磁盘管理（MBR、LVM）

一、MBR 分区

1、主分区、扩展分区、逻辑分区的区别

在传统 MBR 分区表下，硬盘分区被划分为三类，核心差异体现在数量限制、功能用途上：

数量限制（顶层分区表项只有 4 个）：

主分区：最多创建 4 个，直接占用 MBR 的顶层表项；
扩展分区：属于 "特殊主分区"，最多创建 1 个（占用 1 个顶层表项）；
逻辑分区：必须在扩展分区内创建，数量几乎无限制（仅受系统约束，一般支持数十个）。

功能用途：

主分区：可直接格式化、挂载，也能作为系统启动分区（安装操作系统）；
扩展分区：仅作为 "容器"，无法直接使用（不能格式化 / 挂载），用来承载逻辑分区；
逻辑分区：功能与主分区一致（可存储数据），但不能作为启动分区。

2、分区规划实操

以一块 20G 新硬盘（设备名/dev/sdb）为例，详细演示 MBR 分区的规划步骤（目标：2 个主分区 + 1 个扩展分区 + 2 个逻辑分区）：

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一、进入硬盘分区界面
fdisk /dev/sdb
# 此时终端会显示Command (m for help):的交互提示

二、创建第一个主分区（5G）
# 输入n（新建分区），回车；
# 输入p（选择 "主分区"），回车；
# 输入分区号1（第一个主分区），回车；
# 起始扇区：直接回车（默认从第一个可用扇区开始）；
# 结束扇区：输入+5G（分区大小为 5G），回车；
# 此时第一个主分区/dev/sdb1创建完成。

三、创建第二个主分区（5G）
# 重复上述操作；
# 此时第二个主分区/dev/sdb2创建完成。

四、创建扩展分区（10G）
# 输入n，回车；
# 输入e（选择 "扩展分区"），回车；
# 输入分区号3（扩展分区占用第 3 个 MBR 表项），回车；
# 起始扇区：回车（默认）；
# 结束扇区：回车（默认占用剩余所有空间，即 20G-5G-5G=10G）。
# 扩展分区/dev/sdb3创建完成。

五、在扩展分区内创建第一个逻辑分区（4G）
# 输入n，回车；
# 输入l（选择 "逻辑分区"），回车；
# 起始扇区：回车（默认）；
# 结束扇区：输入+4G，回车。
# 第一个逻辑分区/dev/sdb5创建完成（逻辑分区编号从 5 开始，跳过 4）。

六、在扩展分区内创建第二个逻辑分区（剩余 6G）
# 输入n，回车；
# 输入l，回车；
# 起始扇区：回车（默认）；
# 结束扇区：回车（默认占用扩展分区剩余空间，即 10G-4G=6G）。
# 第二个逻辑分区/dev/sdb6创建完成。

七、保存分区表
# 输入w（保存并退出 fdisk），回车。此时系统会加载新的分区表。

八、验证分区表
fdisk -l /dev/sdb

3、MBR 和 GPT 对比

MBR 分区表存在 2TB 容量上限、分区数量少的短板，GPT 分区表则完美解决了这些问题，且所有分区都是「主分区」，最多支持 128 个，规划更简单。

维度	MBR 分区表	GPT 分区表
支持最大硬盘容量	2TB	18EB（几乎无容量限制）
最大分区数量	4 个主分区（需扩展分区承载逻辑分区）	128 个分区（无类型区分）
启动支持	仅支持 BIOS 启动	支持 UEFI 启动（主流新设备）
数据安全性	无冗余分区表，损坏易丢数据	分区表多份备份，自带校验

二、LVM 逻辑卷管理

传统分区（MBR/GPT）创建后大小固定，扩容/缩容需停机且操作复杂，而 LVM（Logical Volume Manager）通过「抽象层封装物理磁盘」，实现磁盘空间的动态调整。

1、LVM 核心概念

理解 LVM 先理清这 4 个核心组件，层级关系为：物理磁盘 → 物理卷 → 卷组 → 逻辑卷

物理卷（PV）：被 LVM 格式化的物理磁盘 / 分区（如 /dev/sdb1、/dev/sdc），是 LVM 的最小物理单元；
卷组（VG）：将多个 PV 合并成一个 "磁盘池"，相当于把多块硬盘拼成一个大硬盘；
逻辑卷（LV）：从 VG 中划分出的 "虚拟分区"，可格式化、挂载使用，大小可动态调整；
物理扩展（PE）：VG 的最小分配单元（默认 4MB），LV 的大小是 PE 的整数倍。

2、LVM 核心优势

动态扩容 / 缩容：LV 大小可在线调整（无需停机），比如 /data 分区满了，直接从 VG 中追加空间

跨盘整合：把多块小硬盘的 PV 加入同一个 VG，LV 可跨物理磁盘分配空间（传统分区只能在单块盘内）

快照备份：支持对 LV 创建快照（snapshot），快速备份 / 恢复数据

灵活管理：可将 LV 拆分为多个逻辑分区，也可合并多个 PV 为一个大 VG

3、LVM 实操

以 /dev/sdb（20G 硬盘）为例，完整实现 "创建 PV → 组建 VG → 划分 LV → 格式化挂载" 全流程

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一、安装lvm工具
CentOS/RHEL 系统执行：yum/apt install -y lvm2

二、创建物理卷（PV）：将整块/dev/sdb格式化为pv（也可选择单个分区如 /dev/sdb1）
# 创建pv
pvcreate /dev/sdb
# 查看pv
pvdisplay

三、创建卷组（VG）：将/dev/sdb这个pv加入新卷组vg_data（卷组名自定义）
# 创建vg
vgcreate vg_data /dev/sdb
# 查看vg
vgdisplay vg_data

四、创建逻辑卷（LV）：从vg_data中划分10G空间，创建名为lv_data的逻辑卷
# 创建lv
lvcreate -L 10G -n lv_data vg_data
# 查看lv
lvdisplay vg_data/lv_data
# LV 的设备路径：/dev/vg_data/lv_data（核心路径，后续格式化挂载用）


五、格式化并挂载lv：lv本质是 "虚拟分区"，需格式化后才能使用（以 XFS 文件系统为例）
# 格式化文件系统
mkfs.xfs/dev/vg_data/lv_data
# 创建挂载目录
mkdir /mnt/lvm_data
# 临时挂载（重启失效）：
mount /dev/vg_data/lv_data/mnt/lvm_data
# 永久挂载（编辑 /etc/fstab）
echo "/dev/vg_data/lv_data/mnt/lvm_data xfs defaults 0 0" >> /etc/fstab
# 配置生效
mount -a

六、lv在线扩容：当/mnt/lvm_data空间不足时，从vg中追加5G空间到lv（无需停机）
# 先确认vg有剩余空间
vgdisplay vg_data
# 扩容lv：将lv_data 扩容到15G
lvextend -L 15G /dev/vg_data/lv_data
# 也可直接追加5G
lvextend -L +5G /dev/vg_data/lv_data
# 刷新文件系统，XFS 文件系统为
xfs_growfs /dev/vg_data/lv_data
# ext4 文件系统为
resize2fs /dev/vg_data/lv_data
# 验证扩容结果
df -h /mnt/lvm_data

七、LVM 常用管理命令
# 查看所有pv
pvscan
pvdisplay
# 查看所有vg
vgscan
vgdisplay
# 查看所有lv
lvscan
lvdisplay
# 扩容vg（新增 pv）
pvcreate /dev/sdc
vgextend vg_data /dev/sdc
# 缩容lv（谨慎）：先缩文件系统，再执行 
lvreduce -L -2G /dev/vg_data/lv_data
# 删除lv：
lvremove /dev/vg_data/lv_data
# 删除vg：
vgremove vg_data
# 删除pv：
pvremove /dev/sdb