LVM管理和故障解决（一）

[size=18]LVM管理和故障解决（一）[/size]

首先申明，LVM（Logical Volume Manager）是操作系统中一个磁盘管理子系统，而不是文件系统！

在LVM里，一个PV（Physical Volume，物理卷）对应且只对应一个物理硬盘，一个或者多个PV组成一个VG（Volume Group，卷组），而从一个VG里又可以虚拟划分出若干个LV（Logical Volume，逻辑卷），真正的文件系统是创建在LV上面的，如下图示：

可以在LV上建文件系统，也可以不建文件系统而直接使用，这时叫裸设备（raw device）。因为是直接对设备进行数据读写，所以Raw device的性能要比文件系统好，许多数据库系统就是直接存储在裸设备上，但是可管理性比较差，题外话。

一个很容易想到的问题：LVM系统怎么知道往某一个LV里面存数据时，到底是存放到哪个（些）实际硬盘呢？在LVM系统里，一个PV由若干个PE（Physical Extent）组成，一个LV由若干个LE（Logical Extent）组成，而这些PE和LE之间又有直接的对应关系，这种对应关系被存储在一个叫做“PE/LE对应表”(Translation Table）的表中。Translation Table存放在LVM磁盘上，当VG被激活时才装载到内存中。PE是在创建卷组时创建的，大小由vgcreate的-s参数指定，默认是4M；在同一个VG里面的所有PV的PE大小是一样的，不管实际硬盘的大小和型号是否相同。当LV创建时，LVM系统创建LE并自动维护PE/LE对应表，使得每一个LV里面的LE都可以找到与之对应的PE，从而知道数据该往哪个硬盘写。一般情况下创建LV的时候，系统都是按物理硬盘加入VG的顺序来分配其可用的PV。比如说c0t5d0是第一个加入VG的硬盘，那么默认情况下c0t5d0里的可用PV将最先被用来分配，除非在使用lvextend命令时特殊指定。

在使用vgcreate的-s参数时，PE的大小必须是2的整数倍，一般使用默认值4。为什么是4而不是8、16...？（你问我我问谁？:p）不过我很幼稚的研究发现，一个PV最多只能有65535个PE，也就是最大支持4 * 65535 = 262140M的硬盘，当单个硬盘容量超过这个数的时候，PE的大小是不是就必须加大了？应该是吧！还有几个LVM的限定，要说明
·一个LV只能属于一个VG（不要去想lvol9先从vg00弄点空间，再从vg01弄点空间）
·一个PV要么独立要么属于且仅属于一个VG（独立时作为Raw Device，性能比较猛）
·vgcrete -l参数将限定一个VG里面能创建的最大LV数量，极限是255
·vgcreate -p参数限定一个VG里面能容纳的最多PV数，极限是255
·内核参数maxvgs限定系统最大的VG数，默认是10，最大可以变态到256

做系统管理和技术支持的人民不能不知道Quorum！什么是Quorum？我查金山词霸的解释“法定人数委员会或组织最少人数的官员或成员，通常要达到多数，必须出席以确保事务处理的有效性”。在LVM里也要用到Quorum机制。那么在LVM里的Quorum又是什么意思呢？---在激活vg之前，系统检测属于该vg的所有PV，当且仅当过半数的PV没问题时，该vg才允许被激活。这是一个安全机制，居然有一半的PV是坏的还让激活，那不纯心让人家数据丢失么？Quorum机制在VG配置改变（如新建逻辑卷）或状态改变（如VG里面有硬盘损坏）时都会被检测。不过，可以用“vgchange -q n”来绕过Quorum检测。说到Quorum，又会联想到只有2块盘做Mirror的情形，比如启动时的“hpux -lq”等，后面会再做更为详细的说明。

最后说明一下空间分配的连续性问题。下图为2个非连续空间分配（Non-Contiguous Allocation Policy）的示例:

如图示可以看出，非连续空间分配主要表现在给LV分配空间时，PE的不连续性。这种非连续性空间分配策略是LVM在创建LV时的默认策略，优点是可以跨多个PV，充分利用有效的剩余空间，同时非常方便扩文件系统，但是缺点之一是可能造成磁盘分配不均衡。当然，可以用lvextend来指定分配到哪个硬盘，但是效果不理想。相比之下，连续性空间分配策略对PE的分配要求要高得多：

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