LVM与RAID

nyan
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LVM

LVM（Logical Volume Manager）是一个用于管理存储设备的逻辑卷管理器。它提供了在Linux系统上创建、管理和分配逻辑卷的功能，以提供更灵活、可靠和易于管理的存储解决方案。

使用LVM，可以将多个物理磁盘（或分区）组合在一起形成一个逻辑卷组（Volume Group），并从逻辑卷组中创建逻辑卷（Logical Volume）。逻辑卷可以根据需要进行动态调整大小，并可以分配给文件系统或其他应用程序使用。

LVM提供了以下关键概念和功能：

  1. 物理卷（Physical Volume，PV）：物理磁盘或分区，通过初始化为物理卷并将其加入到逻辑卷管理器中来使用。
  2. 逻辑卷组（Volume Group，VG）：由一个或多个物理卷组成的逻辑卷的集合。逻辑卷组充当逻辑卷的容器。
  3. 逻辑卷（Logical Volume，LV）：从逻辑卷组中分配的逻辑存储单元。逻辑卷具有可调整大小的特性。
  4. LVM快照（LVM Snapshot）：LVM提供了快照功能，可以在不中断系统运行的情况下创建卷的副本。快照可以用于数据备份、恢复和测试等目的。
  5. 物理扩展（Physical Extend，PE）：PE 是用来保存数据的最小单元，我们的数据实际上都是写入 PE 当中的。PE 的大小是可以配置的，默认是 4MB。

LVM的优势：

  1. 灵活性：LVM允许动态调整逻辑卷的大小，而无需重新分区或重建文件系统。
  2. 可靠性：LVM支持数据冗余和容错功能，如磁盘镜像和RAID。
  3. 性能优化：LVM可以通过跨多个物理磁盘分布数据，从而提供更高的输入/输出性能。
  4. 数据管理：LVM提供了逻辑卷的快照功能，用于数据备份和测试。

image.png 通过交换PE来进行资料的转换，将原来LV内的PE转移到其他的设备中以降低LV的容量，或将其他设备 中的PE加到LV中以加大容量

指令

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#创建物理卷
pvcreate /dev/sda  /dev/sdb
#为卷组分配物理卷
vgcreate vg0(卷组名字) /dev/sda(物理卷)
#从卷组创建逻辑卷
lvcreate  -L 500M(逻辑卷大小)  -n data vg0(卷组名字)

RAID

独立硬盘冗余阵列（RAID, Redundant Array of Independent Disks），旧称廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks），简称磁盘阵列。利用虚拟化存储技术把多个硬盘组合起来，成为一个或多个硬盘阵列组，目的为提升性能或资料冗余，或是两者同时提升。

RAID把多个硬盘组合成为一个逻辑硬盘，因此，操作系统只会把它当作一个实体硬盘。RAID常被用在服务器电脑上，并且常使用完全相同的硬盘作为组合。由于硬盘价格的不断下降与RAID功能更加有效地与主板集成，它也成为普通用户的一个选择，特别是需要大容量存储空间的工作。

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RAID 0

称为带区卷。它将两个以上的磁盘并联起来，成为一个大容量的磁盘。在存放数据时，分段后分散存储在这些磁盘中，因为读写时都可以并行处理，所以在所有的级别中，RAID 0的速度是最快的。但是RAID 0既没有冗余功能，也不具备容错能力，如果一个磁盘（物理）损坏，所有数据都会丢失，危险程度与JBOD相当。

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RAID 1

也称为镜像, 两组以上的N个磁盘相互作镜像，在一些多线程操作系统中能有很好的读取速度，理论上读取速度等于硬盘数量的倍数，与RAID 0相同。另外写入速度有微小的降低。

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RAID 5

RAID 5是一种储存性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。它使用的是Disk Striping（硬盘分割）技术。

RAID 5使用“奇偶校验位”。与 RAID-4 一样，有效大小是 N-1 个磁盘的大小。 然而，由于奇偶校验信息也在 N 个驱动器之间均匀分布，因此避免了每次写入都必须更新奇偶校验磁盘的瓶颈。防止单个磁盘故障，而且访问速度快。

RAID 5不是对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID 5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID 5的一个磁盘数据发生损坏后，可以利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折中方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比镜像低而磁盘空间利用率要比镜像高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只是因为多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度相对单独写入一块硬盘的速度略慢，若使用“回写缓存”可以让性能改善不少。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高，存储成本相对较便宜。

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RAID 10

RAID 10是先做镜像卷RAID 1 将所有硬盘分为两组，再做RAID 0 执行条带化操作分割数据 ，视为以RAID 1作为最低组合，然后将每组RAID 1视为一个“硬盘”组合为RAID 0运作。

RAID 01则是跟RAID 10的程序相反，是先将数据分割。再做镜像卷RAID 1 它将所有的硬盘分为两组，每组各自构成为RAID 0作为最低组合，而将两组硬盘组合为RAID 1运作。

当RAID 10有一个硬盘受损，其余硬盘会继续运作。RAID 01只要有一个硬盘受损，同组RAID 0的所有硬盘都会停止运作，只剩下其他组的硬盘运作，可靠性较低。如果以六个硬盘建RAID 01，镜像再用三个建RAID 0，那么坏一个硬盘便会有三个硬盘离线。因此，RAID 10远较RAID 01常用，零售主板绝大部分支持RAID 0/1/5/10，但不支持RAID 01。

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