio en la región de datos actual, ya que prioriza estos cambios, por lo que El estado del dispositivo actual puede ser reconstruido. 3.8 PE (Extensión física)
Cada volumen físico se divide en unidades básicas llamadas PE (Extensión física), y una PE numerada de forma única es la unidad más pequeña que LVM puede abordar. El tamaño del PE es configurable y por defecto es de 4MB. 3.9 LE (extensión lógica)
Los volúmenes lógicos también se dividen en unidades básicas que se pueden direccionar, llamadas LE (extensiones lógicas). En el mismo grupo de volúmenes, el tamaño de la LE y la PE son el mismo, y la correspondencia de uno a uno. 3.10 VGDA (Área de descriptor de grupos de volúmenes)
El sistema no LVM guarda metadatos que contienen información de partición en la tabla de particiones al comienzo de la partición, y el volumen lógico y los metadatos relacionados con el grupo de volúmenes también son Guardado en el VGDA (Área de descriptor de grupo de volúmenes) al principio del volumen físico. El VGDA incluye lo siguiente: descriptores PV, descriptores VG, descriptores LV y algunos descriptores PE. El sistema activa el VG cuando se inicia el LVM y carga el VGDA en la memoria para identificar la ubicación real de almacenamiento físico del LV. Cuando el sistema realiza operaciones de E /S, se accede a la ubicación física real de acuerdo con el mecanismo de mapeo establecido por el VGDA. Cuarto, instale LVM

Primero, asegúrese de que el núcleo sea compatible con LVM. Los núcleos de distribución de Turbolinux ya son compatibles con LVM. Si su kernel no es compatible con LVM, puede compilar manualmente el kernel. Al configurar el kernel, vaya al submenú Compatibilidad con múltiples dispositivos (RAID y LVM) y marque las siguientes opciones: [*] Compatibilidad con controladores de múltiples dispositivos (RAID y LVM) y luego reinicie Compile el kernel para agregar soporte para LVM al nuevo kernel. Determine si la herramienta lvm está instalada en su sistema: # rpm -qa |  Grep lvm lvm2-2.02.16-3 Si el resultado del comando es similar al del ejemplo anterior, el sistema ya ha instalado la herramienta de administración de LVM, si el comando no tiene salida, significa que la herramienta de administración de LVM no está instalada, debe descargar la herramienta de rpm de LVM desde la red o desde el CD. Paquete Para utilizar LVM, para garantizar que LVM se active al inicio del sistema, la distribución Turbolinux tiene soporte para activar LVM al inicio, con lo siguiente en /etc/rc.d/rc.sysinit: if [-x /sbin /Lvm.static]; luego action $ " Configuración de Logical Volume Management: " /sbin/lvm.static vgchange -ay – ignorelockingfailure fiUnder ubuntu, puede usar el siguiente comando para instalar LVM2: sudo apt-get install lvm 5, crear y administrar LVM

Para crear un sistema LVM, generalmente debe seguir los siguientes pasos, como se muestra en la Figura 3: 1) convertir el disco a una partición de Linux a través de la herramienta fdisk; 2) usar el comando pvcreate a linux La partición se convierte en un volumen físico (PV); 3) el volumen físico creado se procesa en un grupo de volúmenes (VG) mediante el comando vgcreate; 4) el volumen se agrupa en varios volúmenes lógicos (LV) mediante el comando lvcreate; 5) el volumen lógico es Formatee, monte, redimensione dinámicamente el volumen lógico, y la operación no afecta los datos en el volumen lógico (Lv). Figura 3 Diagrama de flujo de creación de LVM Los pasos específicos del comando de operación se describen en detalle a continuación.