LVM基础知识

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原文链接：https://my.oschina.net/LuCastiel/blog/1559514

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#运维 #操作系统 #python

本文详细介绍LVM(Logical Volume Manager)的配置与管理流程，包括分区创建、物理卷、卷组及逻辑卷的操作方法，以及逻辑卷的扩容和缩容过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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本文索引：

LVM
- LVM创建
  - 创建分区
  - 创建物理卷PV
  - 创建卷组VG
  - 创建逻辑卷LV
  - 格式化逻辑卷
  - 挂载
逻辑卷扩/缩容
- 逻辑卷扩容(ext4格式)
- 逻辑卷缩容（xfs不支持）
- 逻辑卷扩容（xfs)
- 扩展卷组
磁盘故障小案例

LVM

结构：PV->VG->LV

LVM结构

默认系统未安装LVM工具：yum install -y lvm2

如何根据命令搜索安装包： yum provides "/*/COMMAND"

LVM创建步骤

PV -> VG -> LV

创建新分区，修改类型为8e（Linux LVM，必须设置)

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。

更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。

Device does not contain a recognized partition table
使用磁盘标识符 0x3d3ec47f 创建新的 DOS 磁盘标签。

命令(输入 m 获取帮助)：n
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p): p
分区号 (1-4，默认 1)：
起始 扇区 (2048-20971519，默认为 2048)：
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-20971519，默认为 20971519)：+1G
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 1 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：t
已选择分区 1
Hex 代码(输入 L 列出所有代码)：8e
已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”

命令(输入 m 获取帮助)：p

磁盘 /dev/sdb：10.7 GB, 10737418240 字节，20971520 个扇区
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x3d3ec47f

   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048     2099199     1048576   8e  Linux LVM

有些情况下使用fdisk命令划分出来的磁盘分区，其对应的如/dev/sdb1这样的设备文件会找不到，需要执行partprobe命令来自动生成。

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1
  Device /dev/sdb1 not found (or ignored by filtering).
[root@localhost ~]# partprobe 
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.

创建物理卷PV

# pvcreate命令创建物理卷
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.

# pvdisplay查看物理卷详细信息
[root@localhost ~]# pvdisplay 
  "/dev/sdb1" is a new physical volume of "1.00 GiB"
  --- NEW Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb1
  VG Name               
  PV Size               1.00 GiB
  Allocatable           NO
  PE Size               0   
  Total PE              0
  Free PE               0
  Allocated PE          0
  PV UUID               iyXCTX-A91e-k0VO-oU3M-jhpo-iuGG-5QKAih

# 也可以使用pvs简单查看
[root@localhost ~]# pvs
  PV         VG Fmt  Attr PSize PFree
  /dev/sdb1     lvm2 ---  1.00g 1.00g

创建卷组：vgcreate vg1 pv1 [pv2...]

# 将/dev/sdb1和/dev/sdb2这2个物理卷创建为一个名为vg1的卷组
[root@localhost ~]# vgcreate vg1 /dev/sdb1 /dev/sdb2
  Volume group "vg1" successfully created
  
# vgdisplay查看卷组详细信息
# 2个1G大小的物理卷生成了1个2G大小的卷组
[root@localhost ~]# vgdisplay 
  --- Volume group ---
  VG Name               vg1
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  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                2
  Act PV                2
  VG Size               1.99 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              510
  Alloc PE / Size       0 / 0   
  Free  PE / Size       510 / 1.99 GiB
  VG UUID               SoIBUl-69cj-pPdj-WBcq-ARdx-lym0-LF3iv2

# vgs简单查看 
[root@localhost ~]# vgs
  VG  #PV #LV #SN Attr   VSize VFree
  vg1   2   0   0 wz--n- 1.99g 1.99g

创建逻辑卷：lvcreate -L 100M -n lv1 vg1（lvdisplay查看卷组信息）

# 从卷组vg1中划分出一个100M大小的逻辑卷lv1，-L指定大小，-n指定名称
[root@localhost ~]# lvcreate -L 100M -n lv1 vg1
WARNING: ext4 signature detected on /dev/vg1/lv1 at offset 1080. Wipe it? [y/n]: y
  Wiping ext4 signature on /dev/vg1/lv1.
  Logical volume "lv1" created.
  
# 查看创建好的lv1的详细信息
[root@localhost ~]# lvdisplay 
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/vg1/lv1
  LV Name                lv1
  VG Name                vg1
  LV UUID                PDbLhq-fwuE-Kibx-Ahmv-49ki-4YFm-oC5QBX
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time localhost.localdomain, 2017-11-01 20:28:48 +0800
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                100.00 MiB
  Current LE             25
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:0

# 简单查看  
[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG  Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv1  vg1 -wi-a----- 100.00m

格式化逻辑卷：mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1

# 这个设备名是 /dev/卷组名/逻辑卷名
[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/vg1/lv1 
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系统标签=
OS type: Linux
块大小=1024 (log=0)
分块大小=1024 (log=0)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
25688 inodes, 102400 blocks
5120 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=1
Maximum filesystem blocks=33685504
13 block groups
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
1976 inodes per group
Superblock backups stored on blocks: 
	8193, 24577, 40961, 57345, 73729

Allocating group tables: 完成                            
正在写入inode表: 完成                            
Creating journal (4096 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成

挂载：mount /dev/vg1/lv1 /mnt

[root@localhost ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt
[root@localhost ~]# mount | tail -n 1
/dev/mapper/vg1-lv1 on /mnt type ext4 (rw,relatime,seclabel,data=ordered)
[root@localhost ~]# df -h
文件系统             容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/sda3             18G  1.2G   17G    7% /
devtmpfs             479M     0  479M    0% /dev
tmpfs                489M     0  489M    0% /dev/shm
tmpfs                489M  6.7M  482M    2% /run
tmpfs                489M     0  489M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1            197M  109M   88M   56% /boot
tmpfs                 98M     0   98M    0% /run/user/0
/dev/mapper/vg1-lv1   93M  1.6M   85M    2% /mnt

使用df命令发现挂载的文件名称变为了 /dev/mapper/vg1-lv1 ，其实质上跟 /dev/vg1/lv1指向了同一个文件

[root@localhost ~]# ls -l /dev/vg1/lv1 /dev/mapper/vg1-lv1 
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 11月  1 20:32 /dev/mapper/vg1-lv1 -> ../dm-0
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 11月  1 20:32 /dev/vg1/lv1 -> ../dm-0

逻辑卷扩/缩容

扩容逻辑卷(ext4格式)

先卸载：umount /mnt

[root@localhost ~]# umount /mnt

重新设置逻辑卷大小：lvresize -L 200M /dev/vg1/lv1

[root@localhost ~]# lvresize -L 200M /dev/vg1/lv1
  WARNING: Reducing active logical volume to 200.00 MiB.
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce vg1/lv1? [y/n]: y
  Size of logical volume vg1/lv1 changed from 300.00 MiB (75 extents) to 200.00 MiB (50 extents).
  Logical volume vg1/lv1 successfully resized.

磁盘错误检测：e2fsck -f /dev/vg1/lv1

[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv1 
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
第一步: 检查inode,块,和大小
第二步: 检查目录结构
第3步: 检查目录连接性
Pass 4: Checking reference counts
第5步: 检查簇概要信息
/dev/vg1/lv1: 11/25688 files (9.1% non-contiguous), 8896/102400 blocks

更新逻辑卷信息至系统：resize2fs /dev/vg1/lv1

[root@localhost ~]# resizefs /dev/vg1/lv1 
-bash: resizefs: 未找到命令
[root@localhost ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1 
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/vg1/lv1 to 204800 (1k) blocks.
The filesystem on /dev/vg1/lv1 is now 204800 blocks long.

挂载：mount /dev/vg1/lv1

[root@localhost ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt

#验证是否成功增容
[root@localhost ~]# df -h
文件系统             容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/sda3             18G  1.2G   17G    7% /
devtmpfs             479M     0  479M    0% /dev
tmpfs                489M     0  489M    0% /dev/shm
tmpfs                489M  6.7M  482M    2% /run
tmpfs                489M     0  489M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1            197M  109M   88M   56% /boot
tmpfs                 98M     0   98M    0% /run/user/0
/dev/mapper/vg1-lv1  190M  1.6M  175M    1% /mnt

缩减逻辑卷（xfs不支持）

先卸载

[root@localhost ~]# umount /mnt

检测磁盘错误信息

[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/vg1/lv1
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
第一步: 检查inode,块,和大小
第二步: 检查目录结构
第3步: 检查目录连接性
Pass 4: Checking reference counts
第5步: 检查簇概要信息
/dev/vg1/lv1: 11/49400 files (9.1% non-contiguous), 11884/204800 blocks

更新逻辑卷信息

[root@localhost ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1 100M
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/vg1/lv1 to 102400 (1k) blocks.
The filesystem on /dev/vg1/lv1 is now 102400 blocks long.

重置逻辑卷大小

[root@localhost ~]# lvresize -L 100M /dev/vg1/lv1 
  WARNING: Reducing active logical volume to 100.00 MiB.
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce vg1/lv1? [y/n]: y
  Size of logical volume vg1/lv1 changed from 200.00 MiB (50 extents) to 100.00 MiB (25 extents).
  Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG  Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv1  vg1 -wi-a----- 100.00m

挂载逻辑卷

[root@localhost ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt
[root@localhost ~]# df -h
文件系统             容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/sda3             18G  1.2G   17G    7% /
devtmpfs             479M     0  479M    0% /dev
tmpfs                489M     0  489M    0% /dev/shm
tmpfs                489M  6.7M  482M    2% /run
tmpfs                489M     0  489M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1            197M  109M   88M   56% /boot
tmpfs                 98M     0   98M    0% /run/user/0
/dev/mapper/vg1-lv1   93M  1.6M   85M    2% /mnt

扩容逻辑卷（xfs)

前期准备：格式化lv1为xfs并挂载

[root@localhost ~]# umount /mnt
[root@localhost ~]# mkfs.xfs -f /dev/vg1/lv1
meta-data=/dev/vg1/lv1           isize=512    agcount=4, agsize=6400 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=25600, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=855, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

[root@localhost ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt

重置逻辑卷大小

[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG  Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv1  vg1 -wi-ao---- 100.00m                                    
[root@localhost ~]# lvresize -L 300M /dev/vg1/lv1 
  Size of logical volume vg1/lv1 changed from 100.00 MiB (25 extents) to 300.00 MiB (75 extents).
  Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
[root@localhost ~]# lvs
  LV   VG  Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv1  vg1 -wi-ao---- 300.00m                                               
# 当前lv大小还未改变
[root@localhost ~]# df -h
文件系统             容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/sda3             18G  1.2G   17G    7% /
devtmpfs             479M     0  479M    0% /dev
tmpfs                489M     0  489M    0% /dev/shm
tmpfs                489M  6.7M  482M    2% /run
tmpfs                489M     0  489M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1            197M  109M   88M   56% /boot
tmpfs                 98M     0   98M    0% /run/user/0
/dev/mapper/vg1-lv1   97M  5.2M   92M    6% /mnt

更新逻辑卷信息

[root@localhost ~]# xfs_growfs /dev/vg1/lv1 
meta-data=/dev/mapper/vg1-lv1    isize=512    agcount=4, agsize=6400 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0 spinodes=0
data     =                       bsize=4096   blocks=25600, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal               bsize=4096   blocks=855, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 25600 to 76800
# 已成功扩容
[root@localhost ~]# df -h
文件系统             容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/sda3             18G  1.2G   17G    7% /
devtmpfs             479M     0  479M    0% /dev
tmpfs                489M     0  489M    0% /dev/shm
tmpfs                489M  6.7M  482M    2% /run
tmpfs                489M     0  489M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1            197M  109M   88M   56% /boot
tmpfs                 98M     0   98M    0% /run/user/0
/dev/mapper/vg1-lv1  297M  5.5M  292M    2% /mnt

扩展卷组

逻辑卷最大只能扩展到卷组那么大，当卷组空间用光时，可以通过扩展卷组的容量，再去扩展逻辑卷。

新增分区，类型8e
将新分区改为物理卷

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb3
  Physical volume "/dev/sdb3" successfully created.

将物理卷扩展值卷组

[root@localhost ~]# vgextend vg1 /dev/sdb3
  Volume group "vg1" successfully extended

然后就可以按需求重新设置逻辑卷大小了

磁盘故障小案例

文件系统挂载文件/etc/fstab被损坏后，磁盘分区无法正确挂载,重启后将无法正常进入用户登录！(如下图)

fstab文件内容损坏

输入root密码进入bash命令行，使用vi /etc/fstab命令将文件内容修复，保存退出重启即可！！

转载于:https://my.oschina.net/LuCastiel/blog/1559514