了解 LVM

在您初次安装 RockyLinux 时，您需要对磁盘执行分区操作，若不执行，则默认选择 LVM。

对于新手而言，我们建议您选择 标准分区。

当我们选择 标准分区 且后续执行挂载操作后，分区的容量大小就被完全固定，这种约束性在服务器上是不被允许的，因此我们需要有一种技术可以实现对硬盘资源的动态调整，也就是我们说的 LVM

基本原理

LVM（Logical Volume Manager，逻辑卷管理）的原理比较简单，简单来说就是在 磁盘分区 和 文件系统 之间加一个逻辑抽象层，把多块硬盘进行卷组合并，通过一个叫做逻辑卷的东西来对其进行底层的磁盘管理操作。

相关术语

• 物理存储介质（The physical media）：LVM 的存储介质可以是整个硬盘，也可以是硬盘分区或 RAID 等。介质必须转换或初始化为 LVM 物理卷（即 PV）才能进行下一步的操作。
• PV（Physical Volume，物理卷）：LVM 的基本存储逻辑块。创建物理卷可以用硬盘分区，也可以用硬盘本身。
• VG（Volume Group，卷组）：类似于标准分区中的物理硬盘，一个 VG 由一个或多个 PV 组成。
• LV（Logical Volume，逻辑卷）：类似于标准分区当中的硬盘分区，LV 建立在 VG 之上，您可以在 LV 上写入相应的文件系统。
• PE（Physical Extent，物理区域）：PV 中可以分配的最小存储单位，可以单独指定大小，默认为 4MB
• LE（Logical Extent，逻辑区域）：LV 中可以分配的最小存储单位，在同一个 VG 中，PE 和 LE 是相同的

请注意不同对象中对最小存储单位的定义：

• 在 RAID 当中，最小的存储单位被称为 chunk
• 在 ext4 文件系统中，最小的存储单位被称为 block
• 在 NTFS 文件系统中，最小的存储单位被称为 cluster
• 在物理硬盘中，最小的存储单位被称为扇区

从上图可知，组成 LVM 其实是三部分（不同颜色），分别是蓝色的物理分区层、绿色的 LVM 层、黑色的文件系统层。

从系统管理员的角度来说，也是按照上图的顺序进行使用，依次是：硬盘分区/硬盘/RAID —> 初始化为一个或多个 PV —> 合并组合成为 VG —> 划分出一个或多个 LV —> 格式化写入文件系统，挂载后进行使用

LVM 的写入机制

LVM 的写入机制主要涉及两种数据分布模式，两者的核心区别在于数据如何跨物理卷（PV）存储：

1. 线性模式（Linear Mode）– 默认写入机制，即新数据按顺序写入到物理卷，只有当前 PV 空间用尽后，才会使用下一个 PV

   • 优点：数据的连续性高，单块物理卷损坏时，未写入的 PV 数据仍可保留
   • 缺点：无法并行读写，性能受限于单块磁盘的速度

2. 条带模式（Striped Mode） – 类似于 RAID 0 的读写机制。数据会被拆分为固定大小的条带单元（Stripe Unit）并轮流写入到多个 PV 中，实现并行读写。比如，若条带单元大小为 64KB 且使用了 3 块 PV，则第 1 个 64KB 数据写入到 PV1 中，第 2 个 64KB 数据写入到 PV2 中，第 3 个 64KB 数据写入到 PV3 中，第 4 个 64KB 数据再次写入到 PV1 中，依此类推。

   • 优点：显著提升多磁盘的读写性能
   • 缺点：任意一个 PV 故障都会导致 LV 不可用；扩容的复杂度较高；需要搭配额外的数据备份方案或技术

两者的对比：

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