使用LVM實現(xiàn)基于分區(qū)的彈性存儲

吳佳驊

摘 要 本文介紹了彈性存儲和LVM，提出了一種運用LVM實現(xiàn)基于分區(qū)的彈性存儲的方案，并給出了實現(xiàn)過程。

關(guān)鍵詞 彈性存儲 LVM

中圖分類號：TP316 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1彈性存儲

彈性存儲，是指根據(jù)存放數(shù)據(jù)的多少或者使用者的要求來動態(tài)調(diào)整分配給其的存儲空間，調(diào)整過程中無須停機(jī)和卸載硬盤。因為有著極佳的存儲空間即時延展性，所以非常適合運用在需要存儲變動較頻繁的服務(wù)器上，如網(wǎng)盤服務(wù)、郵件服務(wù)、虛擬主機(jī)服務(wù)等等。

彈性存儲，從其實現(xiàn)途徑上來看，可以分為兩種，基于目錄的彈性存儲和基于分區(qū)的彈性存儲。

基于目錄的彈性存儲，是在對應(yīng)的目錄下動態(tài)的控制不同用戶或者不同服務(wù)對于目錄存儲空間的使用上限，通常用設(shè)置磁盤配額的方式來實現(xiàn)。這種方式最大的短板是其受制于目錄所在磁盤分區(qū)的空間上限，僅能在有限的空間內(nèi)做存儲空間的按需分配，對存儲空間的預(yù)留有所要求，并且對到達(dá)上限之后的空間增長實現(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，則是利用直接讓分區(qū)實現(xiàn)即時延伸的手段來達(dá)到存儲空間的動態(tài)分配，相較于基于目錄的彈性存儲，其上限是硬盤的空間上限，而這種上限又可以通過多個硬盤疊加的形式來獲得理論上的無限擴(kuò)充，空間增長相對容易。與對存儲空間需求較大的網(wǎng)盤服務(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Logical 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現(xiàn)基于分區(qū)的彈性存儲。

LVM被設(shè)計為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，由一個或多個物理卷PV組成，卷組VG的存儲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來擴(kuò)展其存儲空間。

邏輯卷LV，在卷組VG上組建得到，是實際實現(xiàn)存儲的分區(qū)，可以隨意即時延展。

3實現(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)建存儲層

3.1.1在磁盤上構(gòu)建物理卷PV

（1）對基礎(chǔ)硬盤分區(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請求空間時建立一塊邏輯卷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的存儲目錄。

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

（4）設(shè)置user1的存儲目錄權(quán)限。

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

3.3當(dāng)現(xiàn)有用戶user1空間耗盡，請求新空間時，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，延展其空間

（1）加入新的硬盤建立新的物理卷PV。

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

（2）將物理卷PV補充到卷組VG中，存儲空間得到延伸。

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