Centos 7 利用LVM实现动态扩容（1）
前语：以下部分内容参考了其他博客。我下面写的内容网上一大堆，只不过那些都是别人的，要自己亲手总结，自己亲手敲一敲才会学到知识。所以，各位看官别嫌弃部分内容又和某一篇博客内容一样。一样的都是基础，一样的都是原理。
一、简介
LVM是逻辑盘卷管理（Logical Volume Manager）的简称，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性。
LVM的工作原理其实很简单，它就是通过将底层的物理硬盘抽象的封装起来，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。在传统的磁盘管理机制中，我们的上层应用是直接访问文件系统，从而对底层的物理硬盘进行读取，而在LVM中，其通过对底层的硬盘进行封装，当我们对底层的物理硬盘进行操作时，其不再是针对于分区进行操作，而是通过一个叫做逻辑卷的东西来对其进行底层的磁盘管理操作。比如说我增加一个物理硬盘，这个时候上层的服务是感觉不到的，因为呈现给上层服务的是以逻辑卷的方式。
LVM最大的特点就是可以对磁盘进行动态管理。因为逻辑卷的大小是可以动态调整的，而且不会丢失现有的数据。如果我们新增加了硬盘，其也不会改变现有上层的逻辑卷。作为一个动态磁盘管理机制，逻辑卷技术大大提高了磁盘管理的灵活性。
基本的逻辑卷管理概念：
PV（Physical Volume）- 物理卷
物理卷在逻辑卷管理中处于最底层，它可以是实际物理硬盘上的分区，也可以是整个物理硬盘，也可以是raid设备。
VG（Volumne Group）- 卷组
卷组建立在物理卷之上，一个卷组中至少要包括一个物理卷，在卷组建立之后可动态添加物理卷到卷组中。一个逻辑卷管理系统工程中可以只有一个卷组，也可以拥有多个卷组。
LV（Logical Volume）- 逻辑卷
逻辑卷建立在卷组之上，卷组中的未分配空间可以用于建立新的逻辑卷，逻辑卷建立后可以动态地扩展和缩小空间。系统中的多个逻辑卷可以属于同一个卷组，也可以属于不同的多个卷组。
关系图如下：
PE（Physical Extent）- 物理块
LVM 默认使用4MB的PE区块，而LVM的LV最多仅能含有65534个PE (lvm1 的格式)，因此默认的LVM的LV最大容量为4M*65534/(1024M/G)=256G。PE是整个LVM 最小的储存区块，也就是说，其实我们的资料都是由写入PE 来处理的。简单的说，这个PE 就有点像文件系统里面的block 大小。所以调整PE会影响到LVM的最大容量！不过，在 CentOS 6.x 以后，由于直接使用 lvm2 的各项格式功能，因此这个限制已经不存在了。
简介内容来自博客：https://www.cnblogs.com/mchina/p/linux-centos-logical-volume-manager-lvm.html
二、安装LVM管理工具
2.1 检查系统是否安装了LVM管理工具
#rpm -qa|grep lvm
2.2 如果未安装，使用yum方式安装
#yun install lvm*
#rpm -qa|grep lvm
三、创建LVM系统分区的主要操作步骤
3.1、给新的系统做分区
一、给系统做分区操作
1、查看当前系统的磁盘情况：lsblk 或 fdisk -l
2、创建新的分区（最多可分配3个主分区1个扩展分区，或4个主分区）：fdisk
3、创建物理卷PV：pvcreate
4、创建卷组VG：vgcreate
5、创建逻辑卷LV：lvcreate
6、将新建分区设置为系统所需格式(可选择ext3、etx4等格式):mkfs.ext4 或 mkfs.ext3
7、挂载LV到指定挂载点(系统没有该挂载点时需要提前手动创建)：mount
8、将分区信息写入/etc/fstab(设置开机自动挂载磁盘)：手动写入fstab文件（#sudo blkid；#vim /etc/fstab）结束3.2 LVM扩容
二、LVM扩容操作
1、如果当前卷组没有free空间，可添加一块新的物理磁盘1.1、创建分区：fdisk1.2、创建PV：pvcreate1.3、将刚刚创建的PV添加到要扩容的VG中：vgextend1.4、使用VG的free空间对LV扩容：lvextend1.5、对文件系统进行扩容：resize2fs
2、如果当前VG还有free空间，可直接使用VG的free空间对LV扩容2.1、查看VG的free空间：vgs2.2、使用VG的free空间对LV扩容：lvextend2.3、对文件系统进行扩容：resize2fs结束3.3 LVM缩减
三、LVM缩减操作（需要离线操作）
3.1、umount文件系统：umount
3.2、缩减文件系统：resize2fs
3.3、磁盘检查：e2fsck
3.4、缩减LV：lvreduce
3.5、挂载：mount
3.6、查看：df -h结束
3.4、VG缩减
四、VG缩减
1、umount文件系统：umount
2、查看当前PV情况：pvs
3、将物理卷从逻辑卷中删除：vgreduce
4、查看pv情况：pvs结束3.5、删除LVM
四、删除LVM：把创建的步骤反过来操作
1、umount文件系统：umount
2、移除LV：lvremove
3、在/etc/fstab文件中删除对应逻辑卷
4、移除VG：vgremove
5、移除PV：pvremove结束四、实际操作
4.1 磁盘分区
首先，可以通过命令 lsblk 查看磁盘分区状态，卷组与逻辑卷信息：
例如：lsblk
[root@0023 ~]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
vda 253:0 0 40G 0 disk
├─vda1 253:1 0 4G 0 part [SWAP]
└─vda2 253:2 0 36G 0 part /
vdb 253:16 0 60G 0 disk
└─vdb1 253:17 0 60G 0 part ├─is-boot 252:0 0 528M 0 lvm /boot├─is-opt 252:1 0 8G 0 lvm /opt├─is-log 252:2 0 16G 0 lvm /srv/ftpd/log└─is-data 252:3 0 30G 0 lvm /opt/filedata/data
vdc 253:32 0 860G 0 disk # vdc就是新挂上的硬盘。下面将其分区，然后添加在卷组is中，扩容is卷组。
# 然后，再创建逻辑卷。也可以通过 df -h查看当前服务器分区挂载信息：
例如：df -h
[root@0023 ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda2 36G 2.0G 32G 6% /
devtmpfs 16G 0 16G 0% /dev
tmpfs 16G 0 16G 0% /dev/shm
tmpfs 16G 161M 16G 2% /run
tmpfs 16G 0 16G 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/is-boot 504M 804K 466M 1% /boot
/dev/mapper/is-opt 7.8G 137M 7.3G 2% /opt
/dev/mapper/is-log 16G 45M 15G 1% /srv/ftpd/log
/dev/mapper/is-data 30G 302M 28G 2% /opt/filedata/data
tmpfs 3.2G 0 3.2G 0% /run/user/1000
tmpfs 3.2G 0 3.2G 0% /run/user/0也可以通过命令 fdisk -l 查看当前挂在服务器上的磁盘信息：
例如：
[root@0026 ~]# fdisk -lDisk /dev/vda: 42.9 GB, 42949672960 bytes, 83886080 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: 0x000a9cf3Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/vda1 2048 8390655 4194304 82 Linux swap / Solaris
/dev/vda2 * 8390656 83886079 37747712 83 LinuxDisk /dev/vdb: 64.4 GB, 64424509440 bytes, 125829120 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: 0x4426653cDevice Boot Start End Blocks Id System
/dev/vdb1 2048 125829119 62913536 83 LinuxDisk /dev/mapper/is-boot: 553 MB, 553648128 bytes, 1081344 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisk /dev/mapper/is-opt: 17.2 GB, 17179869184 bytes, 33554432 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisk /dev/mapper/is-log: 17.2 GB, 17179869184 bytes, 33554432 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisk /dev/mapper/is-data: 26.8 GB, 26843545600 bytes, 52428800 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisk /dev/vdc: 3221.2 GB, 3221225472000 bytes, 6291456000 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好，开始对vdc磁盘分区。下面例子中的主要步骤：
fdisk /dev/vdc
m 表示 查看帮助信息。
n 表示 添加一个新的分区。
p 表示 添加分区的类型为主分区，后面继续回车，表示选择默认值。注意：(1803550719-2018)/2/1024/1024=860GiB。
t 表示 设置一个分区的系统id。
L 表示 以列表的形式展示出id对应的类型。
8e 表示 选择的id是8e，对应的分区管理机制是Linux LVM。
p 表示 打印（print）出分区列表信息。
w 表示 只要确认上一步信息无误，最后保存（将分区列表保存至磁盘）且退出。
至此，分区操作步骤完成。
[root@0023 ~]# fdisk /dev/vdc
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.Device does not contain a recognized partition table
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x91bba662.Command (m for help): m
Command actiona toggle a bootable flagb edit bsd disklabelc toggle the dos compatibility flagd delete a partitiong create a new empty GPT partition tableG create an IRIX (SGI) partition tablel list known partition typesm print this menun add a new partitiono create a new empty DOS partition tablep print the partition tableq quit without saving changess create a new empty Sun disklabelt change a partition's system idu change display/entry unitsv verify the partition tablew write table to disk and exitx extra functionality (experts only)Command (m for help): n
Partition type:p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)e extended
Select (default p): p
Partition number (1-4, default 1):
First sector (2048-1803550719, default 2048):
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-1803550719, default 1803550719):
Using default value 1803550719
Partition 1 of type Linux and of size 860 GiB is setCommand (m for help): t
Selected partition 1
Hex code (type L to list all codes): L0 Empty 24 NEC DOS 81 Minix / old Lin bf Solaris 1 FAT12 27 Hidden NTFS Win 82 Linux swap / So c1 DRDOS/sec (FAT-2 XENIX root 39 Plan 9 83 Linux c4 DRDOS/sec (FAT-3 XENIX usr 3c PartitionMagic 84 OS/2 hidden C: c6 DRDOS/sec (FAT-4 FAT16 <32M 40 Venix 80286 85 Linux extended c7 Syrinx 5 Extended 41 PPC PReP Boot 86 NTFS volume set da Non-FS data 6 FAT16 42 SFS 87 NTFS volume set db CP/M / CTOS / .7 HPFS/NTFS/exFAT 4d QNX4.x 88 Linux plaintext de Dell Utility 8 AIX 4e QNX4.x 2nd part 8e Linux LVM df BootIt 9 AIX bootable 4f QNX4.x 3rd part 93 Amoeba e1 DOS access a OS/2 Boot Manag 50 OnTrack DM 94 Amoeba BBT e3 DOS R/O b W95 FAT32 51 OnTrack DM6 Aux 9f BSD/OS e4 SpeedStor c W95 FAT32 (LBA) 52 CP/M a0 IBM Thinkpad hi eb BeOS fs e W95 FAT16 (LBA) 53 OnTrack DM6 Aux a5 FreeBSD ee GPT f W95 Ext'd (LBA) 54 OnTrackDM6 a6 OpenBSD ef EFI (FAT-12/16/
10 OPUS 55 EZ-Drive a7 NeXTSTEP f0 Linux/PA-RISC b
11 Hidden FAT12 56 Golden Bow a8 Darwin UFS f1 SpeedStor
12 Compaq diagnost 5c Priam Edisk a9 NetBSD f4 SpeedStor
14 Hidden FAT16 <3 61 SpeedStor ab Darwin boot f2 DOS secondary
16 Hidden FAT16 63 GNU HURD or Sys af HFS / HFS+ fb VMware VMFS
17 Hidden HPFS/NTF 64 Novell Netware b7 BSDI fs fc VMware VMKCORE
18 AST SmartSleep 65 Novell Netware b8 BSDI swap fd Linux raid auto
1b Hidden W95 FAT3 70 DiskSecure Mult bb Boot Wizard hid fe LANstep
1c Hidden W95 FAT3 75 PC/IX be Solaris boot ff BBT
1e Hidden W95 FAT1 80 Old Minix
Hex code (type L to list all codes): 8e
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux LVM'Command (m for help): pDisk /dev/vdc: 923.4 GB, 923417968640 bytes, 1803550720 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: 0x91bba662Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/vdc1 2048 1803550719 901774336 8e Linux LVMCommand (m for help): w
The partition table has been altered!4.2 磁盘扩容
完成了分区后，开始进行扩容。整个操作流程就是：
分区 ——> 创建物理卷 ——> 卷组扩容 ——> 逻辑卷扩容
|——> 创建逻辑卷
创建物理卷：
[root@0023 ~]# pvcreate /dev/vdc1
Physical volume "/dev/vdc1" successfully created.卷组扩容：
[root@0023 ~]# vgextend is /dev/vdc1
Volume group "is" successfully extended
# is：卷组名查看卷组扩容的信息：Free PE / Size 就是当前卷组的可用容量，即可用于对逻辑卷扩容，或新创建逻辑卷。
[root@0023 ~]# vgdisplay--- Volume group ---VG Name isSystem ID Format lvm2Metadata Areas 2Metadata Sequence No 6VG Access read/writeVG Status resizableMAX LV 0Cur LV 4Open LV 4Max PV 0Cur PV 2Act PV 2VG Size 919.99 GiBPE Size 4.00 MiBTotal PE 235518Alloc PE / Size 13956 / 54.52 GiBFree PE / Size 221562 / 865.48 GiB ######## 当前卷组is的可用空间VG UUID PaHd9O-kwNB-GU5n-6ef4-X9PS-MQ87-cIegBg卷组有可用空间了，为业务需要，创建一个逻辑卷：
[root@0023 ~]# mkdir -p /opt/filedata/databackup
[root@0023 ~]# lvcreate -L 410g -n databackup isLogical volume "databackup" created.
#分区databackup的大小为410G，410G前面的 L 必须大写。创建文件系统：（或：mkfs.ext4 -f /dev/is/databackup）
[root@0023 ~]# mkfs -t ext4 /dev/is/databackup
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
26869760 inodes, 107479040 blocks
5373952 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=2256535552
3280 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208, 4096000, 7962624, 11239424, 20480000, 23887872, 71663616, 78675968, 102400000Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done 写入文件系统（新建的逻辑卷不需要这一步，但是逻辑卷扩展就需要这一步）：
[root@0023 ~]# resize2fs /dev/is/databackup
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
The filesystem is already 107479040 blocks long. Nothing to do!分区挂载：
[root@0023 ~]# mount /dev/is/databackup /opt/filedata/databackup
# 挂载成功后，不会打印信息
# 挂载之前，必须要保证文件夹路径/opt/filedata/databackup已经存在。如果不存在，就手动创建。为了在系统启动时自动加载文件系统，将分区信息写入/etc/fstab:
[root@0023 ~]# sudo blkid
/dev/mapper/is-databackup: UUID="de43cb01-4ef6-44a5-8869-cae2366s33d4" TYPE="ext4"
# sudo blkid 查看 分区的唯一ID号。[root@0023 ~]# vim /etc/fstab[root@0023 ~]# cat /etc/fstab
UUID=de43cb01-4ef6-44a5-8869-cae2366s33d4 /opt/filedata/databackup ext4 defaults 0 0至此，就可以输入 vgdisplay 查看卷组的free容量，看看是不是少了410G了。
上面，是创建了一个卷组。下面，开始对已经存在的逻辑卷扩容。
操作步骤简单，只需要两行命令：
lvextend -L +450g /dev/is/data resize2fs /dev/is/data注意：
（1）如果450g前面没有+号的话，就表示将data逻辑卷扩容至450g。有+号，表示对data逻辑卷在原来的基础上再扩容450g。
如果，想将当前卷组is的全部剩余free容量都添加到data逻辑卷中，可执行：lvextend -l +100%FREE /dev/is/data
+号前面是小写的L。
（2） resizefs2命令重新加载逻辑卷的大小才能生效。
4.3 LVM缩减
注意：缩减操作需要离线处理。
A. umount 文件系统
B. 缩减文件系统
# resize2fs /dev/vg0/lv1 4G
提示需要先运行磁盘检查。
C. 检查磁盘
# e2fsck –f /dev/vg0/lv1
D. 再次执行缩减操作
缩减文件系统成功，下面缩减LV的大小。
E. 缩减LV
# lvreduce /dev/vg0/lv1 –L 4G
说明：Step E 和Step D 缩减的大小必须保持一致，这里的4G是缩减到的大小；如果使用的是"-4G"，则表示容量减少多少的意思。
F. 挂载查看
LV 缩减成功。
LVM缩减参考来源：https://www.cnblogs.com/mchina/p/linux-centos-logical-volume-manager-lvm.html
4.4 VG缩减
A. umount 文件系统
B. 查看当前的PV详情
C. 将/dev/sdg 从vg0 中移除
# vgreduce vg0 /dev/sdg
D. 再次查看PV情况
/dev/sdg 已经不属于vg0了。
E. 查看vg0 的情况
vg0 的大小减少了5GB.
VG 缩减成功。
VG缩减参考来源：https://www.cnblogs.com/mchina/p/linux-centos-logical-volume-manager-lvm.html
4.5 删除LVM
如果要彻底的来移除LVM的话，需要把创建的步骤反过来操作。
A. umount 文件系统
B. 移除LV
# lvremove /dev/vg0/lv1
C. 移除VG
# vgremove vg0
D. 移除PV
# pvremove /dev/md5 /dev/sdf1 /dev/sdg /dev/sdh
LVM 移除成功。
LVM移除参考来源：https://www.cnblogs.com/mchina/p/linux-centos-logical-volume-manager-lvm.html
Linux逻辑卷的拉伸和缩小。
五、LVM快照（snapshot）
LVM快照参考来源：https://www.cnblogs.com/mchina/p/linux-centos-logical-volume-manager-lvm.html
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