詳解Linux LVM邏輯卷配置過程（創建，增加，減少，刪除，卸載）

Linux LVM邏輯卷配置過程詳解

許多Linux使用者安裝操作系統時都會遇到這樣的困境：如何精確評估和分配各個硬盤分區的容量，如果當初評估不準確，一旦系統分區不夠用時可能不得不備份、刪除相關數據，甚至被迫重新規劃分區并重裝操作系統，以滿足應用系統的需要。

LVM是Linux環境中對磁盤分區進行管理的一種機制，是建立在硬盤和分區之上、文件系統之下的一個邏輯層，可提高磁盤分區管理的靈活性。RHEL5默認安裝的分區格式就是LVM邏輯卷的格式，需要注意的是/boot分區不能基于LVM創建，必須獨立出來。

一.LVM原理

要想理解好LVM的原理，我們必須首先要掌握4個基本的邏輯卷概念。

①PE　　(Physical Extend)　　物理拓展

②PV　　(Physical Volume)　　物理卷

③VG　　(Volume Group)　　卷組

④LV　　(Logical Volume)　　邏輯卷

我們知道在使用LVM對磁盤進行動態管理以后，我們是以邏輯卷的方式呈現給上層的服務的。所以我們所有的操作目的，其實就是去創建一個LV(Logical Volume),邏輯卷就是用來取代我們之前的分區，我們通過對邏輯卷進行格式化，然后進行掛載操作就可以使用了。那么LVM的工作原理是什么呢？所謂無圖無真相，咱們下面通過圖來對邏輯卷的原理進行解釋！！

1.將我們的物理硬盤格式化成PV(Physical Volume)

我們看到，這里有兩塊硬盤，一塊是sda，另一塊是sdb，在LVM磁盤管理里，我首先要將這兩塊硬盤格式化為我們的PV(Physical Volume),也就是我們的物理卷，其實格式化物理卷的過程中LVM是將底層的硬盤劃分為了一個一個的PE(Physical Extend),我們的LVM磁盤管理中PE的默認大小是4M大小，其實PE就是我們邏輯卷管理的最基本單位。比如說我有一個400M的硬盤，那么在將其格式化成PV的時候，其實際就是將這塊物理硬盤劃分成了100個的PE，因為PE默認的大小就是4M。這個就是我們的第一步操作。

2.創建一個VG(Volume Group)

在將硬盤格式化成PV以后，我們第二步操作就是創建一個卷組，也就是VG(Volume Group),卷組在這里我們可以將其抽象化成一個空間池，VG的作用就是用來裝PE的，我們可以把一個或者多個PV加到VG當中，因為在第一步操作時就已經將該硬盤劃分成了多個PE，所以將多個PV加到VG里面后，VG里面就存放了許許多多來自不同PV中的PE，我們通過上面的圖片就可以看到，我們格式化了兩塊硬盤，每個硬盤分別格式化成了3個PE，然后將兩塊硬盤的PE都加到了我們的VG當中，那么我們的VG當中就包含了6個PE，這6個PE就是兩個硬盤的PE之和。通常創建一個卷組的時候我們會為其取一個名字，也就是該VG的名字。

3.基于VG創建我們最后要使用的LV(Logical Volume)

【注意】PV以及VG創建好以后我們是不能夠直接使用的，因為PV、VG是我們邏輯卷底層的東西，我們其實最后使用的是在VG基礎上創建的LV(Logical Volume),所以第三步操作就是基于VG來創建我們最終要使用的LV。

當我們創建好我們的VG以后，這個時候我們創建LV其實就是從VG中拿出我們指定數量的PE，還是拿上圖來說，我們看到我們此時的VG里面已經擁有了6個PE，這時候我們創建了我們的第一個邏輯卷，它的大小是4個PE的大小，也就是16M(因為一個PE的默認大小是4M)，而這4個PE有三個是來自于第一塊硬盤，而另外一個PE則是來自第二塊硬盤。當我們創建第二個邏輯卷時，它的大小就最多只有兩個PE的大小了，因為其中的4個PE已經分配給了我們的第一個邏輯卷。

所以創建邏輯卷其實就是我們從VG中拿出我們指定數量的PE，VG中的PE可以來自不同的PV，我們可以創建的邏輯卷的大小取決于VG當中PE存在的數量，并且我們創建的邏輯卷其大小一定是PE的整數倍(即邏輯卷的大小一定要是4M的整數倍)。

4.將我們創建好的LV進行文件系統的格式化，然后掛載使用

在創建好LV以后，這個時候我們就能夠對其進行文件系統的格式化了，我們最終使用的就是我們剛創建好的LV，其就相當于傳統的文件管理的分區，我們首先要對其進行文件系統的格式化操作，然后通過mount命令對其進行掛載，這個時候我們就能夠像使用平常的分區一樣來使用我們的邏輯卷了。

我們在創建好LV以后，我們會在 /dev 目錄下看到我們的LV信息，例如/dev/vgname/lvname， 我們每創建一個VG，其會在/dev目錄下創建一個以該VG名字命名的文件夾，在該VG的基礎上創建好LV以后，我們會在這個VG目錄下多出一個以LV名字命名的邏輯卷。

下面我們來對整個LVM的工作原理進行一個總結：

(1)物理磁盤被格式化為PV，空間被劃分為一個個的PE

(2)不同的PV加入到同一個VG中，不同PV的PE全部進入到了VG的PE池內

(3)LV基于PE創建，大小為PE的整數倍，組成LV的PE可能來自不同的物理磁盤

(4)LV直接可以格式化后掛載使用

(5)LV的擴充縮減實際上就是增加或減少組成該LV的PE數量，其過程不會丟失原始數據

我們看到，我們這里如果要對LV進行擴充，直接加進來一塊sdc硬盤，然后將其格式化成PE，然后將該PV加入到了VG當中，這個時候我們就可以通過增加LV中PE的數量來動態的對LV進行擴充了，只要我們的LV的大小不要超過我們VG空余空間的大小就行!

二、創建LVM邏輯卷

熟悉了LVM的工作原理，首先是要將我們的物理硬盤格式化成PV，然后將多個PV加入到創建好的VG中，最后通過VG創建我們的LV。

三、拉伸一個邏輯卷

我們知道相比于傳統磁盤管理方式的各種問題，使用LVM邏輯卷來管理我們的磁盤，我們可以對其進行動態的管理。在傳統的磁盤管理方式中，我們如果出現分區大小不足的情況下，我們此時只能通過加入一塊物理硬盤，然后對其進行分區，因為加入的硬盤作為獨立的文件系統存在，所以對原有分區并沒有影響，如果此時我們需要擴大分區，就只能先將之前的分區先卸載掉，然后將所有的信息轉移到新的分區下，最后再將新的分區掛載上去，如果是在生產環境下，這樣是不可想象的，正因為如此，我們才出現了LVM的磁盤管理方式，可以動態的對我們的磁盤進行管理。

我們首先來看下動態拉伸一個邏輯卷的示意圖：

我們從上圖可以看到，我們在對邏輯卷進行拉伸時，其實際就是向邏輯卷中增加PE的數量，而PE的數量是由VG中剩余PE的數量所決定的。

【注意：】邏輯卷的拉伸操作可以在線進行，不需要卸載掉我們的邏輯卷

這樣的好處就是當我們的邏輯卷的大小不夠用時，我們不需要對其進行卸載，就可以動態的增加我們的邏輯卷的大小，并不會對我們的系統產生任何影響。例如如果我們的服務器上運行著一個重要的服務或者數據庫，并要求我們7*24小時不間斷保持在線，那么這樣的動態增加邏輯卷的大小就非常的有必要了。

接下來我們來看看拉伸邏輯卷的步驟：

因為我們的邏輯卷的拉伸操作是可以在線進行的，所以這里我們先將邏輯卷掛載上，并在使用情況下動態的拉伸我們的邏輯卷

四.實驗環境：

首先從空的硬盤sdb上創建兩個分區sdb1 1G,sdb2 2G. 為接下來做LVM做準備.

為了后期便于維護管理,記得給分區加上標示,這樣即使你不在的情況下,別人看到標示了就不會輕易動這塊區域了. LVM的標識是8e,設置完成后記得按w保存

1、創建邏輯卷

將新創建的兩個分區/dev/sdb1 /dev/sdb2轉化成物理卷,主要是添加LVM屬性信息并劃分PE存儲單元.

創建卷組 vgdata ,并將剛才創建好的兩個物理卷加入該卷組.可以看出默認PE大小為4MB,PE是卷組的最小存儲單元.可以通過 –s參數修改大小。

從物理卷vgdata上面分割500M給新的邏輯卷lvdata1.

使用mkfs.ext4命令在邏輯卷lvdata1上創建ext4文件系統.

將創建好的文件系統/data1掛載到/data1上.(創建好之后,會在/dev/mapper/生成一個軟連接名字為”卷組-邏輯卷”)

便于以后服務器重啟自動掛載,需要將創建好的文件系統掛載信息添加到/etc/fstab里面.UUID可以通過 blkid命令查詢.

為了查看/etc/fstab是否設置正確,可以先卸載邏輯卷data1,然后使用mount –a 使內核重新讀取/etc/fstab,看是否能夠自動掛載.

2、邏輯卷lvdata1不夠用了，如何擴展。

給邏輯卷增加空間并不會影響以前空間的使用，所以無需卸載文件系統，直接通過命令lvextend –L +500M /dev/vgdata/lvdata1或者lvextend –l 2.5G /dev/vgdata/lvdata1 給lvdata1增加500M空間（lvdata1目前是2G空間）設置完成之后，記得使用resize2fs命令來同步文件系統。

3、當卷組不夠用的情況下，如何擴大卷組

重新從第二塊硬盤上創建一個分區sdb3，具體操作步驟省略。并將創建好的分區加入到已經存在的卷組vgdata中。通過pvs命令查看是否成功。

4、當硬盤空間不夠用的情況下，如果減少邏輯卷的空間釋放給其他邏輯卷使用。

減少邏輯卷空間，步驟如下

1、 先卸載邏輯卷data1

2、 然后通過e2fsck命令檢測邏輯卷上空余的空間。

3、 使用resize2fs將文件系統減少到700M。

4、 再使用lvreduce命令將邏輯卷減少到700M。

注意：文件系統大小和邏輯卷大小一定要保持一致才行。如果邏輯卷大于文件系統，由于部分區域未格式化成文件系統會造成空間的浪費。如果邏輯卷小于文件系統，哪數據就出問題了。

完成之后，就可以通過mount命令掛載重新使用了。

5、如果某一塊磁盤或者分區故障了如何將數據快速轉移到相同的卷組其他的空間去。

1、通過pvmove命令轉移空間數據

2、通過vgreduce命令將即將壞的磁盤或者分區從卷組vgdata里面移除除去。

3、通過pvremove命令將即將壞的磁盤或者分區從系統中刪除掉。

4、手工拆除硬盤或者通過一些工具修復分區。

6、刪除整個邏輯卷

1、先通過umount命令卸載掉邏輯卷lvdata1

2、修改/etc/fstab里面邏輯卷的掛載信息，否則系統有可能啟動不起來。

3、通過lvremove 刪除邏輯卷lvdata1

4、通過vgremove 刪除卷組vgdata

5、通過pvremove 將物理卷轉化成普通分區。

刪除完了，別忘了修改分區的id標識。修改成普通Linux分區即可。

總結：LVM邏輯卷是Linux里面一個很棒的空間使用機制，因為分區在沒有格式化的情況下是沒有辦法加大或者放小的。通過LVM可以將你的磁盤空間做到靈活自如。

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持億速云。