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一文全解：LVM（逻辑卷管理器）

创作时间:

作者:

@小白创作中心

一文全解：LVM（逻辑卷管理器）

引用

来源

https://www.cnblogs.com/kuangdaoyizhimei/p/18319074

LVM（逻辑卷管理器）是Linux系统中一种非常重要的硬盘设备资源管理技术，它允许用户对硬盘资源进行动态调整，解决了传统磁盘分区难以扩容或缩容的问题。本文将详细介绍LVM的基本概念和使用方法，包括物理卷（PV）、卷组（VG）、逻辑卷（LV）和基本单元（PE）等核心概念，并通过实际操作演示LVM的创建、扩容、缩容和删除等关键步骤。

一、逻辑卷管理器基本概念

上图中涉及到几个概念：

PV（Physical Volume）：物理卷，顾名思义，它可能是一个硬盘，也可能是一个RAID磁盘阵列。
VG（Volume Group）：卷组，多个物理卷（PV）组成一个卷组。
LV（Logical Volume）：逻辑卷，也即是我们探讨的核心了，它基于卷组分配管理磁盘资源。
PE（Physical Extent）：基本单元，LV能管理分配的最小单位，LVM分配出来的每个空间都必须是PE的整数倍。

也就是说物理卷（PV）组成了卷组（VG），逻辑卷（LV）基于卷组（VG）分配管理基本单元（PE）。上图中的逻辑卷A跨硬盘将若干个PE合并起来，对外直接使用逻辑卷A即可，而不用关心逻辑卷A下到底有几个硬盘。

二、逻辑卷管理实战

LVM部署时，需要逐个配置物理卷、卷组和逻辑卷，常用的部署命令如下所示：

功能	物理卷管理	卷组管理	逻辑卷管理
扫描	pvscan	vgscan	lvscan
创建	pvcreate	vgcreate	lvcreate
显示	pvdisplay	vgdisplay	lvdisplay
删除	pvremove	vgremove	lvremove
扩容	-	vgextend	lvextend
缩容	-	vgreduce	lvreduce

有人或许会问，为啥逻辑卷管理没有扩容和缩容的命令呢？
答：逻辑卷对应着底层的硬盘或者RAID磁盘阵列，如果它能扩容或者缩容，就没有LVM什么事儿了，哈哈。

以下操作基于Vmware虚拟机操作。

1、物理卷和卷组创建

先给虚拟机新增加两块20G的硬盘，然后开机。可以看到sdb/sdc两块硬盘已经就绪

第一步：让两块硬盘支持lvm技术

pvcreate /dev/sdb /dev/sdc

第二步：把两块硬盘设备加入到storage卷组

vgcreate storage /dev/sdb /dev/sdc

第三步：查看卷组状态

vgdisplay

从上述截图中可以看到，卷组创建完成后，PE相关的参数就已经确定好了，大小是4MB，40G的空间一共划分出了10238个PE等待lvm划分逻辑卷使用。

2、逻辑卷创建

第一步：创建逻辑卷

我们现在从storage卷组中切割出来一块201M的逻辑卷设备。
这里要注意，切割方式有两种：

按照大小切割，使用的参数是 -L，比如 -L 150M 表示的是切割出来150MB大小的逻辑卷；
以基本单元的个数为单位，使用的参数是 -l，每个基本单元的默认大小是4MB，比如 -l 37，就可以生成37*4MB=148MB大小的逻辑卷。

比较方便的肯定是根据大小进行切割：

lvcreate -n kdyzm_lv -L 201 storage

创建是成功了，但是可以看到它提示了个信息：Rounding up size to full physical extent 204.00 MiB。这个意思就是四舍五入创建了204MB的逻辑卷设备。为什么呢，我们明明创建的是201MB大小，它擅自给改成了204MB？答案是我们创建的大小必须是PE（Physical Extent，基本单元）的整数倍，PE大小是4MB，所以就给修正成了204MB。

Linux 系统会把 LVM 中的逻辑卷设备存放在/dev 设备目录中（实际上就是个快捷方式），同时会以卷组的名称来建立一个目录，其中保存了逻辑卷的设备映射文件（即/dev/卷组名称/逻辑卷名称）。

第二步：格式化和挂载

如果使用了逻辑卷管理器，不建议使用xfs文件系统，据说xfs和lvm的兼容性并不好。所以接下来使用ext4来格式化硬盘。
当然为了挂载重启后不失效，需要将挂载信息写入到 /etc/fstab 文件中，此处不赘述。

3、逻辑卷扩容

使用逻辑卷最大的用处就是可以为它动态扩容：卷组由若干块硬盘组成，用户在使用存储设备时感知不到设备底层的架构和布局，更不用关心底层是由多少块硬盘组成的，只要卷组中有足够的资源，就可以一直为逻辑卷扩容。

逻辑卷扩容的步骤：取消挂载->逻辑卷扩容->检查硬盘完整性->重置设备在系统中的容量->重新挂载硬盘设备

第一步：取消挂载

扩容前请一定要记得卸载设备和挂载点的关联：

umount /kdyzm_lv

第二步：逻辑卷扩容

将逻辑卷/dev/storage/kdyzm_lv的容量从204.00 MB扩容到300MB

lvextend -L 300M /dev/storage/kdyzm_lv

同时，它也提示了“Size of logical volume storage/kdyzm_lv changed from 204.00 MiB (51 extents) to 300.00 MiB (75 extents).”，这个逻辑卷原来的容量是204M（51个基本单元），现在扩容到了300M（75个基本单元）。

第三步：检查硬盘完整性

确认目录结构、内容和文件内容没有丢失。一般情况下没有报错，均为正常情况。

e2fsck -f /dev/storage/kdyzm_lv

第四步：重置设备在系统中的容量

刚刚是对 LV（逻辑卷）设备进行了扩容操作，但系统内核还没有同步到这部分新修改的信息，需要手动进行同步。

resize2fs /dev/storage/kdyzm_lv

第五步：重新挂载硬盘

mount /dev/storage/kdyzm_lv /kdyzm_lv

需要注意的是这里显示的容量是287M，而非300M，要比我们当初设计的扩容容量小一些，这个原因是硬件厂商的制造标准是1M=1000KB，1KB=1000B；在计算机系系统中则是1M=1024KB，1KB=1024B。因此硬盘容量会有些“缩水”，300M的硬盘最终会被识别为 300MB1000K1000B/1024B/1024K=286.1022MB ，大概的算法就是这么算的。