【Linux】磁盘扩容到根目录逻辑卷（LVM）

一、物理卷和逻辑卷

1.物理卷和逻辑卷的区别

2.在Linux系统中查看所有物理卷的信息

3.在Linux系统中查看所有逻辑卷的信息

二、文件系统

三、实操-对root（/）目录进行扩容

1.使用lsblk命令查看新加入的磁盘信息

2.fdisk -l命令查看系统中磁盘分区详细信息

3.使用fdisk分区新磁盘，并将分区标记为Linux文件系统类型（83）

4.检查是否分区成功

5.创建物理卷

6.将磁盘扩容到卷组

7.扩展逻辑分区

8.使其扩展生效（xfs_growfs）

9.验证是否生效

四、物理卷、逻辑卷常用命令

1.物理卷

（1）创建物理卷

（2）显示物理卷信息

（3）扩展物理卷

（4）移除物理卷：

2.逻辑卷

（1）创建逻辑卷：

（2）显示逻辑卷信息：

（3）扩展逻辑卷：

（5）缩小逻辑卷：

（6）移除逻辑卷：

一、物理卷和逻辑卷

1.物理卷和逻辑卷的区别

逻辑卷（Logical Volume）和物理卷（Physical Volume）是Linux系统中LVM（Logical Volume Manager，逻辑卷管理器）概念中的两个重要组成部分。

物理卷是由物理磁盘或分区组成的存储设备。在LVM中，物理卷被组合成一个或多个卷组（Volume Group），以提供更大的存储池。

逻辑卷则是由物理卷划分出来的一部分空间，类似于传统的分区概念。在LVM中，逻辑卷可以跨越多个物理卷扩展，从而允许您更灵活地管理和分配存储空间。

具体来说，LVM的工作流程如下：

将一个或多个物理卷划分为一个或多个卷组。
在卷组上创建一个或多个逻辑卷。
将文件系统格式化为逻辑卷上，然后将其挂载到操作系统上。

2.在Linux系统中查看所有物理卷的信息

命令：pvdisplay

将显示系统上所有物理卷的信息，包括它们的名称、UUID、总大小等。如果物理卷已经被分配给卷组，则还会显示所属的卷组名称。如下图所示：

在LVM中，物理卷是由物理磁盘或分区组成的。上图中，/dev/vda2 是一个物理磁盘分区，被用作LVM物理卷。该物理卷属于VG（卷组） klas。

以下是每个字段的含义：

PV Name：物理卷的名称。
VG Name：物理卷所属的卷组的名称。
PV Size：物理卷的总容量。
Allocatable：指示物理卷是否可以分配给逻辑卷。
PE Size：物理卷的物理扩展大小（通常为4MiB）。
Total PE：物理卷中的总扩展数。
Free PE：物理卷中当前未分配的扩展数。
Allocated PE：物理卷中已分配的扩展数。
PV UUID：物理卷的唯一标识符。

3.在Linux系统中查看所有逻辑卷的信息

命令：lvdisplay

将显示系统上所有逻辑卷的信息，包括它们的名称、UUID、大小等。如果逻辑卷已经被格式化为一个文件系统，则还会显示文件系统类型和挂载点。

参数说明：

LV Path：逻辑卷的设备路径，这里是 /dev/klas/swap。
LV Name：逻辑卷的名称，这里是 swap。
VG Name：属于哪个卷组，这里是 klas 卷组。
LV UUID：逻辑卷的唯一标识符。
LV Write Access：读写权限，这里为可读写。
LV Creation host, time：逻辑卷的创建主机和时间。LV Status：逻辑卷的状态，这里为 available 表示可用。
open：当前打开了多少个文件描述符，这里为 2。
LV Size：逻辑卷的大小，这里小于 3.92 GiB。
Current LE：逻辑卷当前使用的物理区块数。
Segments：逻辑卷的段数（由于这里只有一个物理区块，所以只有一个段）。
Allocation：分配方式，这里继承自卷组设置。
Read ahead sectors：预读区块数，这里设置为自动调整。
Block device：逻辑卷对应的块设备文件，这里是 /dev/253:1。

二、文件系统

在Linux中，文件系统是挂载磁盘的重要概念。文件系统是指一种组织数据的方式，可以帮助我们在磁盘上存储和管理文件。常见的Linux文件系统有ext2、ext3、ext4、XFS等。

（1）ext2（第二扩展文件系统）：是 Linux 最早引入的日志文件系统之一。它使用索引节点（inode）来管理文件和目录，并使用位图来管理磁盘块的分配。然而，ext2 没有日志功能，这使得在发生意外掉电或系统崩溃时恢复文件系统变得较慢。

（2）ext3（第三扩展文件系统）：是 ext2 文件系统的升级版本。它引入了日志功能，使用日志记录（journaling）来跟踪文件系统操作。这样，在系统异常关机后可以更快地进行恢复，减少数据丢失的风险。与 ext2 相比，ext3 提供了更好的可靠性和性能。

（3）ext4（第四扩展文件系统）：是 ext3 文件系统的进一步改进和扩展。它增强了文件系统的大小和性能，并支持更大的文件和分区。ext4 引入了多块分配、延迟分配和其他改进，以提高文件系统的性能和可靠性。它是目前最常用的 Linux 文件系统之一。

（4）XFS：是一个高性能的日志文件系统，最初由 SGI 开发。它设计用于处理大型文件和大容量存储，并针对高吞吐量的工作负载进行了优化。XFS 支持快速分配和回收磁盘空间，并具有出色的可扩展性和鲁棒性。它被广泛用于服务器环境和高性能计算领域。

在挂载磁盘之前，我们需要先在磁盘上创建文件系统。创建文件系统的命令为mkfs。

查看系统某个目录使用的文件系统类型，如下图：

举例：查看系统根目录的文件类型：df -T /

并且可以看到根目录挂载卷组(klas)和逻辑分区（root）

三、实操-对root（/）目录进行扩容

1.使用lsblk命令查看新加入的磁盘信息

上述中我们可以看到vdb就是系统新增的磁盘，并且没有挂载任何目录。

2.fdisk -l命令查看系统中磁盘分区详细信息

包括磁盘设备名称、分区表类型、起始扇区、结束扇区、总扇区数等。

3.使用fdisk分区新磁盘，并将分区标记为Linux文件系统类型（83）

这里采用对这个磁盘（/dev/vdb）进行分区2个，1一个是100G，一个是200G，并将100G的磁盘大小扩展到根目录下。

命令:sudo fdisk /dev/vdb

按照命令依次输入：

n (新建分区)p (主分区)1 (分区号，即vdb1)[回车] (默认起始扇区)

+100G (分区大小)

n (新建分区)p (主分区)2 (分区号，即vdb2)[回车] (默认起始扇区)

+200G (分区大小)

w (保存并退出)

具体操作如下：

Command (m for help): n

Partition type

p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)

e extended (container for logical partitions)

Select (default p): p

Partition number (1-4, default 1): 1

First sector (2048-629145599, default 2048):

Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (2048-629145599, default 629145599): +100G

Created a new partition 1 of type 'Linux' and of size 100 GiB.

Command (m for help): n

Partition type

p primary (1 primary, 0 extended, 3 free)

e extended (container for logical partitions)

Select (default p): p

Partition number (2-4, default 2): 2

First sector (209717248-629145599, default 209717248):

Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (209717248-629145599, default 629145599):

Created a new partition 2 of type 'Linux' and of size 200 GiB.

Command (m for help): t

Partition number (1,2, default 2): 1

Hex code (type L to list all codes): L

Hex code (type L to list all codes): 83

Changed type of partition 'Linux' to 'Linux'.

说明：

n: 创建新分区。出现选择分区类型的提示时，默认选择主分区（primary）。

p: 选择分区类型为 "p"，即主分区。

1: 输入分区号码为 "1"，表示创建第一个分区，如果不选默认就是1。

First sector: 输入第一个扇区的起始位置，默认值为 2048。你可以保持默认值（按 Enter 键），这样分区将从第一个可用扇区开始。

Last sector: 输入最后一个扇区的位置，可以输入结束位置或者分区大小。默认值为设备的最大扇区数（2048-209715199）。你可以输入具体的扇区数或者可选的单位表示分区大小（如 "100G" 表示 100GB）。根据你的输入，分区大小将为 100 GiB。例如：+100G 就是分区大小100G

t: 更改分区类型。选择分区编号为 1 的分区。

L: 查看当前系统的文件类型。根据前面序号选择。如图：