LVM を使用して Ubuntu でハードドライブを管理する

Fri, 17 Jan 2025 00:00:00 +0000

LVM の概要

LVM は Logical Volume Manager の略で、Linux 環境でディスクパーティションを管理するためのメカニズムです。 LVM は、ハードディスクとファイルシステムの間に論理層を追加して、ファイルシステムの基礎となるハードディスクパーティションレイアウトを保護し、ハードディスクパーティション管理の柔軟性を向上させます。

LVM を使用してハードディスクを管理する基本的なプロセスは次のとおりです。

ハードドライブを物理ボリュームとして作成する
複数の物理ボリュームをボリュームグループに結合する
ボリュームグループ内に論理ボリュームを作成する
論理ボリューム上にファイルシステムを作成する
LVM を通じてハードディスクを管理すると、ファイルシステムはハードディスクのサイズに制限されなくなり、複数のハードディスクに分散したり、動的に拡張したりすることができます。

LVMの基本概念

物理ストレージメディア (物理メディア): システムの /dev/hda、/dev/sda などのハードディスクなど、システムの物理ストレージデバイスを指します。これは、ストレージシステムの最下位レベルのストレージユニットです。
物理ボリューム (PV): ハードディスクパーティション、または論理的にディスクパーティションと同じ機能を持つデバイス (RAID など) を指します。 LVM の基本的なストレージ論理ブロックです。物理ボリュームには、デフォルトで 2 番目の 512 バイトセクタに配置される特別なラベルが含まれていますが、ラベルは最初の 4 つのセクタのいずれかに配置することもできます。タグには、物理ボリュームのランダムな一意の識別子 (UUID) が含まれており、ブロックデバイスのサイズと、デバイス内の LVM メタデータが保存される場所が記録されます。
ボリュームグループ (VG): 物理ボリュームで構成され、基礎となる物理ボリュームの詳細がマスクされます。特定の物理ボリューム情報に関係なく、ボリュームグループ上に 1 つ以上の論理ボリュームを作成できます。
論理ボリューム (LV): ボリュームグループは直接使用できないため、使用する前に論理ボリュームに分割する必要があります。論理ボリュームは、異なるファイルシステムにフォーマットして、マウント後に直接使用できます。
物理エクステント (PE): 物理ボリュームは同じサイズの「ブロック」に格納され、ブロックのサイズはボリュームグループ内の論理ボリュームブロックのサイズと同じです。
論理エクステント (LE): 論理ボリュームは「ブロック」という単位で格納され、ボリュームグループ内のすべての論理ボリュームのブロックサイズは同じになります。

インストール

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sudo apt update
sudo apt install lvm2

物理ボリュームPVの管理

物理ボリュームの作成

pvcreate [option] devname ...

示例：将/dev/sdb、/dev/sdc创建为物理卷。
# pvcreate /dev/sdb /dev/sdc

物理ボリュームを表示する

pvdisplay [option] devname

示例：显示物理卷/dev/sdb的基本信息。
# pvdisplay /dev/sdb

物理ボリュームの削除

pvremove [option] pvname ...

示例：删除物理卷/dev/sdb。如果物理卷已经加入卷组，需要先删除卷组或者从卷组中移除，再删除物理卷。
# pvremove /dev/sdb

ボリュームグループVGの管理

ボリュームグループの作成

vgcreate [option] vgname pvname ...

示例：创建卷组 vg1，并且将物理卷/dev/sdb和/dev/sdc添加到卷组中。
# vgcreate vg1 /dev/sdb /dev/sdc

ボリュームグループの表示

vgdisplay [option] [vgname]

示例：显示卷组vg1的基本信息。
# vgdisplay vg1

ボリュームグループの拡張

vgextend [option] vgname pvname ...

示例：将卷组vg1中添加物理卷/dev/sdb。
# vgextend vg1 /dev/sdb

ボリュームグループの縮小

vgreduce [option] vgname pvname ...

示例：从卷组vg1中移除物理卷/dev/sdb2。
# vgreduce vg1 /dev/sdb2

ボリュームグループの削除

vgremove [option] vgname

示例：删除卷组vg1。
# vgremove vg1

論理ボリュームLVの管理

論理ボリュームの作成

lvcreate [option] vgname

示例1：在卷组vg1中创建10G大小的逻辑卷。
# lvcreate -L 10G vg1

示例2：在卷组vg1中创建200M的逻辑卷，并命名为lv1。
# lvcreate -L 200M -n lv1 vg1

論理ボリュームの表示

lvdisplay [option] [lvname]

示例：显示逻辑卷lv1的基本信息。
# lvdisplay /dev/vg1/lv1

論理ボリュームのサイズを変更する

lvresize [option] vgname

示例1：为逻辑卷/dev/vg1/lv1增加200M空间。
# lvresize -L +200 /dev/vg1/lv1

示例2：为逻辑卷/dev/vg1/lv1减少200M空间。
# lvresize -L -200 /dev/vg1/lv1

示例3：为逻辑卷/dev/vg1/lv1增加所有可用空间
# lvresize -l +100%FREE /dev/vg1/lv1

論理ボリュームを拡張する

lvextend [option] lvname

示例1：为逻辑卷/dev/vg1/lv1增加100M空间。
# lvextend -L +100M /dev/vg1/lv1

示例2：为逻辑卷/dev/vg1/lv1增加所有可用空间
# lvextend -l +100%FREE /dev/vg1/lv1

論理ボリュームを縮小する

lvreduce [option] lvname

示例：将逻辑卷/dev/vg1/lv1的空间减少100M。
# lvreduce -L -100M /dev/vg1/lv1

論理ボリュームの削除

lvremove [option] vgname

示例：删除逻辑卷/dev/vg1/lv1。
# lvremove /dev/vg1/lv1

ファイルシステムを作成してマウントする

ファイルシステムの作成

mkfs [option] lvname

示例：在逻辑卷/dev/vg1/lv1上创建ext4文件系统。
# mkfs -t ext4 /dev/vg1/lv1

ファイルシステムを手動でマウントする

mount lvname mntpath

示例：将逻辑卷/dev/vg1/lv1挂载到/mnt/data目录。
# mount /dev/vg1/lv1 /mnt/data

拡張ファイルシステム

論理ボリューム LV を拡張した後、パーティションのサイズは変更されません。パーティションを手動で拡張する必要があります。以下では、例として ext4 ファイルシステムを取り上げます。

先把分区umount
umount /dev/vg1/lv1
检查并修复文件系统的错误
e2fsck -f /dev/vg1/lv1
扩展文件系统到所有分区空间
resize2fs /dev/vg1/lv1

さらに、umount を使用せずにパーティションサイズをオンラインで直接調整することもできることがわかりました。

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扩展文件系统到所有分区空间
resize2fs /dev/vg1/lv1

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