Wie funktioniert Logical Volume Manager (LVM) unter Linux?

Wie Funktioniert Logical Volume Manager Lvm Unter Linux



Logical Volume Manager (LVM) ist ein leistungsstarkes Festplattenverwaltungstool für Linux. LVM kann mehrere Festplatten gleichzeitig verwalten – Festplatten, SATA-SSDs, NVME-SSDs usw. Anstatt physische Partitionen auf den Festplatten zu erstellen, verwendet LVM logische Volumes, die sich über mehrere Festplatten erstrecken können (von LVM verwaltet). Diese Funktion verleiht LVM eine größere Flexibilität bei der Speicherverwaltung.

In diesem Artikel besprechen wir die Funktionsweise des Logical Volume Manager (LVM) und die Funktionen von LVM.

Inhaltsthema:

  1. Grundlegende Arbeitsprinzipien von LVM
  2. Funktionen des Logical Volume Manager (LVM).
  3. Abschluss

Grundlegende Arbeitsprinzipien von LVM

Der Prozess zur Verwaltung der Festplatten durch LVM ist in der folgenden Abbildung dargestellt:











Einige wichtige Begriffe von LVM werden wie folgt erklärt:



Physisches Volumen (PV): Die physischen Festplatten (HDDs, SSDs usw.), die dem LVM-System zur Verwaltung hinzugefügt werden, werden als physische LVM-Volumes (PV) bezeichnet. In der Abbildung werden Datenträger 1, Datenträger 2 und Datenträger 3 als LVM Physical Volumes (PV) bezeichnet.





Volumengruppe (VG): Eine oder mehrere physische Festplatten bilden eine LVM-Volume-Gruppe (VG). Wie in der Abbildung dargestellt, bilden Datenträger 1, Datenträger 2 und Datenträger 3 eine LVM-Volume-Gruppe (VG).

Logisches Volume (LV): In jeder LVM-Volume-Gruppe können Sie bis zu 256 logische LVM-Volumes (LV) erstellen. Logische LVM-Volumes (LV) sind wie Festplattenpartitionen. Sie können sie auf die gleiche Weise formatieren und im Linux-Dateisystem mounten, wie Sie die Festplattenpartitionen formatieren und mounten. Dies ist in der vorherigen Abbildung dargestellt.



Funktionen des Logical Volume Manager (LVM).

Die Funktionen des Logical Volume Manager (LVM) werden im Folgenden kurz erläutert:

Verwaltung logischer Datenträger: Der Hauptzweck von LVM besteht darin, die physischen Festplatten wie Festplatten/SSDs in logische Volumes/Partitionen zu abstrahieren, damit sie einfacher und flexibler verwaltet werden können. Wenn Sie sich über die anderen Funktionen von LVM informieren, werden diese Begriffe klarer.

Dynamische Größenänderung: Die dynamische Größenänderung logischer Volumes ist eine der Hauptfunktionen von LVM. Eine der Einschränkungen von MBR- oder GPT-Partitionen besteht darin, dass es sehr schwierig ist, die Größe der Partitionen nach der Erstellung zu ändern. Sie können die Größe der MBR- oder GPT-Partitionen auch nicht ändern, während sie gemountet sind. Mit den dynamischen Größenänderungsfunktionen von LVM können Sie die Größe der logischen LVM-Volumes (LV) im laufenden Betrieb ändern (verkleinern/erweitern), ohne dass die Bereitstellung der logischen Volumes jemals aufgehoben werden muss.

Thin Provisioning: Wenn Sie ein logisches LVM-Volume mit 10 GB erstellen und darin nur 2 GB Dateien speichern, weist das logische LVM-Volume nur 2 GB aus der LVM-Volume-Gruppe zu, nicht 10 GB. Diese Funktion von LVM wird als Thin Provisioning bezeichnet. Sie können so viele logische Volumes in einer LVM-Volume-Gruppe erstellen, wie Sie benötigen, solange der insgesamt genutzte Speicherplatz aller logischen Volumes einer LVM-Gruppe kleiner ist als der insgesamt verfügbare Speicherplatz der LVM-Volume-Gruppe.

Schnappschüsse : Sie können Snapshots eines logischen LVM-Volumes erstellen und das logische Volume aus dem Snapshot wiederherstellen, wenn etwas schief geht. Die LVM-Snapshot-Funktion ist sehr nützlich zum Sichern der Daten, zum Testen und Wiederherstellen der Daten.

Aufteilen der Daten auf mehrere Festplatten: Wir haben diese Funktion von LVM bereits besprochen. LVM verteilt die auf den logischen LVM-Volumes gespeicherten Daten auf alle physischen Volumes (HDDs/SSDs), die der LVM-Volume-Gruppe hinzugefügt werden. Dadurch wird die Lese-/Schreibleistung der logischen LVM-Volumes verbessert. In gewissem Sinne funktioniert die LVM-Volume-Gruppe wie ein RAID-0-Array. Es klebt die physischen Festplatten zusammen, um den insgesamt verfügbaren Speicherplatz zu erhöhen.

Spiegeln der Daten auf mehreren Festplatten: LVM kann auch so konfiguriert werden, dass die Daten einer physischen Festplatte auf die anderen physischen Festplatten repliziert werden, die derselben LVM-Volume-Gruppe hinzugefügt werden. Dies funktioniert auf die gleiche Weise wie ein RAID-1-Array. Selbst wenn eine der Festplatten der LVM-Volumengruppe ausfällt, sind die Daten der LVM-Volumengruppe weiterhin sicher.

Funktioniert mit RAID: LVM funktioniert einwandfrei mit dem Software- und Hardware-RAID. Sie können ein RAID-Array einrichten und LVM verwenden, um die Volumes/Partitionen des RAID-Arrays zu verwalten.

Datenmigration: LVM kann die Daten problemlos zwischen physischen Volumes migrieren. Die LVM-Datenmigration funktioniert auch dann, wenn das physische Volume ein iSCSI-Gerät ist. So können Sie die LVM-Daten per iSCSI über das Netzwerk migrieren.

Abschluss

Wir haben erklärt, wie Logical Volume Manager (LVM) funktioniert. Wir haben Ihnen auch eine Abbildung gezeigt, die erklärt, wie LVM die physischen Festplatten abstrahiert und die Festplatten logisch verwaltet, und auch die Funktionen des Logical Volume Manager (LVM) besprochen.