在Ubuntu中使用LVM管理硬盘

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

LVM简介

LVM是逻辑卷管理（Logical Volume Manager）的简称，它是Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制。LVM通过在硬盘和文件系统之间添加一个逻辑层，来为文件系统屏蔽下层硬盘分区布局，提高硬盘分区管理的灵活性.

使用LVM管理硬盘的基本过程如下：

将硬盘创建为物理卷
将多个物理卷组合成卷组
在卷组中创建逻辑卷
在逻辑卷之上创建文件系统
通过LVM管理硬盘之后，文件系统不再受限于硬盘的大小，可以分布在多个硬盘上，也可以动态扩容。

LVM基本概念

物理存储介质（The physical media）：指系统的物理存储设备，如硬盘，系统中为/dev/hda、/dev/sda等等，是存储系统最低层的存储单元。
物理卷（Physical Volume，PV）：指硬盘分区或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备(如RAID)，是LVM的基本存储逻辑块。物理卷包括一个特殊的标签，该标签默认存放在第二个 512 字节扇区，但也可以将标签放在最开始的四个扇区之一。该标签包含物理卷的随机唯一识别符（UUID），记录块设备的大小和LVM元数据在设备中的存储位置。
卷组（Volume Group，VG）：由物理卷组成，屏蔽了底层物理卷细节。可在卷组上创建一个或多个逻辑卷且不用考虑具体的物理卷信息。
逻辑卷（Logical Volume，LV）：卷组不能直接用，需要划分成逻辑卷才能使用。逻辑卷可以格式化成不同的文件系统，挂载后直接使用。
物理块（Physical Extent，PE）：物理卷以大小相等的“块”为单位存储，块的大小与卷组中逻辑卷块的大小相同。
逻辑块（Logical Extent，LE）：逻辑卷以“块”为单位存储，在一卷组中的所有逻辑卷的块大小是相同的。

安装

1
2

sudo apt update
sudo apt install lvm2

管理物理卷 PV

创建物理卷

pvcreate [option] devname ...

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

查看物理卷

pvdisplay [option] devname

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

删除物理卷

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

管理卷组 VG

创建卷组

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

查看卷组

vgdisplay [option] [vgname]

示例：显示卷组vg1的基本信息。
# vgdisplay vg1

扩展卷组

vgextend [option] vgname pvname ...

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

收缩卷组

vgreduce [option] vgname pvname ...

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

删除卷组

vgremove [option] vgname

示例：删除卷组vg1。
# vgremove vg1

管理逻辑卷 LV

创建逻辑卷

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

查看逻辑卷

lvdisplay [option] [lvname]

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

调整逻辑卷大小

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

扩展逻辑卷

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

收缩逻辑卷

lvreduce [option] lvname

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

删除逻辑卷

lvremove [option] vgname

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

创建并挂载文件系统

创建文件系统

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

手动挂载文件系统

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

扩展文件系统

扩展逻辑卷LV后, 分区大小还会保持原状, 需要手动扩展分区,下面以ext4文件系统为例:

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

另外看到也可以不umount直接在线调整分区大小

1
2

扩展文件系统到所有分区空间
resize2fs /dev/vg1/lv1

硬盘管理 on KnightLi的博客