逻辑卷管理器：PV、PE、VG、LV

LVM：Logical Volume Manager，逻辑卷管理器。
重点：可以弹性的调整文件系统的容量，而不在于性能和数据安全上面，因此如果强调性能和备份，那么直接使用raid即可，不需要用到LVM。

LVM可以整合多个物理分区，让这些分区看起来就像是一个磁盘一样；而且，未来还可以在这个LVM管理的磁盘当中新增或者删除其他的物理分区。因此它的重点在于“可以弹性地调整文件系统的容量”

LVM各组件

LVM各组件的实现流程如上图，详细的组件介绍如下。

物理卷（physical volume，PV，最底层的物理卷）

实际的分区需要调整系分区类型为8e00（使用gdisk分区工具，其实分区类型不设置成8e也没关系，不过某些LVM的检测命令可能会检测不到该分区），然后再经过pvcreate命令将它转化成LVM最底层的物理卷，之后才能使用这些pv。

卷组（volume group，VG）

LVM大磁盘就是将许多PV整合成VG，所以VG就是LVM组合起来的大磁盘。

物理扩展快（physical extent，PE）

PE是整个LVM最小的存储数据单位，即文件数据都是借由写入PE来完成的。简单的来说，这个PE有点像文件系统的block大小。因此调整PE会影响到LVM的最大容量。如果是32位的linux系统，LVM的逻辑卷LV最多65534个PE（lvm1的格式），因此默认的LVM，即使用4MB的PE数据块，最大的LV会有4MB*65534/（1024M/G）=256GB；但是在Centos 6.X之后，由于linux系统转为64位，并且PE使用了lvm2的各项格式功能，LV几乎没有啥容量限制了。

逻辑卷（logical volume，LV ）

最终的卷组VG还会被切成逻辑卷LV，LV就是最后可以被格式化使用的东西了（类似分区）。逻辑卷LV的大小与LV内的物理扩展快PE数量有关，逻辑卷LV的设备文件名格式通常为【/dev/vgname/lvname】

如上图，VG内的PE会分给虚线部分的LV，如果未来这个卷组VG要扩充，加上其他的物理卷PV即可；如果逻辑卷LV要扩充的，加上卷组VG内没有使用的PE来扩充。在LV中，不再称为PE而是称为LE；PE是物理存储单元，LV是逻辑存储单元，即LV中的存储单元LE和PE的大小是一样的。

LVM可以弹性的调整文件系统的容量的实质：通过【交换PE】来进行数据转换，将原本LV内的PE转移到其他设备中来降低LV容量，或将其他设备的PE加入到此LV中以加大容量。

实践流程

根据上图流程爱进行实验如下

物理parition阶段

根据磁盘分区表类型使用gdisk/fdisk工具，对磁盘分区并且类型设置为【8e00】，
磁盘状态如下：
sdb为1G的磁盘，划分了sdb1-3分区，1-2分区是用到的分区，3先保留下来不使用；sdc为2G的磁盘，全部划分为分区sdc1，并且使用；sdd为3G的磁盘，暂不进行分区使用。

PV阶段

物理卷PV有关的命令
pvcreate：将物理分区建立成为PV
pvscan：查找目前系统里面任何具有PV的磁盘
pvdisplay：显示出目前系统上面的PV状态
pvremove：将PV属性删除，让该分区不具有PV属性

因为分区sdb1的大小为1MB，然而系统默认的PV最小值为2MB，因此不能创建，可以修改默认值（建议不修改）。目前从上面来看，我们已经创建了2个物理卷PV。

pvdisplay可以列出系统里面的所有PV磁盘，也可以pvdisplay /dev/sdb2只列出单个PV的详细信息。由于PE是在建立卷组VG时才设置的参数，因此看到新的PV详细信息里面的PE都会是0，且没有多余的PE可供分配。

VG阶段

建立卷组VG和VG相关的命令也不少，如下
vgcreate：主要建立VG的命令，VG名称自定义
"""
格式：vgcreate [-s N[UNIT]] VG名称 PV名称  其中-s选项后面接PE的大小N，单位UNIT可以为b|B是字节，s|S是512字节的扇区，k|K是KiB，m|M是MiB，g|G是GiB，t|T是TiB，P|p是PiB，e|E是EiB，默认设置的大小和系统的VG中PE大小一致，例如我的本机是4MB。
"""
vgscan：查找系统上面所有的VG
vgdisplay：显示系统上所有的VG详细状态
vgextend：在VG内增加额外的PV
vgreduce：在VG内删除PV
vgchange：设置VG是否启动（active）
vgremove：删除一个VG

建立时与物理卷PV不同的是，卷组VG的名称是自定义的。PV的名称就是分区设备的文件名，但是VG名称可以随便自己取。

LV阶段

创造出卷组VG大磁盘之后，就需要建立分区逻辑卷LV，LV相关的命令如下：
lvcreate：建立LV
"""
格式：
lvcreate [-L N[UNIT]] [-n LV名称] VG名称
lvcreate [-l N] [-n LV名称] VG名称
-L选项后接容量，单位是UNIT（同pvcreate中的UNIT），但是要注意的是最小的单位为PE，因此这个数量必须是PE的倍数，若不相符，系统会自动计算最相近的容量
-l（小写）选项后面接的是PE的【个数】
-n 后面接的就是LV的名称，默认名称以本人的为例lvol[0-128]，建议自己取名字
"""
lvscan：查询系统上所有的LV
lvdisplay：显示系统上所有的LV详细信息，或者显示某一LV（全名）的详细信息
lvextend：在LV里面增加容量，即将所在VG的空闲PE加进去
lvreduce：在LV里面减少容量，即将LV空闲的PE放回VG中去
lvremove：删除一个LV
lvresize：对LV进行容量大小的调整，是lvextend和lvreduce的综合命令
lvrename：重命名LV
"""
格式:
lvresize [-L  [+|-]Size[UNIT]]  LV的全名
lvresize [-l  [+|-]Number[PERCENT]]  LV的全名
-L后面接增减符号和容量，单位是UNIT，例如k,m，g,t,p等和pvcreate里的单位一样
-l后面接增减符号和数字百分比，单位是%

LV的名字需要使用全名，但是PV的名字不要求使用全名也有效。

文件系统阶段

该部分可参考之前的文章linux文件系统

1.格式化分区mkfs命令或者mke2fs命令
mkfs.xfs /dev/jupyvg/jupylv  # 注意是逻辑卷LV的全名
2.挂载,如果需要开机挂在之类的请参考上面提到的文章
mkdir /srv/jupy # 建立挂载点
mount /dev/jupyvg/jupylv /srv/jupy

放大文件系统容量的实践

如果要放大文件系统的容量，大致需要以下三步骤。

1.VG阶段需要有剩余的容量
因为要放大文件系统，所以需要放大LV，但是若没有多的VG容量，那么更上层的LV与文件系统就无法放大。一般来说，如果VG容量不满足，最简单的方法就是再加硬盘，然后pvcreate、vgextend来增大VG的容量。

2.LV阶段产生更多的可用容量
如果VG的剩余容量足够，就可以利用lvresize命令来将剩余容量加入到所需要的LV设备内。

3.文件系统阶段的放大
linux实际使用的其实不是LV，而是LV格式化后挂载的文件系统，即最终的一切要以文件系统为依存。目前在Linux系统下可以放大的文件系统有xfs和ext系列，但是缩小仅有ext系列。xfs文件系统放大通过xfs_growfs命令。

ext4文件系统扩容

1.如果需要更改文件系统为ext4格式，需要先卸载挂载点，然后更改，再挂载回去

2.如果VG阶段的剩余容量即Free的PE数量够
例如，我们需要扩容1GB，vgdisplay查看所在的卷组VG的剩余容量为1.42GB左右，那么我们直接扩容LV（使用lvextend或者lvresize都可以），扩容之后

lsblk显示增加后的总空间，但是df -h显示的还是原来的空间，还需要运行以下命令

resize2fs -p -F /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv
最后面的设备名字是df -h的filesystem的名字

内容待完成

收缩文件系统容量的实践

如果要缩小文件系统容量，步骤如下。

内容待完成