Linux的磁盘存储管理实操------（上）
https://coffeemilk.blog.csdn.net/article/details/149436660
一、逻辑卷管理简介
1.1、逻辑卷管理基础
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| 逻辑卷管理(Logical Volume Manager)简称LVM。 逻辑卷管理(LVM)是Linux下对磁盘分区管理的一种机制，LVM是建立在磁盘分区和文件系统之间的一个逻辑层，管理员利用LVM可以在磁盘不用重新分区的情况相爱动态调整分区的大小【即：若系统新增了一块硬盘，就可以通过LVM将新增的硬盘空间直接扩展到原来的磁盘分区上】 |||
| 序号 | 逻辑卷管理内容 | 说明 |
| 1 | PE | PE（Physical Extent）物理范围；是物理卷(PV)中可以分配的最小存储单元；多个PE组成一个物理卷PV。 PE类似与RAID的条带大小（即：逻辑卷管理会在所有PV上做类似格式化的操作，将PV划分为一个个小块的空间，这些每个小块的空间就是PE【一般情况下每个PE为4MB】）。 |
| 2 | PV | PV（Physical Volume）物理卷；多个物理卷(PV)组成一个卷组VG。 物理卷可以是硬盘分区或是单独的磁盘。 |
| 3 | VG | VG（Volume Group）卷组；一个卷组(VG)由多个物理卷(PV)组成，可以分为多个逻辑卷(LV) |
| 4 | LV | LV（Logical Volume）逻辑卷；逻辑卷(LV)是由卷组(VG)分割而来，且只有逻辑卷才可以写数据； 一个逻辑卷(LV)包含多个LE |
| 5 | LE | LE（Logical Extent）逻辑范围；是逻辑卷(LV)中可以分配的最小存储单元。 逻辑范围(LE)的大小是PE的倍数(一般情况下是1:1) |
| 6 | 物理存储设备 | 物理存储设备（Physical Media）指系统的存储设备文件（如：/dev/sda、/dev/sdb） |
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[逻辑卷管理]
bash
#在使用逻辑卷管理(LVM)之前需要检查如下安装包是否存在，不存在的话需要手动安装
rpm -qa|grep lvm
rpm -qa|grep e2fsprogs
rpm -qa|grep xfsprogs
1.2、逻辑卷管理的优势和劣势
卷管理会在物理存储上创建一个提取层，方便创建逻辑存储卷 （这样会比直接使用物理存储的方式具有更大的灵活性）且逻辑卷不会对物理磁盘的大小进行限制；由于硬件存储配置在软件中是隐藏的，所以可以在不停止应用程序或卸载文件系统的情况下进行在线调整大小操作，极大降低操作成本。
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| 序号 | 逻辑卷管理相比直接存储的优势 | 说明 |
| 1 | 灵活的容量 | 当使用逻辑卷时，文件系统可以使用多个磁盘进行扩展；可将多个磁盘多个区分合成一个逻辑卷进行统一管理，拥有这些磁盘分区的总容量 |
| 2 | 可重新调整存储池大小 | 你可以使用扩展命令进行扩展或减少逻辑卷的容量大小，而不用重新分区或格式化底层磁盘设备 |
| 3 | 在线数据重新定位 | 可在磁盘处于使用状态时进行磁盘的重新分配（系统活跃时进行移动数据等操作） |
| 4 | 方便设备命名 | 可以在用户定义或自定义命令的卷组中管理逻辑存储卷 |
| 5 | 磁盘数据条带化 | 可以创建一个跨越两个或多个磁盘的逻辑卷，进行数据的条带化，这样可以显著提供吞吐量 |
| 6 | 镜像卷 | 逻辑卷提供了为数据配置镜像的便捷方法 |
| 7 | 卷快照 | 使用逻辑卷可以对设备拍摄快照，可实现一致性备份或测试更改效果，且不会影响实际数据 |
[逻辑卷管理相比直接使用物理存储具备的优势]
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| 序号 | 说明 |
| 1 | 若卷组中的某个硬盘损坏时，整个卷组都会受影响（即：若你的物理卷(PV)不在radi-1、raid-5、raid-6上，则可能某个硬盘损坏会导致整个卷组受影响） |
| 2 | 系统设置步骤更复杂，需要多个守护进行持续运行 |
| 3 | 性能可能会比普通分区更差（因为加入了额外的操作） |
| 4 | 可能无法与所有文件系统很好的配合使用，尤其是那些设计为多设备感知的文件系统 |
| 5 | 不能减小文件系统大小（受文件系统类型限制） |
[逻辑卷管理的劣势]
二、逻辑卷管理实操
我们这里在虚拟机(VMware)中以添加硬盘的方式模拟现实中新增加一块硬盘为例进行演示：
2.1、在VMware虚拟机的指定Linux系统中新增硬盘
选中需要新增硬盘的Linux系统-->点击鼠标右键【设置】-->【硬件】-->【添加】-->【硬盘】-->【下一步】-->【SCSI(推荐)】-->【下一步】-->【创建新虚拟磁盘】-->【下一步】-->【输入自己需要设置的硬盘大小】-->【将虚拟磁盘存储为单个文件】-->【下一步】创建完成后，关闭该虚拟机设置界面。然后重启该Linux系统。在VMware虚拟机上给Linux系统新增一块硬盘的详细操作如下图所示：
接下来就是按照界面提示完成新硬盘的添加即可。
2.2、逻辑卷实操------磁盘分区到逻辑卷的创建挂载和扩展
创建逻辑卷的流程是：物理卷(PV)-->卷组(VG)-->逻辑卷(LV).
逻辑卷实操包含：磁盘已有分区的删除和重新创建、创建物理卷、卷组、逻辑卷及其格式化和挂载、扩展操作，详细操作步骤和图文内容如下：
bash
#1-先查看Linux系统当前的磁盘情况
parted -l
#2-先给我们这里实践用的两块硬盘重新分区（【/dev/sda】磁盘分为2个区(4g、6g)、【/dev/sdc】磁盘指分为一个区(12g)）
#2.1-将【/dev/sda】磁盘分为2个区(4g、6g)
parted
p
select /dev/sda
rm 1
rm 2
rm 3
rm 4
rm 5
p
mklabel gpt
mkpart primary 0gb 4gb
p
mkpart primary 4gb 10gb
p
q
#2.2-将【/dev/sdc】磁盘只分为一个区(12g)
parted
p
p devices
select /dev/sdc
p
mklabel gpt
mkpart primary 0gb 12gb
p
q
#3-查看Linux系统当前所有磁盘的情况
parted -l
#4-将不同磁盘的分区都创建为对应的物理卷(physical volume)和查看
pvcreate /dev/sda1 /dev/sda2 /dev/sdc1
pvdisplay
#5-创建卷组(volume group)【将不同磁盘上的物理卷创建为一个卷组】和查看
vgcreate myvg1 /dev/sda1 /dev/sdc1
vgdisplay
#6-激活创建好的卷组
vgchange -a y myvg1
#7-创建逻辑卷【使用激活后的卷组VG创建指定大小和名称的逻辑卷LV】和查看卷组信息
lvcreate -L 11g -n mylv1 myvg1
vgdisplay
#8-再次使用相同的卷组将剩下的所有卷组空间都创建在该逻辑卷中和查看卷组与逻辑卷信息
lvcreate -l 997 -n mylv2 myvg1
vgdisplay
lvdisplay
#9-格式化创建好的逻辑卷组
mkfs.xfs /dev/myvg1/mylv1
mkfs.ext4 /dev/myvg1/mylv2
#10-挂载格式化好的逻辑卷组（先创建好卷组需要挂载的路径，然后将卷组挂载到指定路径上，最后查看磁盘情况）
mkdir /mylv1 /mylv2
mount /dev/myvg1/mylv1 /mylv1
mount /dev/myvg1/mylv2 /mylv2
df -hT
#11-扩展已有卷组（如：将/dev/sda2物理卷扩展到已经激活的myvg1卷组中）和查看卷组信息
vgextend myvg1 /dev/sda2
vgdisplay
#12-扩展已有的逻辑卷（如：将/dev/myvg1/mylv1逻辑卷进行拓展【前提是/dev/myvg1卷组有空闲空间】）
vgdisplay
lvdisplay
lvextend -l +700 /dev/myvg1/mylv1
lvdisplay
df -hT
#13-在线将xfs文件格式的磁盘进行挂载到对应逻辑卷的路径上
xfs_growfs /mylv1
df -hT
#12.1-扩展已有的逻辑卷（如：将/dev/myvg1/mylv2逻辑卷进行拓展【前提是/dev/myvg1卷组有空闲空间】）
vgdisplay
lvdisplay
lvextend -L +2.85g /dev/myvg1/mylv2
lvdisplay
df -hT
#13.1-在线将ext4文件格式的磁盘进行挂载到对应逻辑卷上
resize2fs /dev/myvg1/mylv2
df -hT
可以看到myvg1卷组扩展后有1430PE的空闲空间了，就可以将这些空闲的空间分配给改卷组下的逻辑卷：
2.3、逻辑卷实操------逻辑卷挂载内容的卸载和相关内容删除
包含：已经挂载逻辑卷的卸载、逻辑卷删除、卷组删除、物理卷删除操作，详细操作步骤和图文内容如下：
bash
#可将挂载的磁盘卸载、逻辑卷删除（在删除前先查看磁盘情况和逻辑卷信息）
df -hT
lvdisplay
#1-删除逻辑卷钱需要先卸载已经挂载的内容（否则会报错提示）【如：需删除/dev/myvg1/mylv1逻辑卷】
lvremove /dev/myvg1/mylv1
umount /mylv1
lvremove /dev/myvg1/mylv1
#1-删除逻辑卷钱需要先卸载已经挂载的内容（否则会报错提示）【如：需删除/dev/myvg1/mylv2逻辑卷】
lvremove /dev/myvg1/mylv2
umount /mylv2
lvremove /dev/myvg1/mylv2
#2-删除已有的卷组（如：删除已有的myvg1卷组）删除前先查看有哪些卷组可确认需要删除的卷组，删除完成后可查看卷组是否存在
vgdisplay
vgremove myvg1
vgdisplay
#3-删除已有的物理卷（如：将已有的物理卷都删除）先查看在删除
pvdisplay
pvremove /dev/sdb1
pvremove /dev/sdb2
pvremove /dev/sdc1
pvdisplay
三、其他资料
逻辑卷管理器管理 | Red Hat Enterprise Linux | 7 | Red Hat Documentationhttps://docs.redhat.com/zh-cn/documentation/red_hat_enterprise_linux/7/html/logical_volume_manager_administration/indexLVM - ArchWiki - Arch Linux 百科https://wiki.archlinux.org.cn/title/LVM