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一 基础定义
LVM，Logical Volume Manger，逻辑卷管理，Linux磁盘分区管理的一种机制，建立在硬盘和分区上的一个逻辑层，提高磁盘分区管理的灵活性。
物理设备，是用于保留逻辑卷中所存储数据的存储设备。它们是块设备,可以是磁盘分区、整个磁盘、RAID阵列或SAN磁盘。设备必须初始化为LVM物理卷,才能与LVM结合使用。
整个“设备”将用作一个物理卷。
物理卷(PV) ，用于注册基础物理设备以便在卷组中使用。LVM自动将PV划分为物理区块(PE); 它们是充当PV上最小存储块的小块数据。
卷组 (VG)， 是存储池,由一个或多个物理卷组成。一个PV只能分配给一个VG 。VG可以包含未使用的空间和任意数目的逻辑卷。
逻辑卷(LV)， 根据卷组中的空闲物理范围创建,提供应用、用户和操作系统所使用的“存储”设备。LV是逻辑区块(LE) 的集合,LE映射到物理区块。默认情况下,每个 LE将映射到一个PE。设置特定LV选项将会更改此映射;例如,镜像会导致每个LE映射到两个PE。
二 创建逻辑卷
2-1 准备物理设备
在上一章内容的基础上，创建第三个主分区，并设置分区类型为LVM，具体步骤如下。
如果不理解每一个交互式命令的含义，可以参考笔者的上一篇文章。
[root@canway01 ~]# fdisk /dev/sdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Command (m for help): n
Partition type:
p primary (2 primary, 0 extended, 2 free)
e extended
Select (default p): p
Partition number (3,4, default 3): 3
First sector (4196352-20971519, default 4196352):
Using default value 4196352
Last sector, +sectors or +size{
K,M,G} (4196352-20971519, default 20971519): +2G
Partition 3 of type Linux and of size 2 GiB is set
Command (m for help): t
Partition number (1-3, default 3): 3
Hex code (type L to list all codes): 8e
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux LVM'
Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 10.7 GB, 10737418240 bytes, 20971520 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: 0xceafdf4b
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 83 Linux
/dev/sdb2 2099200 4196351 1048576 82 Linux swap / Solaris
/dev/sdb3 4196352 8390655 2097152 8e Linux LVM
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
WARNING: Re-reading the partition table failed with error 16: Device or resource busy.
The kernel still uses the old table. The new table will be used at
the next reboot or after you run partprobe(8) or kpartx(8)
Syncing disks.
[root@canway01 ~]# partprobe /dev/sdb
2-2 创建物理卷
为分区或其他设备添加标签，使其作为物理卷和LVM结合使用。会将用于存储LVM配置数据的一个标头直接写入PV（物理卷）。
将/dev/sdb3标记为PV，准备好分配到卷组。
[root@canway01 ~]# pvcreate /dev/sdb3
Physical volume "/dev/sdb3" successfully created.
查看结果
[root@canway01 ~]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sda2 centos_canway01 lvm2 a-- 19.50g 0
/dev/sdb3 lvm2 --- 2.00g 2.00g
[root@canway01 ~]# pvdisplay /dev/sdb3
"/dev/sdb3" is a new physical volume of "2.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdb3
VG Name
PV Size 2.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID pCOYib-ZuXO-OrBJ-jw3b-wBF8-9Mtg-VYU5Ym
2-3 创建卷组
创建包含一个或多个物理卷的池。VG大小由池中的物理范围的总数决定。
创建的卷组名称是vg_name1，大小等于/dev/sdb3
[root@canway01 ~]# vgcreate vg_name1 /dev/sdb3
Volume group "vg_name1" successfully created
查看结果
[root@canway01 ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
centos_canway01 1 2 0 wz--n- 19.50g 0
vg_name1 1 0 0 wz--n- <2.00g <2.00g
[root@canway01 ~]# vgdisplay vg_name1
--- Volume group ---
VG Name vg_name1
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 1
Metadata Sequence No 1
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 0
Open LV 0
Max PV 0
Cur PV 1
Act PV 1
VG Size <2.00 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 511
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 511 / <2.00 GiB
VG UUID VLvUZr-pyay-tp23-A7Cg-8aKT-PXkZ-KIzrsV
2-4 创建逻辑卷
使用命令lvcreate根据卷组中可用的物理范围创建新的逻辑卷。
参数-n设置LV名称
参数-L设置LV大小
参数-n设置LV名称
[root@canway01 ~]# lvcreate -n lv_name1 -L 1G vg_name1
Logical volume "lv_name1" created.
检查确认
[root@canway01 ~]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
root centos_canway01 -wi-ao---- 18.00g
swap centos_canway01 -wi-ao---- 1.50g
lv_name1 vg_name1 -wi-a----- 1.00g
[root@canway01 ~]# lvdisplay /dev/vg_name1/lv_name1
--- Logical volume ---
LV Path /dev/vg_name1/lv_name1
LV Name lv_name1
VG Name vg_name1
LV UUID 6TLKBb-IZ91-hOcR-1zKD-FpSQ-3ofR-eluxkD
LV Write Access read/write
LV Creation host, time canway01, 2022-11-19 21:23:39 +0800
LV Status available
# open 0
LV Size 1.00 GiB
Current LE 256
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 8192
Block device 253:2
此处需要注意的是，如何找到自己创建的逻辑卷名。
传统名称：/dev/卷组名/逻辑卷名
内核映射：/dev/mapper/卷组名-逻辑卷名
2-5 创建文件系统并挂载文件
首先创建文件系统
[root@canway01 ~]# mkfs.xfs /dev/vg_name1/lv_name1
meta-data=/dev/vg_name1/lv_name1 isize=512 agcount=4, agsize=65536 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=262144, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
然后创建挂载目录
[root@canway01 ~]# mkdir -p /data/sdb3/vg_name1/lv_name1
接着向/etc/fstab中添加条目
[root@canway01 ~]# tail -1 /etc/fstab
/dev/vg_name1/lv_name1 /data/sdb3/vg_name1/lv_name1 xfs defaults 0 0
挂载/etc/fstab中的所有文件和目录
[root@canway01 ~]# mount -a
检查确认
[root@canway01 ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 470M 0 470M 0% /dev
tmpfs 487M 0 487M 0% /dev/shm
tmpfs 487M 8.1M 479M 2% /run
tmpfs 487M 0 487M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos_canway01-root 18G 5.2G 13G 29% /
/dev/sda1 505M 165M 340M 33% /boot
tmpfs 98M 0 98M 0% /run/user/0
/dev/sdb1 1014M 33M 982M 4% /data/sdb1
/dev/mapper/vg_name1-lv_name1 1014M 33M 982M 4% /data/sdb3/vg_name1/lv_name1
到此为止，我们的逻辑卷创建完成。
三 扩展卷组和缩减卷组
3-1 准备物理设备
Linux的主分区和扩展分区加起来最多只有4个，在前面的操作中，我们已经创建了3个主分区，分别是Linux分区、swap交换分区、LVM分区。因此如果要扩展逻辑卷，只能先创建扩展分区，然后从扩展分区中切割出新的逻辑分区（PV）来给LV扩容。
创建扩展分区时，起始的块和最终的块都不要输入内容，都是直接回车键选择默认，这样我们就将这块硬盘上剩下的所有空间都分给了扩展分区。
[root@canway01 ~]# fdisk /dev/sdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Command (m for help): n
Partition type:
p primary (3 primary, 0 extended, 1 free)
e extended
Select (default e): e
Selected partition 4
First sector (8390656-20971519, default 8390656):
Using default value 8390656
Last sector, +sectors or +size{
K,M,G} (8390656-20971519, default 20971519):
Using default value 20971519
Partition 4 of type Extended and of size 6 GiB is set
Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 10.7 GB, 10737418240 bytes, 20971520 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: 0xceafdf4b
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 83 Linux
/dev/sdb2 2099200 4196351 1048576 82 Linux swap / Solaris
/dev/sdb3 4196352 8390655 2097152 8e Linux LVM
/dev/sdb4 8390656 20971519 6290432 5 Extended
创建好扩展分区后，再从扩展分区中切割新的逻辑分区/dev/sdb5
Command (m for help): n
All primary partitions are in use
Adding logical partition 5
First sector (8392704-20971519, default 8392704):
Using default value 8392704
Last sector, +sectors or +size{
K,M,G} (8392704-20971519, default 20971519): +1G
Partition 5 of type Linux and of size 1 GiB is set
Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 10.7 GB, 10737418240 bytes, 20971520 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: 0xceafdf4b
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 83 Linux
/dev/sdb2 2099200 4196351 1048576 82 Linux swap / Solaris
/dev/sdb3 4196352 8390655 2097152 8e Linux LVM
/dev/sdb4 8390656 20971519 6290432 5 Extended
/dev/sdb5 8392704 10489855 1048576 83 Linux
接着，我们将/dev/sdb5的分区类型修改为LVM。
Command (m for help): t
Partition number (1-5, default 5): 5
Hex code (type L to list all codes): 8e
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux LVM'
Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 10.7 GB, 10737418240 bytes, 20971520 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: 0xceafdf4b
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 2099199 1048576 83 Linux
/dev/sdb2 2099200 4196351 1048576 82 Linux swap / Solaris
/dev/sdb3 4196352 8390655 2097152 8e Linux LVM
/dev/sdb4 8390656 20971519 6290432 5 Extended
/dev/sdb5 8392704 10489855 1048576 8e Linux LVM
最后不要忘了保存请求的信息，并加载内核读取新的磁盘分区表。
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
WARNING: Re-reading the partition table failed with error 16: Device or resource busy.
The kernel still uses the old table. The new table will be used at
the next reboot or after you run partprobe(8) or kpartx(8)
Syncing disks.
[root@canway01 ~]# partprobe /dev/sdb
3-2 创建物理卷
将/dev/sdb5标记为PV，准备好分配到卷组中。
[root@canway01 ~]# pvcreate /dev/sdb5
Physical volume "/dev/sdb5" successfully created.
[root@canway01 ~]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sda2 centos_canway01 lvm2 a-- 19.50g 0
/dev/sdb3 vg_name1 lvm2 a-- <2.00g 1020.00m
/dev/sdb5 lvm2 --- 1.00g 1.00g
3-3 扩展卷组
向卷组添加新的物理卷。
[root@canway01 ~]# vgextend vg_name1 /dev/sdb5
Volume group "vg_name1" successfully extended
[root@canway01 ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
centos_canway01 1 2 0 wz--n- 19.50g 0
vg_name1 2 1 0 wz--n- 2.99g 1.99g
3-4 查看卷组的详细信息以验证
[root@canway01 ~]# vgdisplay vg_name1
--- Volume group ---
VG Name vg_name1
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 2
Metadata Sequence No 3
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 1
Open LV 1
Max PV 0
Cur PV 2
Act PV 2
VG Size 2.99 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 766
Alloc PE / Size 256 / 1.00 GiB
Free PE / Size 510 / 1.99 GiB
VG UUID VLvUZr-pyay-tp23-A7Cg-8aKT-PXkZ-KIzrsV
Free PE / Size。它不应当为零。
到此为止，扩展逻辑卷就完成了。
3-5 缩减卷组
首先，还是备份数据。
因为你不确定在整个流程中是否会产生误操作而丢失数据。
其次，移动物理区段。
只有当VG中存在足够的空闲范围，且这些范围都是来自于其他PV时，才能做这个操作。
[root@canway01 ~]# pvmove /dev/sdb5
No data to move for vg_name1.
接着，缩减卷组。
将物理卷从卷组中删除。
[root@canway01 ~]# vgreduce vg_name1 /dev/sdb5
Removed "/dev/sdb5" from volume group "vg_name1"
最后检查确认一遍
[root@canway01 ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
centos_canway01 1 2 0 wz--n- 19.50g 0
vg_name1 1 1 0 wz--n- <2.00g 1020.00m
[root@canway01 ~]# vgdisplay vg_name1
--- Volume group ---
VG Name vg_name1
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 1
Metadata Sequence No 4
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 1
Open LV 1
Max PV 0
Cur PV 1
Act PV 1
VG Size <2.00 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 511
Alloc PE / Size 256 / 1.00 GiB
Free PE / Size 255 / 1020.00 MiB
VG UUID VLvUZr-pyay-tp23-A7Cg-8aKT-PXkZ-KIzrsV
至此，物理卷/dev/sdb5已经从vg_name1卷组中移除，可以添加到其他卷组中。
四 扩展逻辑卷
4-1 检查卷组是否有可用的空间
我们需要确认的是， Free PE / Size 255 / 1020.00 MiB的值，应该大于等于所需额外空间的值。
此处可知，VG还有1020M的空闲空间，所以扩展逻辑卷的额外空间不能大于1020M。
[root@canway01 ~]# vgdisplay vg_name1
--- Volume group ---
VG Name vg_name1
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 1
Metadata Sequence No 4
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 1
Open LV 1
Max PV 0
Cur PV 1
Act PV 1
VG Size <2.00 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 511
Alloc PE / Size 256 / 1.00 GiB
Free PE / Size 255 / 1020.00 MiB
VG UUID VLvUZr-pyay-tp23-A7Cg-8aKT-PXkZ-KIzrsV
4-2 扩展逻辑卷
命令lvextend可以将逻辑卷扩展为新的大小。
参数-L表示以字节大小作为指定值。
如果有+，表示向现有逻辑卷增加这个值。
如果无+，表示逻辑卷最终总大小就是这个值。
[root@canway01 ~]# lvextend -L +300M /dev/vg_name1/lv_name1
Size of logical volume vg_name1/lv_name1 changed from 1.00 GiB (256 extents) to 1.29 GiB (331 extents).
Logical volume vg_name1/lv_name1 successfully resized.
4-3 扩展文件系统
[root@canway01 ~]# xfs_growfs /data/sdb3/vg_name1/lv_name1/
meta-data=/dev/mapper/vg_name1-lv_name1 isize=512 agcount=4, agsize=65536 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0 spinodes=0
data = bsize=4096 blocks=262144, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 262144 to 338944
检查确认一遍
[root@canway01 ~]# df -h /data/sdb3/vg_name1/lv_name1/
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/vg_name1-lv_name1 1.3G 33M 1.3G 3% /data/sdb3/vg_name1/lv_name1
补充说明：
除了xfs_growfs命令可以挂载文件系统，还有resize2fs命令。
前者识别XFS系统，后面跟的参数是挂载点；
后者识别EXT4系统，后面跟的参数是逻辑卷名称。
五 删除逻辑卷
5-1 备份数据
为防止过程中的错误操作，向将分区中的数据迁移或备份
5-2 卸载文件系统
一方面，手动卸载之前挂载的目录文件
[root@canway01 ~]# umount /data/sdb3/vg_name1/lv_name1
另一方面，删除/etc/fstab文件下该设备的条目
5-3 删除逻辑卷
[root@canway01 ~]# lvremove /dev/vg_name1/lv_name1
Do you really want to remove active logical volume vg_name1/lv_name1? [y/n]: y
Logical volume "lv_name1" successfully removed
5-4 删除卷组
[root@canway01 ~]# vgremove vg_name1
Volume group "vg_name1" successfully removed
5-5 删除物理卷
[root@canway01 ~]# pvremove /dev/sdb3
Labels on physical volume "/dev/sdb3" successfully wiped.
最后使用命令df -h检查确认
六 LVM逻辑卷缩容
6-1 缩容注意事项
1、xfs文件系统不支持逻辑卷缩容，仅支持逻辑卷扩容，因此缩容前请检查文件系统是否为ext3或者ext4。
2、LV缩容需要卸载目标分区，因此应考虑两种情况：根分区缩容和数据分区缩容。根分区缩容，需要在救援模式下操作；数据分区缩容，在umount分区之前，需要停止相关应用程序和组件。
3、LV缩容前，需要确认缩容后分区空间足够存放当前分区已有数据。
6-2 标准缩容步骤
1、卸载文件系统
umount /data
2、检查文件系统是否正常
fsck -f /dev/vg_data/lv_data
3、缩容文件系统
resize2fs /dev/vg_data/lv_data 80G
4、缩容逻辑卷
lvreduce -L 80G /dev/vg_data/lv_data