常用LVM操作

发表于 2022-03-03 更新于 2024-04-19 分类于 Linux 本文字数： 2.1k 阅读时长 ≈ 8 分钟

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，

名词解释

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、/dev/vda等等，是存储系统最低层的存储单元。

NOTE: /dev/sda 和 /dev/sda1是有区别的。 /dev/sda 表示整个sda整个硬盘, /dev/sda1表示的是硬盘上的一个分区。
好比你的电脑是256的固态, 然后划分成C, D两个盘。 sda指固态, sda1指C盘, sda2指D盘。

PV: 物理卷（Physical Volume）：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。
VG: 卷组（Volume Group）：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。
LV: 逻辑卷（Logical Volume）：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。
PE: 物理块（Physical Extent）：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。
LE: 逻辑块（Logical Extent，）：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

lvm图解

使用LVM管理硬盘的基本过程如下：

1.将硬盘创建为物理卷
2.将多个物理卷组合成卷组
3.在卷组中创建逻辑卷
4.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。

情形一: 根目录扩容(常见于CentOS)

格式化磁盘并修改分区格式
fdisk /dev/sdb [n, p, 1, size, t, 8e, w]
创建 PV
pvcreate /dev/sdb
扩展 VG
vgextend centos /dev/sdb1
扩展LV
lvextend -l +100%FREE /dev/centos/root
刷新
xfs_growfs /dev/centos/root

情形二: 根目录扩容(常见于Ubuntu)

格式化磁盘并修改分区格式
fdisk /dev/sdb [n, p, 1, size, t, 8e, w]
创建 PV
pvcreate /dev/sdb
扩展 VG
vgextend ubuntu-vg /dev/sdb1
扩展LV
lvextend -l +100%FREE /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
刷新
resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

P.S 如果碰到 xfs 提示 xfs_growfs: /dev/centos/root is not a mounted XFS filesystem
对于 xfs : xfs_growfs + 挂载点
对于 ext2/3/4: resize2fs + 挂载点

确认文件系统格式和挂载点

df -Thl
df -Thl
lsblk
lsblk

情形三: 一块磁盘做成lvm单独挂载某个目录

将新磁盘分成两个区,一个挂载/data; 一个挂载/var/lib/docker


# 创建 pv
pvcreate /dev/sdb1   

# 创建 vg0
vgcreate vg0 /dev/sdb1


# 创建 lv0 和 lv1
lvcreate  -l 50%FREE -n lv0 vg0

lvcreate  -l 100%FREE -n lv1 vg0

# 格式化
mkfs.xfs /dev/vg0/lv0
mkfs.xfs /dev/vg0/lv0

# 挂载
echo "/dev/vg0/lv0 /data/  xfs  defaults   0 0"  >> /etc/fstab
echo "/dev/vg0/lv1 /var/lib/docker  xfs  defaults   0 0"  >> /etc/fstab

情形四: 缩减/删除某个lv

进行任何操作前,请确保拥有当前系统的备份

xfs不支持缩减 (其实是支持缩减, 但是需要mkfs强制格式化)
ext4支持缩减
缩减逻辑卷之前卸载该逻辑卷所在分区(强制缩减XFS例外)

检查某个目录相关的进程
yum install psmisc
fuser -m -v -i -k /home

4.1 逻辑卷删除

以CentOS7系统 XFS文件系统为例, 删除 home 分区, 并将其空间扩充到 /

[root@centos7 ~]# lsblk
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda               8:0    0   60G  0 disk 
├─sda1            8:1    0    1G  0 part /boot
└─sda2            8:2    0   59G  0 part 
  ├─centos-root 253:0    0   37G  0 lvm  /
  ├─centos-swap 253:1    0  3.9G  0 lvm  [SWAP]
  └─centos-home 253:2    0 18.1G  0 lvm  /home
sr0              11:0    1  973M  0 rom  
[root@centos7 ~]#

卸载 home 分区
umount /home
移除 home 逻辑卷
lvremove /dev/centos/home
调整 root 逻辑卷的大小
lvresize -l +100%FREE /dev/centos/root
更新分区
xfs: xfs_growfs /
ext4: resize2fs /dev/centos/root
编辑 fstab
删除 /home
更新 /

注意前后UUID的变化

4.2 EXT4`根逻辑卷`缩减

以ubuntu 系统 ext4 文件系统为例, 从/缩减10G, 并创建新分区 /data
ext4支持缩减
对/缩减需要从Live CD模式操作
操作之前确保拥有当前系统的备份

关闭Ubuntu系统, 插入CD并设置第一启动顺序
选择第一个启动项
右上角 help–>enter shell
使用 lvreduce 缩减 /
lvreduce --resizefs --size -50G /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
注意事项

注意缩减前后UUID是否变化
Live CD 是否包含 lvm工具, 没有的话需 apt install lvm2

4.3 EXT4`非根逻辑卷`缩减

以ubuntu 系统 ext4 文件系统为例, 从/home缩减5G

卸载/home
umount /home
缩减/home
lvreduce --resizefs --size -5G /dev/ubuntu-vg/ubuntu-home

4.4 XFS缩减

以 CentOS7系统 XFS文件系统为例, 将/home缩至10G
前面说了XFS不支持缩减, 下面会解释

缩减 /home 至 10G
lvreduce -L 10G /dev/mapper/centos-home
更新/home分区
xfs_growfs /dev/centos/home

[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# lsblk
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda               8:0    0   60G  0 disk 
├─sda1            8:1    0    1G  0 part /boot
└─sda2            8:2    0   59G  0 part 
  ├─centos-root 253:0    0   37G  0 lvm  /
  ├─centos-swap 253:1    0  3.9G  0 lvm  [SWAP]
  └─centos-home 253:2    0 18.1G  0 lvm  /home
sr0              11:0    1  973M  0 rom  
[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# lvreduce -L 10G /dev/mapper/centos-home 
  WARNING: Reducing active and open logical volume to 10.00 GiB.
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce centos/home? [y/n]: y
  Size of logical volume centos/home changed from <18.09 GiB (4630 extents) to 10.00 GiB (2560 extents).
  Logical volume centos/home successfully resized.
[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# xfs_growfs /dev/centos/home 
meta-data=/dev/mapper/centos-home isize=512    agcount=5, agsize=1185024 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0 spinodes=0
data     =                       bsize=4096   blocks=4741120, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal               bsize=4096   blocks=2560, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
data size 2621440 too small, old size is 4741120
[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# lsblk
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda               8:0    0   60G  0 disk 
├─sda1            8:1    0    1G  0 part /boot
└─sda2            8:2    0   59G  0 part 
  ├─centos-root 253:0    0   37G  0 lvm  /
  ├─centos-swap 253:1    0  3.9G  0 lvm  [SWAP]
  └─centos-home 253:2    0   10G  0 lvm  /home
sr0              11:0    1  973M  0 rom  
[root@centos7 ~]#

缩减后重启失败进入救援模式
使用lvresize还原逻辑卷/home原来的大小后重启顺利进入系统

4.5 XFS 强制缩减逻辑卷

直接 shrink, 不需要先卸载
缩减成功后uuid会发生变化

直接缩减
lvreduce -L -5G /dev/centos/home
文件系统的大小调整为其底层逻辑卷的实际大小
xfs_growfs /dev/centos/home
卸载 /home
umount /home/
强制格式化 /home 为 xfs
mkfs.xfs -f /dev/centos/home
重新挂载 /home
mount /dev/centos/home /home/

[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# lvreduce -L -5G /dev/centos/home 
  WARNING: Reducing active and open logical volume to <13.09 GiB.
  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce centos/home? [y/n]: y
  Size of logical volume centos/home changed from <18.09 GiB (4630 extents) to <13.09 GiB (3350 extents).
  Logical volume centos/home successfully resized.
[root@centos7 ~]# xfs_growfs /dev/centos/home 
meta-data=/dev/mapper/centos-home isize=512    agcount=4, agsize=1185280 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0 spinodes=0
data     =                       bsize=4096   blocks=4741120, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal               bsize=4096   blocks=2560, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
data size 3430400 too small, old size is 4741120
[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# umount /home/
[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# mkfs.xfs  -f /dev/centos/home 
Discarding blocks...Done.
meta-data=/dev/centos/home       isize=512    agcount=4, agsize=857600 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=3430400, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=2560, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# mount /dev/centos/home /home/
[root@centos7 ~]#