前言

LVM 邏輯卷管理，是對磁盤分區(qū)進行管理的一種機制，建立在硬盤和分區(qū)之上咙俩，文件系統(tǒng)之下的一個邏輯層，可以提高磁盤分區(qū)管理的靈活性湿故，基于lvm可以實現(xiàn)分區(qū)的擴容

許多Linux使用者安裝操作系統(tǒng)時都會遇到這樣的困境：如何精確評估和分配各個硬盤分區(qū)的容量阿趁，如果當初評估不準確，一旦系統(tǒng)分區(qū)不夠用時可能不得不備份坛猪、刪除相關(guān)數(shù)據(jù)脖阵，甚至被迫重新規(guī)劃分區(qū)并重裝操作系統(tǒng)，以滿足應(yīng)用系統(tǒng)的需要墅茉。

LVM是Linux環(huán)境中對磁盤分區(qū)進行管理的一種機制命黔，是建立在硬盤和分區(qū)之上、文件系統(tǒng)之下的一個邏輯層躁锁，可提高磁盤分區(qū)管理的靈活性纷铣。centos7默認安裝的分區(qū)格式就是LVM邏輯卷的格式。

下面就lvm的原理和使用做詳細的記錄介紹

正文

平時战转，如果是機房中的線下服務(wù)器搜立，都推薦使用lvm進行磁盤管理，可以更加靈活槐秧，當然一般大的公司可能會有更好的存儲設(shè)備啄踊，進行統(tǒng)一儲存忧设，但這也不影響，推薦是能用lvm就用lvm颠通。另外如果是像阿里云這種云平臺址晕，ECS服務(wù)器的磁盤默認都是直接掛載的，并沒有使用lvm顿锰，因為這些磁盤都是可以在阿里云上直接在線擴容或者新增磁盤谨垃，以此解決磁盤的靈活問題。

在使用操作lvm之前硼控，我們首先要理解lvm的原理刘陶。

1. lvm原理

lvm是一個基于磁盤和分區(qū)之上，文件系統(tǒng)之下的中間邏輯層牢撼，lvm的層級結(jié)構(gòu)如下圖：

如圖匙隔，首先是最下層的物理分區(qū)： 物理分區(qū)就是通過 fdisk -l 命令查看到的就是物理磁盤和物理分區(qū)，是實際的物理設(shè)備熏版，lvm則是基于此之上纷责，在物理磁盤上可以劃分分區(qū)，為物理分區(qū)撼短，物理分區(qū)必須設(shè)置為lvm分區(qū)格式再膳，才可以將這些物理分區(qū)，提取出來創(chuàng)建成物理卷阔加。

物理卷： 也就是圖中第二層饵史，是通過物理分區(qū)創(chuàng)建而來满钟，與物理分區(qū)一一對應(yīng)胜榔。創(chuàng)建為物理卷后，則可以將物理卷合并為一個大的卷組湃番。通過命令pvdisplay 查看物理卷

卷組： 也就是圖中第三層夭织，卷組是不同的物理卷合并而成，可以將所有物理卷的大小整合成一個大的卷組吠撮，相當于一個大的整合的邏輯磁盤尊惰，然后在卷組中就可以根據(jù)需求劃分邏輯卷。通過命令vgdisplay 查看卷組泥兰。

邏輯卷： 也就是圖中最頂層弄屡，邏輯卷是從卷組中劃分出來的，相當于邏輯分區(qū)鞋诗，此邏輯卷就可以直接格式化掛載到目錄膀捷，就可以直接使用了。通過命令lvdisplay 查看邏輯卷削彬。

你可能會問全庸，為什么要這么做秀仲，有幾點：

因為一般的物理磁盤你進行的物理分區(qū)，一旦確定壶笼，就不能修改大小神僵，不靈活。

因為一般的物理磁盤大小有限覆劈，而物理分區(qū)只能是小于等于物理磁盤的大小保礼，而通過lvm則可以將多個磁盤組合成一個大的卷組，相當于一個大的磁盤责语，就可以增大單個文件系統(tǒng)的容量大小氓英。

管理方便，底層的磁盤管理由lvm幫你做了鹦筹，你只需要將物理分區(qū)創(chuàng)建出物理卷加入到卷組铝阐，所有的管理都直接對卷組操作即可，簡單方便铐拐。

通過lvm管理磁盤徘键，非常的方便，當然也有不好的地方遍蟋，那就是物理磁盤通過lvm聯(lián)系在了一起吹害，如果需要退出物理磁盤則不能直接暴力的拔出磁盤，而需要在lvm中退出后虚青，才能拔出磁盤它呀，不然會導(dǎo)致lvm故障，這方便可能會比直接掛載更加復(fù)雜一點棒厘，但為了靈活方便纵穿，這點代價還是能接受的。

2. 通過lvm新增創(chuàng)建分區(qū)

上面說了lvm的結(jié)構(gòu)原理奢人，下面就記錄介紹如何使用lvm創(chuàng)建物理卷谓媒，卷組，邏輯卷等來使用何乎。下面假設(shè)你新增了一塊磁盤句惯，詳細說明如果將此磁盤進行納入到lvm管理下。

創(chuàng)建物理分區(qū)

首先支救，需要將磁盤進行物理分區(qū)：

# 查看物理磁盤和分區(qū)情況

$ fdisk -l

Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors

Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes

Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes

I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

Disk label type: dos

Disk identifier: 0xdb5c4c82

? Device Boot? ? ? Start? ? ? ? End? ? ? Blocks? Id? System

# 可以看到有一塊/dev/sdb的磁盤抢野，大小21.5G，還沒有服務(wù)分區(qū)

# 操作此磁盤各墨，創(chuàng)建物理分區(qū)

$ fdisk /dev/sdb

Command (m for help): n? ? # n創(chuàng)建物理分區(qū)

Partition type:

? p? primary (0 primary, 0 extended, 4 free)

? e? extended

Select (default p): p? ? # p指定創(chuàng)建主分區(qū), e為擴展分區(qū)

Partition number (1-4, default 1):

First sector (2048-41943039, default 2048):

Using default value 2048? ? # 默認起始位

Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-41943039, default 41943039):

Using default value 41943039? ? # 默認結(jié)束位為最后一位

Partition 1 of type Linux and of size 20 GiB is set

Command (m for help): w? ? # 保存操作結(jié)果

The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.

Syncing disks.

PS: 這里說明一下指孤，sector為磁盤扇區(qū)，通過指定扇區(qū)區(qū)間來確定分區(qū)區(qū)域和大小欲主。

創(chuàng)建物理卷

# 指定物理分區(qū)邓厕，創(chuàng)建為物理卷

$ pvcreate /dev/sdb1

# 查看物理卷

$ pvdisplay

# 簡單查看

$? pvs

創(chuàng)建卷組

# 若沒有卷組逝嚎，則指定物理卷，創(chuàng)建卷組详恼，卷組名為：centos

# 格式為：vgcreate 卷組名稱 物理卷名稱

$ vgcreate centos /dev/sdb1

# 若已有卷組补君，可將物理卷，加入到卷組昧互，卷組名為：centos

$ 格式為： vgextend 卷組名稱 物理卷名稱

$ vgextend centos /dev/sdb1

# 查看卷組

$ vgdisplay

# 簡單查看卷組

$ vgs

創(chuàng)建邏輯卷

# 指定卷組挽铁，創(chuàng)建邏輯卷，名稱為：test-lv

$ 命令格式為： lvcreate -L 邏輯卷大小 -n 邏輯卷名稱 卷組名稱

$ lvcreate -L 5G -n test-lv centos

# 查看邏輯卷敞掘，注意：邏輯卷的LV Path會被用于格式化和掛載

$ lvdisplay

--- Logical volume ---

? LV Path? ? ? ? ? ? ? ? /dev/centos/test-lv

? LV Name? ? ? ? ? ? ? ? test-lv

? VG Name? ? ? ? ? ? ? ? centos

? LV UUID? ? ? ? ? ? ? ? sbGZQI-xVKe-QFJF-MV3Y-WpoW-Hucl-pqwQEg

? LV Write Access? ? ? ? read/write

? LV Creation host, time localhost.localdomain, 2019-08-07 23:05:44 -0700

? LV Status? ? ? ? ? ? ? available

? # open? ? ? ? ? ? ? ? 0

? LV Size? ? ? ? ? ? ? ? 5.00 GiB

? Current LE? ? ? ? ? ? 1280

? Segments? ? ? ? ? ? ? 1

? Allocation? ? ? ? ? ? inherit

? Read ahead sectors? ? auto

? - currently set to? ? 8192

? Block device? ? ? ? ? 253:0

# 簡單查看邏輯卷

$ lvs

格式化并掛載

# 格式化邏輯卷叽掘，格式化為centos7默認的xfs格式，通過邏輯卷的LV Path指定邏輯卷

# centos7 的文件系統(tǒng)格式默認為xfs玖雁，centos6為ext4更扁。

$ mkfs.xfs /dev/centos/test-lv

# 掛載到本地目錄前，需要本地目錄先存在赫冬，所以我們先創(chuàng)建目錄浓镜，如/data

$ mkdir /data

# 掛載，使用邏輯卷的LV Path

$ mount /dev/centos/test-lv /data

# 掛載完成后劲厌，通過df -h 就能看到相應(yīng)的文件系統(tǒng)

# 然后將掛載信息寫入到/etc/fstab中膛薛，使其開機掛載

$ echo "/dev/centos/test-lv? /data? xfs? defaults? 0? 0" >> /etc/fstab

ok，到此就完成了將通過磁盤創(chuàng)建物理卷补鼻，創(chuàng)建卷組哄啄，加入卷組，創(chuàng)建邏輯卷并格式化掛載使用风范。

3. 調(diào)整邏輯分區(qū)大小

上面我們講了如何通過lvm創(chuàng)建邏輯分區(qū)并使用咨跌，學(xué)會了使用lvm的開始，然后當我們使用了一段時間后乌企，邏輯分區(qū)已經(jīng)差不多占滿時挨决，就需要進行邏輯分區(qū)的擴容虹菲，或者一些不用的邏輯分區(qū)進行縮容。

特別注意的是：

resize2fs命令 ? ? ? ? ???針對的是ext2姜盈、ext3哭当、ext4文件系統(tǒng)

xfs_growfs命令 ? ? ? ??針對的是xfs文件系統(tǒng)

# 首先通過df -hT 查看文件系統(tǒng)類型

$ df -hT

Filesystem? ? ? ? ? ? ? ? ? Type? ? ? Size? Used Avail Use% Mounted on

/dev/sda3? ? ? ? ? ? ? ? ? xfs? ? ? ? 18G? 4.7G? 14G? 27% /

devtmpfs? ? ? ? ? ? ? ? ? ? devtmpfs? 475M? ? 0? 475M? 0% /dev

tmpfs? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? tmpfs? ? 489M? 144K? 489M? 1% /dev/shm

tmpfs? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? tmpfs? ? 489M? 14M? 476M? 3% /run

tmpfs? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? tmpfs? ? 489M? ? 0? 489M? 0% /sys/fs/cgroup

/dev/sda1? ? ? ? ? ? ? ? ? xfs? ? ? 297M? 144M? 154M? 49% /boot

tmpfs? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? tmpfs? ? ? 98M? 20K? 98M? 1% /run/user/0

/dev/mapper/centos-test--lv xfs? ? ? 5.0G? 33M? 5.0G? 1% /data

# 先看看卷組猪腕，還有多少剩余空間，調(diào)整大小時钦勘，原本邏輯分區(qū)是從哪個卷組中劃分的陋葡，那么調(diào)整大小默認也會使用此卷組中的空間。

$ vgdisplay

# 或者

$ vgs

PS：通過df -hT查出的文件系統(tǒng)路徑跟邏輯分區(qū)路徑不同彻采，擴容時使用此文件系統(tǒng)路徑腐缤，或者邏輯分區(qū)路徑捌归，都可以，一樣的岭粤。

不同文件系統(tǒng)類型所對應(yīng)的創(chuàng)建惜索、檢查、調(diào)整命令不同剃浇，下面就針對xfs和ext2/3/4文件系統(tǒng)的lvm分區(qū)空間的擴容和縮容的操作做詳細記錄：

1）ext2/ext3/ext4文件系統(tǒng)的調(diào)整命令是resize2fs（增大和減小都支持）

# 調(diào)整邏輯分區(qū)大小

# 增大至20G

$ lvextend -L 20G /dev/mapper/centos-test--lv

# 增加5G

$ lvextend -L +5G /dev/mapper/centos-test--lv

# 減小至10G

$ lvreduce -L 10G /dev/mapper/centos-test--lv

# 減小3G

$ lvreduce -L -3G /dev/mapper/centos-test--lv

# 執(zhí)行調(diào)整

$ resize2fs /dev/mapper/centos-test--lv

2）xfs文件系統(tǒng)的調(diào)整命令是xfs_growfs（只支持增大）

# 調(diào)整邏輯分區(qū)大小

# 增大至20G

$ lvextend -L 20G /dev/mapper/centos-test--lv

# 增加5G

$ lvextend -L +5G /dev/mapper/centos-test--lv

# 執(zhí)行調(diào)整

$ xfs_growfs /dev/mapper/centos-test--lv

這里我上面格式化的文件系統(tǒng)類型為xfs巾兆，所以我增大邏輯分區(qū)5G，執(zhí)行上面命令虎囚，完整調(diào)整后角塑，再次通過df -hT命令查看就會發(fā)現(xiàn)已經(jīng)擴容到了10G。

此種方法進行的擴縮容淘讥，是不會影響到原有數(shù)據(jù)的圃伶，非常的方便好用。

PS：不管什么文件系統(tǒng)類型蒲列，在進行縮容前留攒，都需要先卸載掛載，然后再縮容嫉嘀，再重新掛載炼邀。

特別注意：xfs格式不是不支持縮容，而是xfs格式縮容后需要重新格式化才能繼續(xù)掛載使用剪侮，且縮容前需要先卸載掛載拭宁，然后在縮容，然后格式化瓣俯，然后再掛載杰标。這會導(dǎo)致原本的數(shù)據(jù)丟失，如果是在要縮容彩匕，可以提前將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移備份好腔剂，縮容后再將數(shù)據(jù)遷移回來。

具體的操作驼仪，這里就不演示了掸犬，大致用到的命令如下：

# 卸載掛載

$ umount /dev/mapper/centos-test--lv

# 縮容

$ lvreduce -L -5G /dev/mapper/centos-test--lv

# 重新格式化，添加-f參數(shù)绪爸，強制重寫湾碎。

$ mkfs.xfs /dev/mapper/centos-test--lv -f

# 重新掛載

# mount /dev/mapper/centos-test--lv /data

4. 安全退出磁盤

在日常使用中，磁盤老舊奠货，故障介褥，需要更換等問題也經(jīng)常有，那么使用lvm做磁盤管理后，如何將磁盤安全退出柔滔，取出正在使用中的磁盤呢溢陪。

首先，磁盤中的數(shù)據(jù)睛廊，如何需要轉(zhuǎn)移到新的磁盤中嬉愧，那么首先，先插入新的磁盤喉前，然后創(chuàng)建物理卷没酣，將物理卷加入到相同的卷組，然后移動邏輯分區(qū)和數(shù)據(jù)到新的磁盤卵迂，然后將就舊的磁盤的物理卷移除出卷組裕便，刪除物理卷，就可以移除此磁盤了见咒。

# 查看系統(tǒng)磁盤掛載情況

$ lsblk

NAME? ? ? ? ? ? ? ? MAJ:MIN RM? SIZE RO TYPE MOUNTPOINT

sda? ? ? ? ? ? ? ? ? 8:0? ? 0? 20G? 0 disk

├─sda1? ? ? ? ? ? ? ? 8:1? ? 0? 300M? 0 part /boot

├─sda2? ? ? ? ? ? ? ? 8:2? ? 0? ? 2G? 0 part [SWAP]

└─sda3? ? ? ? ? ? ? ? 8:3? ? 0 17.7G? 0 part /

sdb? ? ? ? ? ? ? ? ? 8:16? 0? 20G? 0 disk

└─sdb1? ? ? ? ? ? ? ? 8:17? 0? 20G? 0 part

? └─centos-test--lv 253:0? ? 0? ? 7G? 0 lvm?

sdc? ? ? ? ? ? ? ? ? 8:32? 0? 20G? 0 disk

sr0? ? ? ? ? ? ? ? ? 11:0? ? 1 1024M? 0 rom

# 如上可以看到在sdb磁盤中有一個sdb1的分區(qū)偿衰，下面有一個lvm的邏輯分區(qū)。

# 若要安全的退出磁盤改览，就需要將此磁盤中的所有數(shù)據(jù)遷移到新的磁盤中下翎，當然如果你不要數(shù)據(jù)了，那可以不遷移宝当，直接刪除邏輯分區(qū)视事，從卷組中刪除物理卷即可。

# sdc磁盤為剛添加的新磁盤庆揩，我們要做的就是將sdb的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到sdc中俐东，然后退出sdb磁盤

# 首先，創(chuàng)建sdc磁盤的物理分區(qū)和物理卷

# 操作過程不贅述了订晌，查看最開頭第一步新增創(chuàng)建分區(qū)的內(nèi)容虏辫。

# 創(chuàng)建完成后，查看物理卷

$ pvs

? PV? ? ? ? VG? ? Fmt? Attr PSize? PFree

? /dev/sdb1? centos lvm2 a--? 20.00g 13.00g

? /dev/sdc1? ? ? ? lvm2 ---? 20.00g 20.00g

# 可以看到新的物理卷還沒有加入卷組锈拨，空間為全剩余

# 將新磁盤的物理卷加入到相同的卷組

$ vgextend centos /dev/sdc1

# 再查看物理卷砌庄，如下

$ pvs

? PV? ? ? ? VG? ? Fmt? Attr PSize? PFree

? /dev/sdb1? centos lvm2 a--? 20.00g 13.00g

? /dev/sdc1? centos lvm2 a--? 20.00g 20.00g

# 下面將/dev/sdb1中的數(shù)據(jù)移動到卷組中的/dev/sdc1上

$ pvmove /dev/sdb1 /dev/sdc1

# 等待一段時間即可，如果數(shù)據(jù)量過大奕枢，可以用下面命令娄昆，放到后臺執(zhí)行。

$ pvmove /dev/sdb1 /dev/sdc1 2>error.log >normal.log &

# 完成后验辞，查看物理卷信息稿黄，會發(fā)現(xiàn)sdb1上的數(shù)據(jù)都遷移到了sdc1上。

$ pvs

? PV? ? ? ? VG? ? Fmt? Attr PSize? PFree

? /dev/sdb1? centos lvm2 a--? 20.00g 20.00g

? /dev/sdc1? centos lvm2 a--? 20.00g 13.00g

# 然后將/dev/sdb1的物理卷從卷組中刪除

$ vgreduce centos /dev/sdb1

# 刪除后跌造，再看pvs，會發(fā)現(xiàn)此物理卷已經(jīng)沒有所屬卷組了

$ pvs

? PV? ? ? ? VG? ? Fmt? Attr PSize? PFree

? /dev/sdb1? ? ? ? lvm2 ---? 20.00g 20.00g

? /dev/sdc1? centos lvm2 a--? 20.00g 13.00g

# 然后刪除物理卷

$ pvremove /dev/sdb1

ok，重復(fù)上面的步驟壳贪，將磁盤中所有涉及到lvm的物理分區(qū)都遷移數(shù)據(jù)并移除陵珍，然后磁盤的物理分區(qū)已經(jīng)不再跟lvm有任何關(guān)聯(lián)了，就可以直接安全的退出磁盤了违施。