利用LVM邏輯卷在RHEL6系統中實現磁盤動態管理＊

王韶霞，曲廣平

（煙臺職業學院，山東 煙臺 264670）

磁盤管理是網管員進行系統維護時的一項日常工作，但在對磁盤進行分區大小規劃時，有時往往不能確定這個分區要使用的總空間大小。當磁盤分完區以后，每個分區的大小已經固定了，如果分區設置的過大，就白白浪費了磁盤空間，分區設置的過小，又會導致空間不夠用。而一旦分好區之后再要改變分區大小就非常困難，雖然可以重新劃分磁盤分區或是利用Partition Magic之類的磁盤管理工具來調整分區大小，但無論采用哪種方式，操作起來都異常麻煩，而且在操作的過程中必須要將服務器停機或重啟，這對一些擔任重要角色的服務器是絕不允許的。

在Linux系統中提供了一種實用的磁盤管理機制—邏輯卷管理（LVM，Logical Volume Manager），通過它可以非常方便靈活地對磁盤實現動態管理。LVM是建立在磁盤分區和文件系統之間的一個邏輯層，管理員利用LVM可以在磁盤不用重新分區的情況下動態調整文件系統的大小，并且利用LVM管理的文件系統可以跨越磁盤，當服務器添加了新的磁盤后，管理員不必將已有的磁盤文件移動到新的磁盤上，通過LVM可以直接擴展文件系統跨越磁盤。

本文以Red Hat Enterprise Linux 6.3系統（以下簡稱RHEL6）為例，介紹LVM的設置與使用方法。

1 LVM簡介

LVM是建立在物理磁盤和分區之上的一個邏輯層，通過它可以將若干個磁盤分區連接為一個整塊的卷組，形成一個存儲池。在卷組中可以任意創建邏輯卷，并進一步在邏輯卷上創建文件系統，最終在系統中掛載使用的就是邏輯卷，邏輯卷的使用方法與普通的磁盤分區完全一樣。在LVM中主要涉及以下幾個概念：

●物理卷PV（Physical Volume）

物理卷是構建LVM的基礎，通常就是指磁盤分區，但和基本的磁盤分區不同的是，物理卷中包含有與LVM相關的管理參數。

●卷組VG（Volume Group）

LVM卷組類似于非LVM系統中的物理磁盤，可以在卷組上創建一個或多個“LVM分區”（邏輯卷），LVM卷組由一個或多個物理卷組成。

●邏輯卷LV（Logical Volume）

LVM的邏輯卷類似于非LVM系統中的磁盤分區，在邏輯卷之上可以創建文件系統。

●物理塊PE（Physical Extent）

每一個物理卷被劃分為稱為PE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，默認為4MB。在一個卷組中最多能包括65534個PE，所以它的大小會影響到整個卷組的最大容量。

LVM各組成部分之間的對應關系如圖1所示。

圖1 LVM磁盤組織結構圖

從圖1中可以看出，物理卷PV由大小等同的基本單元物理塊PE組成，一個卷組VG由一個或多個物理卷組成，邏輯卷LV建立在卷組之上，邏輯卷相當于非LVM系統中的磁盤分區，可以在其上創建文件系統。

LVM屏蔽了系統底層的磁盤布局，但需要注意的是，由于“／boot”分區用于存放系統引導文件，所以不能應用LVM機制。

在RHEL6系統中，LVM得到了高度重視。比如在安裝系統的過程中，如果設置由系統自動進行分區，則系統除了創建一個“／boot”引導分區之外，會將剩余的磁盤空間全部采用LVM進行管理，并在其中創建兩個邏輯卷，分別掛載到根分區和交換分區。如圖2所示。

圖2 RHEL6系統自動創建的LVM邏輯卷

2 利用圖形化工具實現LVM

在RHEL6系統中實現LVM的方法有兩種：一種是利用LVM管理命令在字符界面下實現，另一種是利用system-config-lvm工具在圖形界面下實現。在字符界面下涉及到的LVM管理命令比較多，尤其對于初學者較難掌握。RHEL6系統中的圖形界面功能有了很大增強，相比命令行，操作起來更加簡單直觀。本文就采用system-config-lvm圖形化工具來實現LVM。

2.1 安裝system-config-lvm

在RHEL6系統中默認并沒有安裝system-config-lvm管理工具，不過在系統光盤中提供了相應的安裝包，下面以yum安裝的方式安裝system-config-lvm。

掛載系統光盤：

[root＠localhost～]＃ mount／dev／cdrom／mnt

配置本地yum源：

[root＠localhost～]＃ vim／etc／yum.repos.d／dvd.repo

[dvd]

name＝dvd

baseurl＝file：／／／mnt／

gpgcheck＝0

安裝system-config-lvm：

[root＠localhost～]＃yum install system-config-lvm

安裝好system-config-lvm之后，在“系統／管理”中會看到LVM管理工具—“邏輯卷管理器”。

2.2 創建磁盤分區

磁盤分區是實現LVM的前提和基礎，在使用LVM之前，首先需要劃分磁盤分區。

在本次操作中，在系統中新增加了兩塊硬盤，并都已經創建好了分區，兩塊硬盤的分區信息如圖3所示。

圖3 硬盤分區信息

對硬盤“／dev／sdb”劃分了一個主分區“／dev／sdb1”和一個邏輯分區“／dev／sdb5”，對硬盤“／dev／sdc”劃分了一個主分區“／dev／sdc1”。需要注意的是，所有的分區類型都應指定為“linux LVM”，對應的ID為“8e”。

2.3 創建物理卷PV

創建物理卷是實現LVM的第一步。打開“邏輯卷管理器”，在“未初始化的實例”中可以看到已有的磁盤分區信息，選中磁盤分區“／dev／sdb1”，點擊下方的“初始化實例”按鈕，將之轉化為物理卷，如圖4所示。

用同樣的方式將磁盤分區“／dev／sdb5”也轉化為物理卷。

2.4 創建卷組VG

卷組是LVM的主體，類似于非LVM系統中的硬盤。

在“未分配的卷”中選中剛才初始化好的物理卷“／dev／sdb1”，點擊下方的“創建新的卷組”按鈕，如圖5所示。

圖4 創建物理卷

圖5 創建卷組

然后在圖6所示的界面中輸入卷組的相關參數。

●“卷組名稱”可根據情況自由設定，這里設置為“wgroup”。

●“最大物理卷數”指卷組中最多可以包含的物理卷的數目，默認值為256。

●“最大邏輯卷數”指卷組中最多可以創建的邏輯卷的數目，默認值為256。

●“物理擴展區”即物理塊PE，是LVM中的基本存儲單元，大小默認為4MB。

卷組創建完成后，在“未分配的卷”中選中“／dev／sdb5”，點擊下方的“添加到已存在的卷組中”，將該物理卷也添加到“wgroup”卷組中，如圖7所示。

圖6 設置卷組參數

圖7 向卷組中添加物理卷

圖8 創建邏輯卷

這樣便創建好了一個總容量為20GB的卷組。

2.5 創建邏輯卷LV

邏輯卷類似于非LVM系統中的磁盤分區，是我們最終使用的對象。

在已創建好的“wgroup”卷組中選擇“邏輯視圖”，點擊下方的“創建新的邏輯卷”按鈕，如圖8所示。

在圖9的界面中輸入邏輯卷的相關參數。

●“邏輯卷名”可根據情況自由設定，這里設置為“ftp”。

●“LV屬性”用于設置數據在邏輯卷中的寫入方式。假如邏輯卷中包括了兩個物理卷：“／dev／sdb1”、“／dev／sdb5”，“線性的”寫入方式就是當“／dev／sdb1”中的空間被用完之后才會使用“／dev／sdb5”，數據是被順序存儲的；“分塊的”就是將要寫入的數據分作兩部分，同時寫入到“／dev／sdb1”和“／dev／sdb5”中。“分塊的”寫入方式類似于RAID 0，理論上效率要更高，但是安全性較差，任何一個磁盤分區出現問題都會導致數據丟失。由于在系統中實施LVM的主要目的是為了更加靈活地調整分區容量，所以這里推薦采用“線性的”寫入方式，這也是系統的默認設置。

●“大小”用于設置LV的容量，這里將整個卷組的空間全部劃給邏輯卷。

●“文件系統”，LV也需要經過格式化創建文件系統之后才能使用，這里只能格式化成Linux標準的ext類文件系統。

●勾選“掛載”可以將LV自動掛載到指定位置，這里設置將其掛載到“／var／ftp”目錄，作為FTP服務器的主目錄。

●勾選“重新啟動時掛載”可以自動修改“／etc／fstab”配置文件，實現系統開機或重啟時自動掛載LV。

點擊“確定”按鈕之后就創建好了設備名為“／dev／wgroup／ftp”的邏輯卷，并自動掛載到了指定的掛載點

這樣，我們就可以像使用正常的磁盤分區一樣地使用邏輯卷了。

圖9 設置邏輯卷參數

圖10 調整邏輯卷的大小

2.6 調整卷組和邏輯卷的大小

當邏輯卷的空間全部用盡時，只要按照上面的步驟，先創建出一個磁盤分區，將其初始化成物理卷之后，再加入到卷組中，然后就可以任意地調整邏輯卷的容量。

由于邏輯卷是位于物理磁盤和分區之上的一個邏輯層，所以邏輯卷可以跨越物理磁盤，將任何一個磁盤上的分區加入到同一個邏輯卷中。下面就將第三塊磁盤中的分區“／dev／sdc1”加入到邏輯卷中。

首先按照上面的操作將“／dev／sdc1”初始化成物理卷，然后再將其添加到“wgroup”卷組中，最后打開邏輯卷“ftp”的屬性設置界面，就可以對邏輯卷的大小進行任意調整，如圖10所示。

3 結束語

通過LVM機制可以實現磁盤分區的動態管理，使磁盤分區管理工作具有更大的靈活性，并且使用system-config-lvm工具在圖形界面下操作更加便于理解和掌握。在生產實踐中，建議參照RHEL6系統的默認分區設置，將“／boot”以外的磁盤分區都設置成邏輯卷。另外為了提高磁盤性能，可以將LVM結合RAID一起使用，那將起到更好的效果。

[1]董良，寧方明.Linux系統管理[M].北京：人民郵電出版社，2012.

[2]張棟，張瑞生.網絡服務搭建、配置與管理大全（Linux版）[M].2版.北京：電子工業出版社，2012.