[发明专利]一种增强逻辑盘卷管理功能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机存储设备管理领域，特别涉及Linux操作系统中一种增强逻辑盘卷管理(LVM)功能的方法。 

背景技术

在安装Linux操作系统时，遇到的一个最常见的问题是如何为规划好的存储设备分区分配合适的空间：如果为某个存储设备分区分配的空间过小，可能会造成不久该存储设备分区的空间就会耗光；如果为该存储设备分区分配的空间过大，又很可能会造成很久都用不到该存储设备分区而造成浪费。因此，为规划好的存储设备分区分配合适的空间成为安装Linux操作系统的当务之急。 

目前采用了LVM来解决这个问题，LVM是Linux环境下对存储设备分区进行管理的一种机制，它是建立在存储设备分区之上的一个逻辑层，用来提高存储设备分区管理的灵活性的。 

图1为现有技术中采用LVM对存储设备分区进行管理的架构。如图1所示，一个存储设备分区只属于一个存储设备，该架构主要包括物理卷、卷组和逻辑卷三个部分。其中，物理卷是由存储设备分区抽象而成的，每一个物理卷对应一个不同的存储设备分区，它由物理卷号、物理卷大小、物理卷空闲空间、物理卷所在卷组号、物理卷片段链表以及物理卷所在卷组链表项等组成的物理卷对象共同描述；物理区块是物理卷的基本单位；物理卷片段是物理卷中的一段物理区块连续的区域，它由在物理卷中的起始位置、物理卷片段大小、映射标记以及所在物理卷链表项来描述，映射标记是用来反映该物理卷片段是否已经被映射的。卷组是由多个物理卷组成的，每个物理卷 都可以加到卷组中，且同一个卷组中的各个物理卷的物理区块的大小是相同的，它是由卷组号、卷组大小、卷组空闲空间、物理卷链表和逻辑卷链表等组成的卷组对象来描述的。逻辑卷是所能见到的逻辑的存储设备分区，在逻辑卷上部署好文件系统即可对文件进行相应的操作，它由逻辑卷号、逻辑卷大小、逻辑卷所在卷组号、逻辑卷片段链表以及逻辑卷所在卷组链表项等组成的逻辑卷对象来描述，与物理卷不同的是，一个逻辑卷可以跨多个存储设备分区；同物理卷一样，逻辑区块是逻辑卷的基本单位，且每个逻辑区块都有与其一一对应的物理区块，逻辑区块的大小同与其对应的物理区块的大小是一样的；逻辑卷片段是逻辑卷中的一段逻辑区块连续的区域，每个逻辑卷片段都有与其一一对应的物理卷片段，它由在逻辑卷中的起始位置、逻辑卷片段大小、所映射的物理卷片段以及所在逻辑卷链表项来描述。 

LVM管理存储设备分区的具体实现方式为：首先，将每个存储设备分区抽象成不同的物理卷；其次，将若干个物理卷连接为一个卷组，从而形成一个统一的存储池；最后，根据需求在卷组上创建或扩展逻辑卷，并在逻辑卷上创建相应的文件系统，进一步地用于后续使用。 

图2为现有利用LVM创建逻辑卷的工作流程图。如图2所示，该流程主要包括以下步骤： 

步骤201：根据创建逻辑卷的请求分配一个逻辑卷对象。 

当需要创建一个逻辑卷时，会向LVM发出创建逻辑卷的请求，该请求中包含了需要创建的逻辑卷的逻辑卷号、逻辑卷大小以及在哪个卷组中建立等信息。进一步地，LVM会根据包含上述信息的请求分配一个逻辑卷对象，之后对其中包含的逻辑卷号、逻辑卷大小以及逻辑卷所在卷组号等字段赋值，并将分配的逻辑卷对象加到所在卷组对象中的逻辑卷链表字段中。 

步骤202：获取逻辑卷可映射到的物理卷片段。 

本步骤是通过两级扫描来获取逻辑卷可映射的物理卷片段的，具体为：首先，扫描逻辑卷所在卷组对象中的物理卷链表，获取相应卷组中所有的物理卷；其次，对于获取到的每一个物理卷，扫描其中的物理卷片段链表，获 取其中映射标记未被标记的物理卷片段，也即未映射的物理卷片段。 

在获取到未映射的物理卷片段后，还需进一步地将所有这些未映射的物理卷片段按照由大到小的顺序进行排序，排序方法有很多种，这里采用的是插入排序：即先插入第一个物理卷片段，以后的每一个物理卷片段都是从已排好序的序列中找到对应的位置进行插入的，直至最后一个物理卷片段完成插入操作，也就完成了对未映射物理卷片段的大小排序操作。 

需要注意的是，在本步骤中对物理卷片段进行排序时是在同一个物理卷中进行的。 

步骤203：判断所有可映射的物理卷片段大小总和是否不小于要求创建的逻辑卷大小，如果是，执行步骤205；否则，执行步骤204后以失败结束逻辑卷的创建过程。 

当获取到逻辑卷可映射的所有物理卷片段之后，还需进一步判断所有可映射的物理卷片段大小总和是否不小于要求创建的逻辑卷大小，如果不小于，则执行步骤205；否则，执行步骤204后，以失败结束逻辑卷的创建过程。