使用LVM實(shí)現(xiàn)基于分區(qū)的彈性存儲(chǔ)

吳佳驊

摘 要 本文介紹了彈性存儲(chǔ)和LVM，提出了一種運(yùn)用LVM實(shí)現(xiàn)基于分區(qū)的彈性存儲(chǔ)的方案，并給出了實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

關(guān)鍵詞 彈性存儲(chǔ) LVM

中圖分類號(hào)：TP316 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1彈性存儲(chǔ)

彈性存儲(chǔ)，是指根據(jù)存放數(shù)據(jù)的多少或者使用者的要求來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整分配給其的存儲(chǔ)空間，調(diào)整過(guò)程中無(wú)須停機(jī)和卸載硬盤(pán)。因?yàn)橛兄鴺O佳的存儲(chǔ)空間即時(shí)延展性，所以非常適合運(yùn)用在需要存儲(chǔ)變動(dòng)較頻繁的服務(wù)器上，如網(wǎng)盤(pán)服務(wù)、郵件服務(wù)、虛擬主機(jī)服務(wù)等等。

彈性存儲(chǔ)，從其實(shí)現(xiàn)途徑上來(lái)看，可以分為兩種，基于目錄的彈性存儲(chǔ)和基于分區(qū)的彈性存儲(chǔ)。

基于目錄的彈性存儲(chǔ)，是在對(duì)應(yīng)的目錄下動(dòng)態(tài)的控制不同用戶或者不同服務(wù)對(duì)于目錄存儲(chǔ)空間的使用上限，通常用設(shè)置磁盤(pán)配額的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種方式最大的短板是其受制于目錄所在磁盤(pán)分區(qū)的空間上限，僅能在有限的空間內(nèi)做存儲(chǔ)空間的按需分配，對(duì)存儲(chǔ)空間的預(yù)留有所要求，并且對(duì)到達(dá)上限之后的空間增長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)難度較大，也不便利。一般只是用于數(shù)據(jù)量不大的服務(wù)，如郵件服務(wù)之類。

基于分區(qū)的彈性存儲(chǔ)，則是利用直接讓分區(qū)實(shí)現(xiàn)即時(shí)延伸的手段來(lái)達(dá)到存儲(chǔ)空間的動(dòng)態(tài)分配，相較于基于目錄的彈性存儲(chǔ)，其上限是硬盤(pán)的空間上限，而這種上限又可以通過(guò)多個(gè)硬盤(pán)疊加的形式來(lái)獲得理論上的無(wú)限擴(kuò)充，空間增長(zhǎng)相對(duì)容易。與對(duì)存儲(chǔ)空間需求較大的網(wǎng)盤(pán)服務(wù)、虛擬主機(jī)服務(wù)等等有相當(dāng)好的適合相性。

2 LVM介紹

LVM，英文全名為L(zhǎng)ogical Volume Manager，中文翻譯名稱是邏輯卷管理。目前主流的Linux發(fā)行版中都集成了LVM。LVM極佳的延展性使得其非常適合用于實(shí)現(xiàn)基于分區(qū)的彈性存儲(chǔ)。

LVM被設(shè)計(jì)為3層結(jié)構(gòu)，最底層是物理卷PV（Physical Volume），中間層是卷組VG（Volume Group），最上層是邏輯卷LV（Logical Volume）。LVM結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1：LVM結(jié)構(gòu)圖

物理卷PV，由基本硬盤(pán)分區(qū)構(gòu)建而成，用于提供組成卷組VG的材料。

卷組VG，由一個(gè)或多個(gè)物理卷PV組成，卷組VG的存儲(chǔ)空間大小即組成它的所有物理卷PV的空間大小之和。卷組VG可以添加新的物理卷PV來(lái)擴(kuò)展其存儲(chǔ)空間。

邏輯卷LV，在卷組VG上組建得到，是實(shí)際實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)的分區(qū)，可以隨意即時(shí)延展。

3實(shí)現(xiàn)方式

本文所使用的系統(tǒng)環(huán)境為CentOS6.5。

3.1使用LVM構(gòu)建存儲(chǔ)層

3.1.1在磁盤(pán)上構(gòu)建物理卷PV

（1）對(duì)基礎(chǔ)硬盤(pán)分區(qū)。

[root@localhost mnt]# fdisk /dev/sdb

Command （m for help）： n

Command action p

Partition number（1-4）： 1

（2）修改分區(qū)的文件系統(tǒng)ID為8e。

Command （m for help）： t

Selected Partition 1

Hex code （type L to list codes）： 8e

（3）將分區(qū)建立為物理卷PV。

[root@localhost mnt]# pvcreate /dev/sdb1

3.1.2將構(gòu)建的物理卷PV組建成卷組VG

（1）查看目前存在的物理卷PV。

[root@localhost mnt]# pvdisplay

（2）選擇需要使用的物理卷PV組建成卷組VG。

[root@localhost mnt]# vgcreate vg1 /dev/sdb1

（3）查看組建的卷組VG的信息。

[root@localhost mnt]# vgdisplay

3.2當(dāng)出現(xiàn)新用戶user1請(qǐng)求空間時(shí)建立一塊邏輯卷LV分配給user1

（1）在卷組VG上建立邏輯卷LV。

[root@localhost mnt]# lvcreate –L 1G –n user1 vg1

（2）格式化新建立的邏輯卷LV。

[root@localhost mnt]# mkfs.ext4 /dev/vg1/user1

（3）把新建立的邏輯卷LV掛載到user1的存儲(chǔ)目錄。

[root@localhost mnt]# mount /dev/vg1/user1 /home/user1/storage

（4）設(shè)置user1的存儲(chǔ)目錄權(quán)限。

[root@localhost mnt]# chmod 700 /home/user1/storage

3.3當(dāng)現(xiàn)有用戶user1空間耗盡，請(qǐng)求新空間時(shí)，延展其邏輯卷LV

（1）擴(kuò)展邏輯卷LV的空間。

[root@localhost mnt]# lvextend –L +1G /dev/vg1/user1

（2）格式化擴(kuò)展的空間部分。

[root@localhost mnt]# resize2fs /dev/vg1/user1

3.4當(dāng)現(xiàn)有卷組VG空間耗盡時(shí)，延展其空間

（1）加入新的硬盤(pán)建立新的物理卷PV。

[root@localhost mnt]# pvcreate /dev/sdc1

（2）將物理卷PV補(bǔ)充到卷組VG中，存儲(chǔ)空間得到延伸。

[root@localhost mnt]# vgextend vg1 /dev/sdc1