LVM pvcreate,vgcreate,lvcreate,mkfs

LVM的几个概念：

1. 物理卷Physical volume (PV)：可以在上面建立卷组的媒介，可以是硬盘分区，也可以是硬盘本身或者回环文件（loopback file）。物理卷包括一个特殊的header，其余部分被切割为一块块物理区域（physical extents）.

2. 卷组Volume group (VG)：将一组物理卷收集为一个管理单元。Group of physical volumes that are used as storage volume (as one disk). They contain logical volumes. Think of volume groups as hard drives.

3. 逻辑卷Logical volume (LV)：虚拟分区，由物理区域（physical extents）组成。

4. 物理区域Physical extent (PE)：硬盘可供指派给逻辑卷的最小单位（通常为4MB）。一个逻辑卷（Logic Volume）最多只能包含65536个PE（Physical Extent）

LVM（Logical Volume Manager），即逻辑卷管理，是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性。通过LVM系统管理员可以轻松管理磁盘分区，如：将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组（volume group），形成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组（logical volumes），并进一步在逻辑卷组上创建文件系统。管理员通过LVM可以方便的调整存储卷组的大小，并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配。当系统添加了新的磁盘，通过LVM管理员就不必将磁盘的文件移动到新的磁盘上以充分利用新的存储空间，而是直接扩展文件系统跨越磁盘即可。

一般来说，物理磁盘或分区之间是分隔的，数据无法跨盘或分区，而各磁盘或分区的大小固定，重新调整比较麻烦。LVM可以将这些底层的物理磁盘或分区整合起来，抽象成容量资源池，以划分成逻辑卷的方式供上层使用，其最主要的功能即是可以在无需关机无需重新格式化（准确地说，原来的部分无需格式化，只格式化新增的部分）的情况下弹性调整逻辑卷的大小。
LVM的实现过程如下图：

LVM有两种写入模式：线性模式和条带模式。

线性模式即写完一个设备后再写另一个设备
条带模式就有点类似于RAID0，即数据是被分散写入到LVM各成员设备上的。
因为条带模式的数据不具有安全性，且LVM并不强调读写性能，故LVM默认为线性模式，这样即使一个设备坏了，其它设备上的数据还在。

四、LVM的工作原理

LVM在每个物理卷头部都维护了一个metadata，每个metadata中都包含了整个VG（volume group：卷组）的信息，包括每个VG的布局配置，PV（physical volume：物理卷）的编号，LV（logical volume：逻辑卷）的编号，以及每个PE（physical extends：物理扩展单元）到LE（logical extends：物理扩展单元）的映射关系。同一个VG中的每个PV头部的信息都是相同的，这样有利于故障时进行数据恢复。

LVM对上层文件系统提供LV层，隐藏了操作细节。对文件系统而言，对LV的操作与原先对partition的操作没有差别。当对LV进行写入操作的时候，LVM定位相应的逻辑区域LE，通过PV头部的映射表将数据写入到相应的PE上。LVM最大的特点就是可以对磁盘进行动态管理。因为逻辑卷的大小是可以动态调整的，而且不会丢失现有的数据。我们如果新增加了硬盘，其也不会改变现有上层的逻辑卷。关键在于PE和LE之间建立映射关系，不同的映射规则决定了不同的LVM存储模型。LVM支持多个PV 的stripe和mirror。

五、LVM的优缺点

优点：

文件系统可以跨多个磁盘，因此文件系统大小不会受物理磁盘的限制。
可以在系统运行的状态下动态的扩展文件系统的大小。
可以增加新的磁盘到LVM的存储池中。
可以以镜像的方式冗余重要的数据到多个物理磁盘。
可以方便的导出整个卷组到另外一台机器。

缺点：

在从卷组中移除一个磁盘的时候必须使用reducevg命令（这个命令要求root权限，并且不允许在快照卷组中使用）。
当卷组中的一个磁盘损坏时，整个卷组都会受到影响。
因为加入了额外的操作，存贮性能受到影响。

六、创建PV/VG/LV的方法

1、将各物理磁盘或分区的系统类型设为Linux LVM，其system ID为8e，通过fdisk工具中的t命令设置，

2、将各物理磁盘或分区初始化为PV（physical volume，物理卷）
这一阶段可使用的命令为pvcreate、pvremove、pvscan、pvdisplay（pvs）

1）pvcreate：创建物理卷

2）pvscan：扫描当前系统上的所有物理卷

3）pvdisplay：显示物理卷的属性

3、创建VG（volume group，卷组）。卷组将多个物理卷整合起来（屏蔽了底层细节），并划分PE（physical extend）
PE是物理卷中的最小存储单元，有点类似于文件系统中的block，PE大小可指定，默认为4M。这一阶段用到的命令有vgcreate、vgscan、vgdisplay、vgextend、vgreduce
1）vgcreate：创建卷组

2）vgscan：查找系统中存在的LVM卷组，并显示找到的卷组列表
3）vgdisplay：显示卷组属性

4）vgextend：动态扩展LVM卷组，它通过向卷组中添加物理卷来增加卷组的容量

5）vgreduce：通过删除LVM卷组中的物理卷来减少卷组容量，不能删除LVM卷组中剩余的最后一个物理卷

6）vgremove：删除卷组，其上的逻辑卷必须处于离线状态

7）vgchange：常用来设置卷组的活动状态

4、在卷组上创建LV（logical volume，逻辑卷）
为了便于管理，逻辑卷对应的设备文件保存在卷组目录下，为/dev/VG_NAME/LV_NAME。LV中可以分配的最小存储单元称为LE（logical extend），在同一个卷组中，LE的大小和PE是一样的，且一一对应。这一阶段用到的命令有lvcreate、lvscan、lvdisplay、lvextend、lvreduce、lvresize

格式化逻辑卷并挂载

部分参考https://blog.csdn.net/wc1695040842/article/details/94716620?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522162657365016780265485936%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=162657365016780265485936&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~top_positive~default-1-94716620.first_rank_v2_pc_rank_v29&utm_term=LVM&spm=1018.2226.3001.4187