LVM（Logical Volume Manager）

一. LVM概述

1. 什么是 LVM

LVM（Logical Volume Manager，逻辑卷管理器）是 Linux 体系下的一种 存储管理 机制，能够灵活地管理磁盘分区。它提供了一种比传统分区管理（如fdisk、parted）更高级的存储管理方式，允许动态调整存储空间，方便扩展和缩减分区，而不会影响已有数据。
2. LVM 主要概念

LVM 的核心概念类似于 RAID 或虚拟存储池，其主要组成部分如下：

• PV（Physical Volume，物理卷）
  
  
  
  • LVM 的最底层单位，可以是整个硬盘，也可以是一个分区。
    
  • 通过 pvcreate 将物理磁盘或分区初始化为 LVM 可用的 PV。
    
  
  
• VG（Volume Group，卷组）
  
  
  
  • 由多个 PV 组成的存储池，全部的存储空间都可以在 VG 内部动态分配。
    
  • 通过 vgcreate 创建 VG。
    
  
  
• LV（Logical Volume，逻辑卷）
  
  
  
  • 相称于传统的“分区”，可以格式化文件体系（如ext4、xfs），然后挂载利用。
    
  • 通过 lvcreate 创建 LV，大小可以随时扩展或缩小（前提是文件体系支持）。
    
  
  
• PE（Physical Extents，物理分块）
  
  
  
  • LVM 内部的最小存储单元，默认大小 4MB（可调整）。
    
  • VG 内的空间被划分成若干个 PE，LV 的大小由 PE 数目决定。
    
  1. ┌───────────────────────────────┐
  2. │        物理磁盘（sdb, sdc）     │
  3. │  (未初始化)                     │
  4. └───────────────────────────────┘
  5.          ↓ pvcreate
  6. ┌───────────────────────────────┐
  7. │        物理卷（PV）             │
  8. │  /dev/sdb   /dev/sdc          │
  9. └───────────────────────────────┘
  10.          ↓ vgcreate
  11. ┌───────────────────────────────┐
  12. │        卷组（VG）               │
  13. │  my_vg = PV1 + PV2             │
  14. │  (存储池)                       │
  15. └───────────────────────────────┘
  16.          ↓ lvcreate
  17. ┌───────────────────────────────┐
  18. │        逻辑卷（LV）             │
  19. │  /dev/my_vg/my_lv (50G)       │
  20. │  (类似于分区，可格式化挂载)        │
  21. └───────────────────────────────┘

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3. LVM 的优势

• 动态扩展与缩减存储：可在不停机的情况下扩展 LV 或 VG，而无需重新分区。
  
• 跨多块磁盘管理：可以将多块磁盘归并为一个存储池（VG），提高存储利用率。
  
• 快照（Snapshot）：支持创建数据快照，方便数据备份与恢复。
  
• 条带化存储（Striping）：类似 RAID 0，提高磁盘 I/O 性能。
  

4. LVM 基本操作

1. # 1. 创建物理卷
2. pvcreate /dev/sdb /dev/sdc
4. # 2. 创建卷组
5. vgcreate my_vg /dev/sdb /dev/sdc
7. # 3. 创建逻辑卷（比如创建 10GB 的逻辑卷）
8. lvcreate -L 10G -n my_lv my_vg
10. # 4. 格式化并挂载
11. mkfs.ext4 /dev/my_vg/my_lv
12. mkdir /mnt/lvm_mount
13. mount /dev/my_vg/my_lv /mnt/lvm_mount
15. # 5. 扩展逻辑卷
16. lvextend -L +5G /dev/my_vg/my_lv   # 增加 5GB
17. resize2fs /dev/my_vg/my_lv         # 扩展文件系统（ext4）

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二. LVM 实战操作

1. 环境准备

2. 对磁盘分区

2.1 利用 fdisk 对 /dev/sdc 举行分区

1. # 1.进入 fdisk 交互模式
2. [root@lvm:~]# fdisk /dev/sdc
4. Welcome to fdisk (util-linux 2.37.2).
5. Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
6. Be careful before using the write command.
8. Device does not contain a recognized partition table.
9. Created a new DOS disklabel with disk identifier 0x0313bb2e.
11. # 2.查看磁盘信息
12. Command (m for help): p
13. Disk /dev/sdc: 300 GiB, 322122547200 bytes, 629145600 sectors
14. Disk model: VMware Virtual S
15. Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
16. Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
17. I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
18. Disklabel type: dos
19. Disk identifier: 0x0313bb2e
20. # 发现磁盘 /dev/sdc 没有有效的分区表，默认是 dos 分区表。
22. # 3.创建 GPT 分区表
23. Command (m for help): g
24. Created a new GPT disklabel (GUID: F96B7C68-81FB-D14C-A17D-C686B732B937).
26. # 4.创建第一个 100G 分区
27. Command (m for help): n
28. Partition number (1-128, default 1):        # 分区编号（默认 1）
29. First sector (2048-629145566, default 2048):        # 起始扇区（默认 2048）
30. Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (2048-629145566, default 629145566): +100G
32. Created a new partition 1 of type 'Linux filesystem' and of size 100 GiB.
33. # 成功创建 /dev/sdc1 分区，大小 100G
35. # 5.创建第二个 200G 分区
36. Command (m for help): n
37. Partition number (2-128, default 2):        # 分区编号（默认 2）
38. First sector (209717248-629145566, default 209717248):        # 起始扇区（默认 209717248）
39. Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (209717248-629145566, default 629145566):
41. Created a new partition 2 of type 'Linux filesystem' and of size 200 GiB.
42. # 成功创建 /dev/sdc2 分区，大小 200G
44. # 6.查看分区情况
45. Command (m for help): p
46. Disk /dev/sdc: 300 GiB, 322122547200 bytes, 629145600 sectors
47. Disk model: VMware Virtual S
48. Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
49. Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
50. I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
51. Disklabel type: gpt
52. Disk identifier: F96B7C68-81FB-D14C-A17D-C686B732B937
54. Device         Start       End   Sectors  Size Type
55. /dev/sdc1       2048 209717247 209715200  100G Linux filesystem
56. /dev/sdc2  209717248 629145566 419428319  200G Linux filesystem
58. # 7.保存分区表并退出
59. Command (m for help): w
60. The partition table has been altered.
61. Calling ioctl() to re-read partition table.
62. Syncing disks.
64. # 8.验证分区是否生效
65. [root@lvm:~]# fdisk -l /dev/sdc
66. Disk /dev/sdc: 300 GiB, 322122547200 bytes, 629145600 sectors
67. Disk model: VMware Virtual S
68. Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
69. Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
70. I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
71. Disklabel type: gpt
72. Disk identifier: F96B7C68-81FB-D14C-A17D-C686B732B937
74. Device         Start       End   Sectors  Size Type
75. /dev/sdc1       2048 209717247 209715200  100G Linux filesystem
76. /dev/sdc2  209717248 629145566 419428319  200G Linux filesystem

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2.2 对/dev/sde举行分区

1. [root@lvm:~]# fdisk -l /dev/sde
2. Disk /dev/sde: 1 TiB, 1099511627776 bytes, 2147483648 sectors
3. Disk model: VMware Virtual S
4. Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
5. Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
6. I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
9. [root@lvm:~]# fdisk /dev/sde
11. Welcome to fdisk (util-linux 2.37.2).
12. Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
13. Be careful before using the write command.
15. Device does not contain a recognized partition table.
16. Created a new DOS disklabel with disk identifier 0xf8cc9c96.
18. Command (m for help): p
19. Disk /dev/sde: 1 TiB, 1099511627776 bytes, 2147483648 sectors
20. Disk model: VMware Virtual S
21. Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
22. Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
23. I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
24. Disklabel type: dos
25. Disk identifier: 0xf8cc9c96
27. Command (m for help): g
28. Created a new GPT disklabel (GUID: 7B0A9C2B-F3B1-3A42-9665-8640DFC613DC).
30. Command (m for help): n
31. Partition number (1-128, default 1):
32. First sector (2048-2147483614, default 2048):
33. Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (2048-2147483614, default 2147483614): +500G
35. Created a new partition 1 of type 'Linux filesystem' and of size 500 GiB.
37. Command (m for help): n
38. Partition number (2-128, default 2):
39. First sector (1048578048-2147483614, default 1048578048):
40. Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (1048578048-2147483614, default 2147483614):
42. Created a new partition 2 of type 'Linux filesystem' and of size 524 GiB.
44. Command (m for help): w
45. The partition table has been altered.
46. Calling ioctl() to re-read partition table.
47. Syncing disks.
49. [root@lvm:~]# fdisk -l /dev/sde
50. Disk /dev/sde: 1 TiB, 1099511627776 bytes, 2147483648 sectors
51. Disk model: VMware Virtual S
52. Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
53. Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
54. I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
55. Disklabel type: gpt
56. Disk identifier: 7B0A9C2B-F3B1-3A42-9665-8640DFC613DC
58. Device          Start        End    Sectors  Size Type
59. /dev/sde1        2048 1048578047 1048576000  500G Linux filesystem
60. /dev/sde2  1048578048 2147483614 1098905567  524G Linux filesystem

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2.3 检查磁盘分区情况

3. 创建pv

3.1 检察现有的pv列表

[code][root@lvm:~]# pvs  PV         VG        Fmt  Attr PSize   PFree  /dev/sda3  ubuntu-vg lvm2 a--