Centos 7.5利用LVM实现动态扩容大小
Centos 7.5 利用LVM实现动态扩容大小
操作系统：Centos 7.5 64位
说明：当有在操作系统时发现磁盘空间不足时，可以通过增加磁盘空间大小来满足，但是以哪种方式来增加可能有不同方法，现在针对操作系统在安装采用LVM方式来动态调整磁盘空间大小，
知识点解释：
LVM是逻辑盘卷管理（Logical VolumeManager）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。通过LVM系统管理员可以轻松管理磁盘分区，如：将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组（volumegroup），形成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组（logicalvolumes），并进一步在逻辑卷组上创建文件系统。管理员通过LVM可以方便的调整存储卷组的大小，并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配
Linux的LVM非常强大，可以在生产运行系统上面直接在线扩展硬盘分区，可以把分区umount以后收缩分区大小，还可以在系统运行过程中把一个分区从一块硬盘搬到另一块硬盘上面去等等，简直就像变魔术，而且这一切都可以在一个繁忙运行的系统上面直接操作，不会对你的系统运行产生任何影响，很安全。
LVM使用有局限性。虽然能很方便的扩容和缩容磁盘的空间（扩容磁盘大小，文件不丢失），但是一旦出现问题，数据丢失，想要恢复数据就有点困难!
三步：
①创建一个物理分区-搞成物理卷②制作成一个卷组③划分成逻辑卷
1.如果在安装系统时选择是以LVM方式安装的话，可以通过已经安装好后系统磁盘查询
[root@localhost ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root 70G 9.4G 61G 14% /
devtmpfs 4.8G 0 4.8G 0% /dev
tmpfs 4.9G 0 4.9G 0% /dev/shm
tmpfs 4.9G 9.5M 4.8G 1% /run
tmpfs 4.9G 0 4.9G 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 1014M 171M 844M 17% /boot
/dev/mapper/centos-home 27G 37M 27G 1% /home
tmpfs 984M 12K 984M 1% /run/user/42
tmpfs 984M 0 984M 0% /run/user/0
说明：centos-root 和centos-home 是通过LVM方式来配置的
2、使用df -T -h命令查看操作系统的文件类型
[root@localhost ~]# df -T -h
文件系统 类型 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root xfs 70G 9.4G 61G 14% /
devtmpfs devtmpfs 4.8G 0 4.8G 0% /dev
tmpfs tmpfs 4.9G 0 4.9G 0% /dev/shm
tmpfs tmpfs 4.9G 9.5M 4.8G 1% /run
tmpfs tmpfs 4.9G 0 4.9G 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 xfs 1014M 171M 844M 17% /boot
/dev/mapper/centos-home xfs 27G 37M 27G 1% /home
tmpfs tmpfs 984M 12K 984M 1% /run/user/42
tmpfs tmpfs 984M 0 984M 0% /run/user/0
说明：通过查询发现操作系统的文件格式是：xfs
3.查看卷组名称及卷组使用情况 vgdisplay
[root@localhost ~]# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name centos --VG名称
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 1
Metadata Sequence No 4
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 3
Open LV 3
Max PV 0
Cur PV 1
Act PV 1
VG Size 98.99 GiB --总共的空间大小
PE Size 4.00 MiB
Total PE 25342
Alloc PE / Size 25341 / <98.99 GiB
Free PE / Size 1 / 4.00 MiB
VG UUID oCJsUm-wF9P-a0Pc-rLvl-aCa1-0Inr-psWPzn
4.查看当前逻辑卷的空间状态，如下内容：/ 70G、/home 26G、swap 2G
[root@localhost ~]# lvdisplay
--- Logical volume ---
LV Path /dev/centos/root
LV Name root
VG Name centos
LV UUID 0F9zrD-AfsY-teOk-OLqB-ZKa7-6fcZ-aVQ0VM
LV Write Access read/write
LV Creation host, time localhost.localdomain, 2018-09-14 17:08:41 +0800
LV Status available
# open 1
LV Size 70.00 GiB
Current LE 17920
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 8192
Block device 253:0
--- Logical volume ---
LV Path /dev/centos/home
LV Name home
VG Name centos
LV UUID v64Mg2-gDRG-UGoe-InX6-qqsG-GuiD-eRrcs8
LV Write Access read/write
LV Creation host, time localhost.localdomain, 2018-09-14 17:08:42 +0800
LV Status available
# open 1
LV Size <26.99 GiB
Current LE 6909
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 8192
Block device 253:2
--- Logical volume ---
LV Path /dev/centos/swap
LV Name swap
VG Name centos
LV UUID 0le8V4-P7XQ-jtC7-7xtY-wKUv-dcNe-mJrB4T
LV Write Access read/write
LV Creation host, time localhost.localdomain, 2018-09-14 17:08:43 +0800
LV Status available
# open 2
LV Size 2.00 GiB
Current LE 512
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 8192
Block device 253:1
5.现在感觉/ 70G不够用，想扩容增加300G，新插入一块300G硬盘；用‘fdisk -l’查看
[root@localhost ~]# fdisk -l
磁盘 /dev/sda：107.4 GB, 107374182400 字节，209715200 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x0004c640
设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 2048 2099199 1048576 83 Linux
/dev/sda2 2099200 209707007 103803904 8e Linux LVM
磁盘 /dev/sdb：322.1 GB, 322122547200 字节，629145600 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘 /dev/mapper/centos-root：75.2 GB, 75161927680 字节，146800640 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘 /dev/mapper/centos-swap：2147 MB, 2147483648 字节，4194304 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘 /dev/mapper/centos-home：29.0 GB, 28978446336 字节，56598528 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
[root@localhost ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root 70G 9.4G 61G 14% /
devtmpfs 4.8G 0 4.8G 0% /dev
tmpfs 4.9G 0 4.9G 0% /dev/shm
tmpfs 4.9G 9.5M 4.8G 1% /run
tmpfs 4.9G 0 4.9G 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 1014M 171M 844M 17% /boot
/dev/mapper/centos-home 27G 37M 27G 1% /home
tmpfs 984M 12K 984M 1% /run/user/42
tmpfs 984M 0 984M 0% /run/user/0
6、格式化/dev/sdb磁盘
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。
Device does not contain a recognized partition table
使用磁盘标识符 0xbe0b32e5 创建新的 DOS 磁盘标签。
命令(输入 m 获取帮助)：p
磁盘 /dev/sdb：322.1 GB, 322122547200 字节，629145600 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xbe0b32e5
设备 Boot Start End Blocks Id System
命令(输入 m 获取帮助)：m
命令操作
a toggle a bootable flag
b edit bsd disklabel
c toggle the dos compatibility flag
d delete a partition
g create a new empty GPT partition table
G create an IRIX (SGI) partition table
l list known partition types
m print this menu
n add a new partition
o create a new empty DOS partition table
p print the partition table
q quit without saving changes
s create a new empty Sun disklabel
t change a partition's system id
u change display/entry units
v verify the partition table
w write table to disk and exit
x extra functionality (experts only)
命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
Select (default p): p
分区号 (1-4，默认 1)：
起始 扇区 (2048-629145599，默认为 2048)：
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-629145599，默认为 629145599)：
将使用默认值 629145599
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 300 GiB
命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
7、将 /dev/sdb配置为LVM格式
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。
命令(输入 m 获取帮助)：t
已选择分区 1
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：l
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：8e
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”
命令(输入 m 获取帮助)：p
磁盘 /dev/sdb：322.1 GB, 322122547200 字节，629145600 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xbe0b32e5
设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 629145599 314571776 8e Linux LVM
命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
8、查询配置为LVM格式后结果如下：
[root@localhost ~]# fdisk -l
磁盘 /dev/sda：107.4 GB, 107374182400 字节，209715200 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x0004c640
设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 2048 2099199 1048576 83 Linux
/dev/sda2 2099200 209707007 103803904 8e Linux LVM
磁盘 /dev/sdb：322.1 GB, 322122547200 字节，629145600 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0xbe0b32e5
设备 Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 629145599 314571776 8e Linux LVM
磁盘 /dev/mapper/centos-root：75.2 GB, 75161927680 字节，146800640 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘 /dev/mapper/centos-swap：2147 MB, 2147483648 字节，4194304 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘 /dev/mapper/centos-home：29.0 GB, 28978446336 字节，56598528 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
9.将新加的分区 /dev/sdb1 创建为物理卷
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.
10.给卷组‘centos ’扩容，将物理卷 /dev/sdb1 扩展至‘centos ’卷组
[root@localhost ~]# vgextend centos /dev/sdb1
Volume group "centos" successfully extended
10.此时卷组‘centos ’有300G空余空间，及 /dev/sdb1,将其全部扩展至 /home
root@localhost ~]# lvextend -l +100%FREE /dev/mapper/centos-home
Size of logical volume centos/home changed from <26.99 GiB (6909 extents) to <326.99 GiB (83709 extents).
Logical volume centos/home successfully resized.
11.发现扩展错分区了，把第10步的增加空间给缩小回去到原来值，26G
[root@localhost ~]# lvreduce -L -300G /dev/mapper/centos-home
WARNING: Reducing active and open logical volume to <26.99 GiB.
THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce centos/home? [y/n]: yes
Size of logical volume centos/home changed from <326.99 GiB (83709 extents) to <26.99 GiB (6909 extents).
Logical volume centos/home successfully resized.
12.重新把PV中的300G多余空间分配给LV为root
[root@localhost ~]# lvextend -l +100%FREE /dev/mapper/centos-root
Size of logical volume centos/root changed from 70.00 GiB (17920 extents) to 370.00 GiB (94720 extents).
Logical volume centos/root successfully resized.
13.此时300G磁盘虽已扩展至 /root，但并没写入文件系统；进入 /etc/fstab 确认 /root 文件系统--->xfs文件系统
[root@localhost ~]# more /etc/fstab
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Fri Sep 14 17:08:44 2018
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
/dev/mapper/centos-root / xfs defaults 0 0
UUID=28137713-1148-49bc-b74d-7ac9bdf0bc1b /boot xfs defaults 0 0
/dev/mapper/centos-home /home xfs defaults 0 0
/dev/mapper/centos-swap swap swap defaults 0 0
14、用xfs_growfs 命令把文件写入系统中，使扩容生效
[root@localhost ~]# xfs_growfs /dev/mapper/centos-root
meta-data=/dev/mapper/centos-root isize=512 agcount=4, agsize=4587520 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0 spinodes=0
data = bsize=4096 blocks=18350080, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=8960, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 18350080 to 96993280
说明：若使用ext4文件格式的，是使用resize2fs命令来生效
15.查看扩容后的硬盘空间小，如下内容则说明，已实现扩容。大功告成！
[root@localhost ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root 370G 9.4G 361G 3% /
devtmpfs 4.8G 0 4.8G 0% /dev
tmpfs 4.9G 0 4.9G 0% /dev/shm
tmpfs 4.9G 9.5M 4.8G 1% /run
tmpfs 4.9G 0 4.9G 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 1014M 171M 844M 17% /boot
/dev/mapper/centos-home 27G 37M 27G 1% /home
tmpfs 984M 12K 984M 1% /run/user/42
tmpfs 984M 0 984M 0% /run/user/0
本次扩容指令汇总：
1.创建分区 #fdisk /dev/sdb
2.创建物理卷 #pvcreat /dev/sdb1
3.查看卷组名称及使用情况 #vgdisplay
4.将物理卷扩展到卷组 #vgextend cl /dev/sdb1 (此处‘cl’是卷组名称)
5.将卷组中空闲空间扩展到 /home #lvextend -l +100%FREE /dev/mapper/cl-home
6.刷新文件系统是扩容生效 xfs_growfs /dev/mapper/centos-root
7.若是ext4文件格式使用扩容生效 #resize2fs /dev/mapper/centos-home
相关LVM知识点如下：
这里总结下扩展与缩小LV的实施顺序：
扩展LV
1、卸载LV
命令：umount “挂载目录”
2、扩展LV
命令：lvextend -L +500m /dev/lv00/lv01 或者 lvresize -L 5G /dev/lv00/lv01
lvextend 表示增加500M，lvresize表示增加到5G，是调整后的容量。
3、检查文件系统
命令：fsck -f /dev/vg00/lv01
4、重建文件系统
命令：resize2fs /dev/lv00/lv01
这一步很关键，重建文件系统不用担心LV的数据会丢失，当然，以防万一，也可以先备份下LV里的数据。
5、挂载LV
命令：mount /dev/lv001/lv01 /opt
缩小LV
缩小LV需要事先知道LV中的数据容量大小，缩小容量值不应超过剩余空间容量，而且要知道减少LV容量后的新大小。可以通过lvscan来查看LV容量，通过vgdisplay来查看剩余容量。
1、卸载LV
命令：umount “挂载目录”
2、检查文件系统
命令：fsck -f /dev/lv00/lv01
3、调整LV大小并重建文件系统
命令：resize2fs /dev/vg00/lv01 2G
4、减小LV容量
命令：lvreduce -L -3G /dev/vg00/lv01
5、挂载LV
命令：mount /dev/lv001/lv01 /opt
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