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AIX主机逻辑卷管理器(LVM)概念详解:卷组、物理/逻辑卷、分区

2016-07-05 18:23 EMC中文技术社区

本文主要介绍逻辑卷管理器成员的概念及其与应用程序与物理层之间的关联。


逻辑卷管理器(LVM)通过将数据在存储空间的逻辑视图与实际的物理磁盘之间进行映射来控制磁盘资源。实现方式是在传统的物理设备驱动层之上加载一层磁盘设备驱动代码。该磁盘存储逻辑视图供应用程序使用并独立于底层物理磁盘结构。

 

图1. 物理层和应用层之间的LVM适配图

 

如下结构层次图描述了固定磁盘存储的管理,各层级之间有明确定义的映射关系(包括卷组(datavg),逻辑卷(lv04和mirrlv),逻辑分区(LP1,…),物理卷(hdisk9),和物理分区(PP8))。

 

图2. LVM各成员之间的关系

 

每一个单独的磁盘设备被称为物理卷并赋予一个名称,通常是/dev/hdiskx(x是系统中唯一的整数值)。每一个正在使用的物理卷都属于一个卷组(VG),除非它是作为原始存储磁盘设备或现成备份盘(通常称为热备盘)。每个物理卷包含一定数量相互叠加的磁盘(或盘片),被分成固定大小的物理分区。出于空间分配的考虑,将每一个物理卷划分成五个区域:(外部边缘,外中间,中心,内中间,以及内部边缘),这些可看做通过磁盘盘片垂直切割的圆柱段(参见图3)。每一区域的物理分区数随着磁盘设备总容量而变化。

 

逻辑卷管理器(LVM)是操作系统命令、库子程序、其他允许用户建立和控制逻辑卷存储的集合。如前文所述,逻辑卷管理器(LVM)通过将数据在存储空间的逻辑视图与实际的物理磁盘之间进行映射来控制磁盘资源。实现方式是在传统的物理设备驱动层之上加载一层磁盘设备驱动代码。该磁盘存储逻辑视图供应用程序使用并独立于底层物理磁盘结构。

 

 

图3. 物理卷区域

 

逻辑卷管理器(LVM)通过同样的方式来管理RAID磁盘阵列。RAID阵列被当做单一磁盘来处理,即使在绝大多数情况下它的容量相当可观。

 

安装成功后,系统有一个卷组(root卷组称为rootvg),包括了启动系统所必须的逻辑卷以及安装脚本指定的其他逻辑卷。连接到系统的其他物理卷可被添加到卷组中(使用extendvg命令),或用于创建新卷组(使用mkvg命令)。

 

卷组和物理卷有如下关系:

  • 单个系统上,一个或多个物理卷可组成一个卷组。

  • 物理卷不能在卷组之间共享。

  • 整个物理卷成为卷组的一部分。

  • LVM独立于物理卷。因此不同类型的物理卷可组成一个卷组。

 

每个卷组内,定义了一个或多个逻辑卷。逻辑卷是用来存储数据的磁盘区域,对于应用来说是连续的,但是在实际物理卷上有可能非连续。逻辑卷可以扩展、重定位、跨越多个物理卷,并且其内容可以复制以提供更好地灵活性和可扩展性。

 

每一个逻辑卷包含一个或多个逻辑分区(LPs)。每一个逻辑分区对应至少一个物理分区。如果逻辑卷是镜像保护的,那么系统会分配额外的物理分区用以存储各逻辑分区的复制数据。为了保证可用性,这些数据通常位于不同的物理卷,但有时出于性能的考虑,也可能位于同一物理卷。

逻辑卷可通过命令或SMIT菜单形式创建或修改。

 

逻辑卷只能属于一个卷组。一个逻辑卷可以:

  • 位于一个物理卷

  • 跨越一个卷组的多个物理卷

  • 多个镜像位于同一卷组的不同物理卷

 

对所有概念做一个总结:

  • 物理卷:一个存储磁盘设备,可被分为多个物理分区

  • 卷组:一个或多个物理卷的集合,独立于类型

  • 逻辑卷:一组逻辑分区的集合,每一逻辑卷可映射到卷组内任一物理分区。如果使用镜像,逻辑分区映射到2个或3个物理分区。

  • 逻辑卷管理器:通过逻辑卷磁盘驱动控制上述成员。它负责管理物理分区的复杂结构,包括镜像,对用户/应用呈现单一的逻辑分区。



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