Linux LVM 磁盘扩容
# Linux LVM 磁盘扩容
# LVM基本概念
| 概念 | 说明 |
|---|---|
| PV (Physical volume)，物理卷 | 可以在上面建立卷组的媒介，可以是硬盘分区，也可以是硬盘本身或者回环文件（ loopback file ）。 物理卷包括一个特殊的 header，其余部分被切割为一块块物理区域（ physical extents ）。 |
| VG (Volume group)，卷组 | 将一组物理卷收集为一个管理单元。 |
| LV (Logical volume )，逻辑卷 | 虚拟分区，由物理区域（physical extents）组成。 |
| PE (Physical extent )，物理区域 | 硬盘可供指派给逻辑卷的最小单位（通常为 4MB）。 |
# 磁盘操作相关命令
| 指令 | 说明 |
|---|---|
| df -h | 查看挂载点 |
| lvdisplay | 显示当前的 logical volume |
| vgdisplay | 显示当前的 volume group |
| pvdisplay | 显示当前的 physical volume |
| 下文的一些指令 | 说明 |
|---|---|
| fdisk -l | 查看磁盘情况，一般配合 |grep '/dev' |
| fdisk /dev/sdb | 为磁盘/dev/sdb创建新分区 |
| mkfs -t ext4 /dev/sdb1 | 格式化磁盘/dev/sdb1分区 |
| pvcreate /dev/sdb1 | 将磁盘/dev/sdb1分区创建为逻辑卷 |
| vgcreate ubuntu-vg /dev/sdb1 | 在逻辑卷/dev/sdb1创建卷组ubuntu-vg |
| lvcreate -L 9.9G ubuntu-vg | 在卷组ubuntu-vg上创建9.9G到逻辑卷 |
| mount /dev/ubuntu-vg/lvol0 /home/wenwl/lvm/ | 将逻辑卷/dev/ubuntu-vg/lvol0挂载到/home/wenwl/lvm/目录 |
| vgextend ubuntu-vg /dev/sdc1 | 将逻辑卷/dev/sdc1扩容到ubuntu-vg卷组上 |
| lvextend -L +9.9G /dev/ubuntu-vg/lvol0 | 扩容10G到逻辑卷/dev/ubuntu-vg/lvol0 |
# LVM 扩容栗子
扩容例子基于 Ubunut 20.04，使用原始的fdisk格式化工具：
# 了解磁盘情况
fdisk -l |grep '/dev'
这台机器没有开启LVM，目前只有一个sda硬盘，上面有一个sda1和一个sda2分区，原先是想扩展sda2分区的空间， 但是我们需要先将sda磁盘转成LVM，这是一个相对复杂的过程，本文只是想演示LVM扩容，这就本末倒置了， 故我接下来将，分别插入两块磁盘，演示LVM扩容示例：
# 新磁盘作LVM管理
首先增加一块磁盘(10G)，效果如下：
sdb就是我们的新加入的磁盘。目前新加的磁盘并没有被分区，待后续分区后，将磁盘用LVM管理后，再插入一个新到磁盘将分区扩容到20G。
执行以下指令，创建新的分区
sdb。（带#注释部分只是为了说明，执行请忽略，下文出现作用相同，不再一一备注）wenwl@ubuntu:~$ sudo fdisk /dev/sdb # 创建分区命令 Welcome to fdisk (util-linux 2.34). 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. Created a new DOS disklabel with disk identifier 0x34971ed9. Command (m for help): n # 新建分区 Partition type p primary (0 primary, 0 extended, 4 free) e extended (container for logical partitions) Select (default p): p # 默认主分区 Partition number (1-4, default 1): # 默认一个分区 First sector (2048-20971519, default 2048): # 默认开始簇 Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (2048-20971519, default 20971519): # 默认即可 Created a new partition 1 of type 'Linux' and of size 10 GiB. Command (m for help): w # 写入磁盘分区 The partition table has been altered. Calling ioctl() to re-read partition table. Syncing disks.结果如下：
格式化分区
wenwl@ubuntu:~$ sudo mkfs -t ext4 /dev/sdb1 # 格式化分区 mke2fs 1.45.5 (07-Jan-2020) Creating filesystem with 2621184 4k blocks and 655360 inodes Filesystem UUID: fb9f90ef-c3d1-4bcd-987f-26f746ae6af7 Superblock backups stored on blocks: 32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632 Allocating group tables: done Writing inode tables: done Creating journal (16384 blocks): done Writing superblocks and filesystem accounting information: done将新建的分区创建为物理卷（PV）, 随后创建一个卷组，并将PV加入到卷组（VG）中 ，并查看卷组信息，查看结果。
wenwl@ubuntu:~$ sudo pvcreate /dev/sdb1 # 创建PV WARNING: ext4 signature detected on /dev/sdb1 at offset 1080. Wipe it? [y/n]: y Wiping ext4 signature on /dev/sdb1. Physical volume "/dev/sdb1" successfully created. wenwl@ubuntu:~$ sudo vgcreate ubuntu-vg /dev/sdb1 # 创建并加入卷组 Volume group "ubuntu-vg" successfully created wenwl@ubuntu:~$ sudo pvscan # 查看卷组 PV /dev/sdb1 VG ubuntu-vg lvm2 [<10.00 GiB / <10.00 GiB free] Total: 1 [<10.00 GiB] / in use: 1 [<10.00 GiB] / in no VG: 0 [0 ]由结果已知，目前sdb1分区已经加入到ubuntu-vg卷组中
在ubuntu-vg卷组上创建逻辑卷（LV）
先查看卷组信息，得到容量信息，好创建逻辑卷：
wenwl@ubuntu:~$ sudo vgdisplay # 查看卷组信息 --- Volume group --- VG Name ubuntu-vg System ID Format lvm2 Metadata Areas 1 Metadata Sequence No 1 VG Access read/write VG Status resizable MAX LV 0 Cur LV 0 Open LV 0 Max PV 0 Cur PV 1 Act PV 1 VG Size <10.00 GiB PE Size 4.00 MiB Total PE 2559 Alloc PE / Size 0 / 0 Free PE / Size 2559 / <10.00 GiB VG UUID 3GGVfV-xuUP-5xMu-uiki-LY8o-Qmo0-wrHmsP目前卷组的默认PE为4MB（这个设置可以通过-s参数修改大小），计算可用空间得到：
2559.0*4/1024 ~= 9.996039375
现在我们在这个卷组上创建一个逻辑卷，并将所有空间给新建的逻辑卷：wenwl@ubuntu:~$ sudo lvcreate -L 9.9G ubuntu-vg # 创建逻辑卷 Rounding up size to full physical extent 9.90 GiB Logical volume "lvol0" created.逻辑卷“lvol0”以及创建完成。（如果要自定义命名，在ubuntu-vg前使用-n newName即可）
查看逻辑卷信息：
wenwl@ubuntu:~$ sudo lvdisplay #查看逻辑卷信息 --- Logical volume --- LV Path /dev/ubuntu-vg/lvol0 LV Name lvol0 VG Name ubuntu-vg LV UUID loQ5zr-pzz9-XG1H-W3Rp-kXBR-uOPw-BPzh3s LV Write Access read/write LV Creation host, time ubuntu, 2021-05-16 03:46:43 +0000 LV Status available # open 0 LV Size 9.90 GiB Current LE 2535 Segments 1 Allocation inherit Read ahead sectors auto - currently set to 256 Block device 253:0挂载逻辑卷
将逻辑卷挂载到某个目录下（此处挂在到了/home/wenwl/lvm/），以后数据都通过逻辑卷写入磁盘：
sudo mount /dev/ubuntu-vg/lvol0 /home/wenwl/lvm/如果遇到类似下面的错误：
mount: /home/wenwl/lvm: wrong fs type, bad option, bad superblock on /dev/mapper/ubuntu--vg-lvol0, missing codepage or helper program, or other error.可能是没安装工具或者没有格式化分区导致的，安装工具方法参照下面指令，格式化分区参见上文第四步。
# centos yum install nfs-utils # ubuntu apt-get install nfs-common查看结果：
至此，我们整个磁盘就被LVM管理，并被挂在在了/home/wenwl/lvm上。
# 扩容分区
假如随着业务的增长，写入/home/wenwl/lvm的数据越来越多，10G已经完全不够用了，这个时候我们需要给/dev/mapper/ubuntu--vg-lvol0扩容，在原卷组的磁盘也只有10G情况下，选择增加一块硬盘的情况来扩容，具体步骤可参考：
- 增加一个磁盘。
- 在新磁盘建立创建新分区并格式化分区
- 新分区创建为物理卷。
以上的步骤可参见上文，这里不重复展开描述，主要是讲后续扩容操作。前三步执行结果如下：
wenwl@ubuntu:~$ sudo pvscan
PV /dev/sdb1 VG ubuntu-vg lvm2 [<10.00 GiB / 96.00 MiB free]
PV /dev/sdc1 lvm2 [<10.00 GiB]
Total: 2 [<20.00 GiB] / in use: 1 [<10.00 GiB] / in no VG: 1 [<10.00 GiB]
/dev/sdc1 是我新增的磁盘上的分区，已经创建为逻辑卷，目前它是没有加入到任务卷组里面的。接下来我们将其加入到扩容到卷组ubuntu-vg，也就是扩容VG：
扩容VG：
wenwl@ubuntu:~$ sudo vgextend ubuntu-vg /dev/sdc1 # 扩容ubuntu-vg Volume group "ubuntu-vg" successfully extended wenwl@ubuntu:~$ sudo vgdisplay # 查看卷组 --- Volume group --- VG Name ubuntu-vg System ID Format lvm2 Metadata Areas 2 Metadata Sequence No 3 VG Access read/write VG Status resizable MAX LV 0 Cur LV 1 Open LV 1 Max PV 0 Cur PV 2 Act PV 2 VG Size 19.99 GiB PE Size 4.00 MiB Total PE 5118 Alloc PE / Size 2535 / 9.90 GiB Free PE / Size 2583 / <10.09 GiB VG UUID 3GGVfV-xuUP-5xMu-uiki-LY8o-Qmo0-wrHmsP根据卷组信息可知，这个时候ubuntu-vg已经扩容成功，因为它有大概有10G 的Free PE。这个时候分区 /dev/mapper/ubuntu--vg-lvol0 还没有完成扩容，我们需要将卷组上的10G空闲空间分配给它，也就是扩容对应的逻辑卷，即扩容LV：
扩容LV
在扩容前，最好查看当前的逻辑卷，确定好扩容的路径：
wenwl@ubuntu:~$ sudo lvdisplay --- Logical volume --- LV Path /dev/ubuntu-vg/lvol0 LV Name lvol0 VG Name ubuntu-vg LV UUID loQ5zr-pzz9-XG1H-W3Rp-kXBR-uOPw-BPzh3s LV Write Access read/write LV Creation host, time ubuntu, 2021-05-16 03:46:43 +0000 LV Status available # open 1 LV Size 9.90 GiB Current LE 2535 Segments 1 Allocation inherit Read ahead sectors auto - currently set to 256 Block device 253:0此次我们要扩容逻辑卷路径为 /dev/ubuntu-vg/lvol0。
扩容LV可以按指定增加大小或者按百分比扩容：
# 增加指定大小 lvextend -L +10G /dev/ubuntu-vg/lvol0 # 按百分比扩容 lvextend -l +100%FREE /dev/ubuntu-vg/lvol0我的执行操作：
sudo lvextend -L +2G /dev/ubuntu-vg/lvol0 # 先加2G Size of logical volume ubuntu-vg/lvol0 changed from 9.90 GiB (2535 extents) to 11.90 GiB (3047 extents). Logical volume ubuntu-vg/lvol0 successfully resized. wenwl@ubuntu:~$ sudo lvextend -l +100%FREE /dev/ubuntu-vg/lvol0 # all in Size of logical volume ubuntu-vg/lvol0 changed from 11.90 GiB (3047 extents) to 19.99 GiB (5118 extents). Logical volume ubuntu-vg/lvol0 successfully resized. wenwl@ubuntu:~$ sudo lvdisplay # 查看当前逻辑卷 --- Logical volume --- LV Path /dev/ubuntu-vg/lvol0 LV Name lvol0 VG Name ubuntu-vg LV UUID loQ5zr-pzz9-XG1H-W3Rp-kXBR-uOPw-BPzh3s LV Write Access read/write LV Creation host, time ubuntu, 2021-05-16 03:46:43 +0000 LV Status available # open 1 LV Size 19.99 GiB Current LE 5118 Segments 2 Allocation inherit Read ahead sectors auto - currently set to 256 Block device 253:0由逻辑卷信息可知，目前逻辑卷的大小已经扩容到20G！但是如果 执行
df -h会发现还没扩容到，是因为我们还需要刷新分区信息，才能将扩容让磁盘可知。刷新分区
wenwl@ubuntu:~$ sudo resize2fs /dev/ubuntu-vg/lvol0 # 刷新分区 resize2fs 1.45.5 (07-Jan-2020) Filesystem at /dev/ubuntu-vg/lvol0 is mounted on /home/wenwl/lvm; on-line resizing required old_desc_blocks = 2, new_desc_blocks = 3 The filesystem on /dev/ubuntu-vg/lvol0 is now 5240832 (4k) blocks long. wenwl@ubuntu:~$ df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on udev 937M 0 937M 0% /dev tmpfs 196M 1.6M 195M 1% /run /dev/sda2 20G 7.9G 11G 43% / tmpfs 980M 0 980M 0% /dev/shm tmpfs 5.0M 0 5.0M 0% /run/lock tmpfs 980M 0 980M 0% /sys/fs/cgroup /dev/loop1 56M 56M 0 100% /snap/core18/1988 /dev/loop0 56M 56M 0 100% /snap/core18/1997 /dev/loop3 33M 33M 0 100% /snap/snapd/11588 /dev/loop4 71M 71M 0 100% /snap/lxd/20400 /dev/loop2 71M 71M 0 100% /snap/lxd/20371 /dev/loop5 33M 33M 0 100% /snap/snapd/11841 tmpfs 196M 0 196M 0% /run/user/1000 /dev/mapper/ubuntu--vg-lvol0 20G 44M 19G 1% /home/wenwl/lvm # 已经变成了20G自此扩容成功！！
参考：
Linux LVM 磁盘扩容 (opens new window)
Linux 扩容 / 根分区(LVM+非LVM) (opens new window) 解决mount时发生错误wrong fs type, bad option, bad superblock (opens new window) Linux LVM逻辑卷配置过程详解（创建，增加，减少，删除，卸载） (opens new window)
上次更新: 5/31/2023, 12:37:43 AM