邏輯卷管理

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在計算機存儲中，邏輯卷管理或 LVM 提供了一種在大容量存儲設備上分配空間的方法，該方法比傳統的分區方案更靈活地存儲卷。 特別是，卷管理器可以將分區（或一般的塊設備）連接、條帶化或以其他方式組合成更大的虛擬分區，管理員可以在不中斷系統使用的情況下調整大小或移動這些虛擬分區。

卷管理只是眾多存儲虛擬化形式中的一種。 它的實現發生在操作系統 (OS) 的設備驅動程序堆棧的一個層中（而不是在存儲設備或網絡中）。

大多數卷管理器實現共享相同的基本設計。 它們從物理卷 (PV) 開始，物理卷可以是硬盤、硬盤分區或外部存儲設備的邏輯單元號 (LUN)。 卷管理將每個 PV 視為由一系列稱為物理范圍 (PE) 的塊組成。 一些卷管理器（例如 HP-UX 和 Linux 中的卷管理器）具有統一大小的 PE； 其他的（例如 Veritas 中的 PE）具有可變大小的 PE，可以隨意拆分和合并。

通常，PE 簡單地一對一映射到邏輯范圍 (LE)。 通過鏡像，多個 PE 映射到每個 LE。 這些 PE 取自物理卷組 (PVG)，一組相同大小的 PV，其作用類似于 RAID1 陣列中的硬盤。 PVG 的布局通常使它們駐留在不同的磁盤或數據總線上以實現最大冗余。

系統將 LE 匯集到一個卷組 (VG) 中。 然后可以將池化的 LE 串聯在一起，形成稱為邏輯卷或 LV 的虛擬磁盤分區。 系統可以將 LV 用作原始塊設備，就像磁盤分區一樣：在其上創建可掛載的文件系統，或將它們用作交換存儲。

條帶化 LV 從不同的 PV 分配每個連續的 LE； 根據 LE 的大小，這可以通過承擔多個 PV 的組合讀取吞吐量來提高大型順序讀取的性能。

管理員可以增加 LV（通過連接更多 LE）或縮小它們（通過將 LE 返回到池中）。 級聯的 LE 不必是連續的。 這允許 LV 增長而不必移動已經分配的 LE。 一些卷管理器允許在線時在任一方向上調整 LV 的大小。 更改 LV 的大小不一定會更改其上的文件系統的大小； 它只是改變其包含空間的大小。 建議使用可以在線調整大小的文件系統，因為它允許系統在不中斷應用程序的情況下即時調整其存儲。

PV 和 LV 不能在不同的 VG 之間共享或跨越不同的 VG（盡管某些卷管理器可能允許在同一主機上的 VG 之間隨意移動它們）。 這允許管理員方便地將 VG 聯機、脫機或將它們作為單個管理單元在主機系統之間移動。

VG 可以通過吸收新的 PV 來增加它們的存儲池，或者通過從 PV 中撤回來縮小它們的存儲池。 這可能涉及將已分配的 LE 移出 PV。 大多數卷管理器都可以在線執行此操作； 如果底層硬件是可熱插拔的，工程師就可以在系統不停機的情況下升級或更換存儲。

混合卷是有意且不透明地使用兩個獨立物理卷的任何卷。 例如，工作負載可能包含隨機尋道，因此 SSD 可用于永久存儲經常使用或最近寫入的數據，同時使用更高容量的旋轉磁介質長期存儲很少需要的數據。 在 Linux 上，bcache 或 dm-cache 可用于此目的，而 Fusion Drive 可用于 OS X。ZFS 還通過允許管理員配置多級讀/寫緩存，在文件系統級別實現此功能。

混合卷呈現與混合驅動器類似的概念，它也結合了固態存儲和旋轉磁介質。

一些卷管理器還通過對每個 LE 應用寫時復制來實現快照。 在此方案中，卷管理器將在寫入 LE 之前將其復制到寫時復制表。

這保留了舊版本的 LV，快照，稍后可以通過在當前 LV 上覆蓋寫時復制表來重建快照。 除非卷管理同時支持自動精簡配置和丟棄，否則一旦原始卷中的 LE 被寫入，它將永久存儲在快照卷中。 如果快照卷小于其原始卷（這是一種常見的做法），則可能會導致快照無法運行。

快照可用于備份易變數據的自洽版本，例如來自繁忙數據庫的表文件，或用于在單個操作中回滾大型更改（例如操作系統升級）。