第 2 章 LVM 组件

本章论述了 LVM 逻辑卷组件。

2.1. 物理卷

LVM 逻辑卷的底层物理存储单元是一个块设备,比如一个分区或整个磁盘。要在 LVM 逻辑卷中使用该设备,则必须将该设备初始化为物理卷(PV)。将块设备初始化为物理卷会在该设备的起始扇区附近放置一个标签。
默认情况下,LVM 标签是放在第二个 512 字节扇区。可以将标签放在最开始的四个扇区之一来覆盖这个默认设置。这样就允许在必要时 LVM 卷可与其他使用这些扇区的用户共同存在。
LVM 标签可为物理设备提供正确的识别和设备排序,因为在引导系统时,设备可以任何顺序出现。LVM 标签在重新引导和整个集群中保持不变。
LVM 标签可将该设备识别为 LVM 物理卷。它包含物理卷的随机唯一识别符(UUID)。它还以字节为单位记录块设备的大小,并记录 LVM 元数据在设备中的存储位置。
LVM 元数据包含系统中 LVM 卷组的配置详情。默认情况下,卷组中的每个物理卷中都会在其元数据区域保留一个一样的元数据副本。LVM 元数据很小,并以 ASCII 格式保存。
现在,LVM 允许在每个物理卷中保存 0、1 或者 2 个元数据副本。默认是保存一个副本。一旦设置了在物理卷中保存的元数据备份数目之后就无法再更改。第一个副本保存在设备的起始位置,紧挨着标签。如果有第二个副本,会将其放在设备的末尾。如果不小心写入了不同于想要写入的磁盘,从而覆盖了磁盘的起始部分,那么可以使用在设备末尾的元数据第二个副本恢复元数据。
有关 LVM 元数据和更改元数据参数的详情请参考 附录 D, LVM 卷组元数据

2.1.1. LVM 物理卷布局

图 2.1 “物理卷布局” 显示 LVM 物理卷的布局。LVM 标签在第二个扇区,接下来是元数据区,之后是设备的可用空间。

注意

在 Linux 内核(及整个文档)中,每个扇区的大小为 512K。
物理卷布局

图 2.1. 物理卷布局

2.1.2. 一个磁盘中有多个分区

LVM 允许在磁盘分区以外创建物理卷。Red Hat 通常建议创建可覆盖整张磁盘的单一分区,并将其标记为 LVM 物理卷,理由如下:
  • 方便管理
    如果每个真实磁盘只出现一次,那么在系统中追踪硬件就比较容易,这在磁盘失败时尤为突出。另外,单一磁盘中有多个物理卷可导致内核在引导时发出未知分区类型警告。
  • 条带化性能
    LVM 无法知道两个物理卷是否在同一物理磁盘中。如果要在两个物理卷处于同一物理磁盘中时创建条带逻辑卷,则条带可能位于同一磁盘的不同分区中。这样会降低性能而不是提升性能。
虽然不建议这样做,但可能会在某种情况下需要将磁盘分为不同的 LVM 物理卷。例如:如果一个系统中有几张磁盘,在将现有系统迁移至 LVM 卷时,可能需要在分区间移动数据。另外,如果有一个非常大的磁盘,并想要有一个以上的卷组以便管理,则需要将该磁盘分区。如果磁盘中有一个以上的分区,同时那些分区处于同一卷组中,则在创建条带卷指定逻辑卷中所包含分区时要特别小心。