第四十讲——LVM逻辑卷

<div>　　DM（Device Mapper），能够将多个设备映射成逻辑设备，其功能要比MD的功能要强大，DM不仅仅能提供所谓的软RAID的功能，他还是逻辑卷的基础。</div>
<div>　　逻辑卷2,（逻辑卷1并不需要DM的功能）。</div>
<div>　　在DM的基础上我们也能够实现RAID0、RAID1，但是实现RAID5是比较麻烦的，Jbod也能有DM实现。</div>
<div>　　DM（Device Mapper）与MD有重叠之处，但又不完全重叠，这就是MD和DM都存在的原因。我们常常拿MD做RAID，拿DM做LVM2，MD和DM是linux内核中的两种不同的模块，是两种不同的逻辑设备的实现机制。</div>
<div>　　DM模块架构：（一些支持的功能，将物理设备组合成逻辑设备）</div>
<div>　　LVM2</div>
<div>　　快照，snapshot</div>
<div>　　linear，线性设备，类似于Jbod</div>
<div>　　mirror，类似于MD中的镜像</div>
<div>　　multipath，多路径，在一些生产环境中，对数据可靠性要求非常高的场合用的比较多。</div>
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<div>多路径：</div>
<div>　　例如，我们存储阵列可能是放在计算机的外部，通过线缆连接，如果这根线缆故障不同了，这在严格的场所是不被允许的，这时，我们就可以使用两根线缆连接，但是两根线缆怎么实现数据的传输？同样的数据发送量两次？</div>
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<div>　　这时候我们就需要一个线路管理策略，发数据由两根线同时承担（负载均衡），也可以使用一根线传输，另一条冗余备份。</div>
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<div>　　多路径需要通过（借助）DM来配置，让我们实现数据存储设备的寻路，能够通过多根不同的线来完成。</div>
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<div>snapshot，快照：</div>
<div>　　快照就是保留数据在做快照的那一瞬间，在VMware中我们使用快照文件本身和安装操作系统对应的那块虚拟磁盘的大小是不一样的，快照一般会小于源数据。因为快照不是镜像，二是访问同一个数据的另外一条路径，类似于软连接。</div>
<div>　　但是我们需要明白的是，快照的这个访问路径不仅仅是一个路径的问题，它也可以作为用户去访问它所对应映射的那个磁盘上的通路，在刚做完快照的时候我们通过快照和原路径看到的数据是一样的。当我们之后对某这个文件进行了修改的时候，快照会将修改之前的数据保存至快照中，而修改后的文件则在本地，当通过快照去访问一个数据的时候，没有改变的数据还是通过原来的路径进行访问，已经修改过的数据通过快照访问快照中保存的数据。快照中保存的都是修改的数据（修改之前），因此快照都比较小，这也就是快照能够让数据停留在某一时刻的原因。</div>
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<div>　　快照常常用于数据备份，为了实现线上服务器由于意外情况中断服务，我们要经常进行有效的备份，RAID0、RAID1只是在硬件层次保证不因硬件损坏而终止服务，但是并不能阻止类似于rm –rf /的操作，所以我们是要进行有效备份，对于一个企业来讲，硬件不是最主要的，数据才是最关键的。</div>
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<div>　　对于很多的服务器来说，宕机，下线是不被允许的，其造成的损失是巨大的。</div>
<div>　　线上的服务器是每时每刻都在产生数据的，我们不能通过cp/dd等命令来进行备份，消耗资源不说，其时间不统一，此时快照酒派上用场了，即快照的那一刻的时间点是固定的，其保存的速度也是很快的，这堆文件系统来说是一个非常关键的功能。</div>
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<div>　　DM（Device Mapper）可以实现边界的加减，且不影响原来的数据（支持动态增减）。</div>
<div>　　使用逻辑卷可以简单实现文件系统扩展，</div>
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<div>　　最上面的类似于扩展分区，我们要知道，扩展分是不能直接使用的，需要划分成逻辑分区才能够使用。虽然这个逻辑边界可以实现快速的增加减少磁盘，但是其本身并不能实现文件系统，最多只能算是一个底层的物理空间融合器，并且向上一层提供一个统一的界面，我们想要使用数据存储数据的话，还得创建类似于逻辑逻辑分区，这个逻辑分区才是真正可以扩大和减少的。</div>
<div>　　在一个卷组中，可以包含多个物理卷进来，卷组的边界取决于底层物理卷加起来有多大。</div>
<div>　　PV组合起来为VG</div>
<div>　　在VG上可以创建多个逻辑卷，逻辑卷之和不能超过VG的边界。</div>
<div>　　我们对逻辑卷也可以创建快照，但是快照卷必须跟它的逻辑卷组在同一个卷组当中，这就意味着我们将来给某一个逻辑卷创建快照的话，一定要预留空间用于创建快照，而后通过快照作为访问逻辑卷的另一个入口。</div>
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<div>增减边界：</div>
<div>　　在pv上（我们将物理设备做成物理卷），将pv加入某一个卷组，从而拓展某个卷组的空间，只要把这个pv放进VG（卷组），酒意味着这个卷组要把这个pv提供的存储能力划分成一个一个的数据块，类似于RAID中的chunk，这个块不是文件系统的块，因为我们还没有格式化，叫做PE（physical extend）盘区。</div>
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<div>　　因此，当一个物理卷加入一个卷组后，它一定是跟卷组所定义的PE是相同的，我们创建卷组的时候要指定PE（物理盘区）的大小，物理卷只有加入了卷组才能有PE。</div>
<div>我么创建逻辑卷，实际上就是给它分配多少个PE，这个逻辑卷就成为一个存储空间了，只是到了逻辑卷层将它成为LE（logical extend），LE其实还是PE，只是站的角度不同。从物理卷看为PE，从逻辑卷看为LE。</div>
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<div>　　由于一个块或者一个PE只能属于一个分区，所以实际的空间大小可能和指定的结果存在一定得差距。逻辑卷的大小是可以超过单个物理卷（PV）的大小的，因为在逻辑卷层是看不见PV层的，只能看到卷组和卷组中的PE。</div>
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<div>　　一个逻辑卷中的PE可能来自不同的PV（物理卷），当某一个PV（物理卷）损坏，则该逻辑卷损坏，我们也可以将逻辑卷中的数据做成镜像的形式，即具有镜像功能的逻辑卷，两个物理设备（PV）上各一份，当其中一个物理设备损坏时数据还在。</div>
<div>　　逻辑卷就像一个分区一样，可以对其格式化、挂载使用。</div>
<div>　　我们要创建逻辑卷应当先准备物理设备（PV），逻辑卷的底层设备可以是分区、磁盘、甚至可以是RAID。且我们将逻辑卷建在硬件RAID上的优势是很明显的。</div>

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