Linux给磁盘扩容（LVM方式）

最近测试性能，在本地打数据时，发现磁盘空间不足，于是想手动给/挂载点添加空间。这里介绍通过LVM方式快速给磁盘扩容。

LVM:是一种技术，方便管理磁盘。如果不用LVM，那么就不好在之前的磁盘基础上扩容，比如我一块硬盘20G被写满了之后，我想将这块硬盘扩容到40G，就无法操作。只能新开一个磁盘。对于MySQL这种数据保存在本地磁盘路径/var/mysql/data这种就无法正确扩容。

有人会说我直接新插一个更大的硬盘，然后把数据从旧磁盘复制到新磁盘上，显然这在数据量大的情况下是不合理的。会耗费大量的时间。

1 概念

PV：物理卷，同一磁盘可划分为多个物理卷。
VG：卷组，一个到多个PV可组成一个卷组。
LV：逻辑卷，卷组可划分为多个逻辑卷。
PE：Physical extent物理区域，硬盘可供指派给逻辑卷的最小单位（通常为 4MB）

挂载点：lv与挂载点是1:1的关系。

1.1 物理卷 Physical Volume (PV)

可以在上面建立卷组的媒介，可以是硬盘分区，也可以是硬盘本身或者回环文件（loopback file）。物理卷包括一个特殊的 header，其余部分被切割为一块块物理区域（physical extents）

1.2 卷组 Volume group (VG)：将一组物理卷收集为一个管理单元

1.3 逻辑卷 Logical volume (LV)：虚拟分区，由物理区域（physical extents）组成

1.4 物理区域 Physical extent (PE)：硬盘可供指派给逻辑卷的最小单位（通常为 4MB）

2 实战

我本地/目录下有50G空间，现在我想扩容到100G。

2.1 相关基础命令

# 查看挂载点
df -h # 查看逻辑卷（ logical volume）
lvdisplay# 查看当前的卷组（volume group），输出结果中的VG Size表示当前卷组总大小
vgdisplay# 查看当前的物理卷组（physical volume）
pvdisplay# 执行fdisk /dev/vdb给vdb磁盘创建分区
fdisk /dev/vdb# 格式化分区
mkfs -t xfs /dev/vdb1 # 一般用于centos7及以上
# mkfs -t ext4 /dev/vdb1 # 一般用于centos6# 创建pv，方便将pv交给vg管理
pvcreate /dev/vdb1# 给centos这个VG扩容
vgextend centos /dev/vdb1# 给LV扩容 
lvextend -l +100%FREE /dev/centos/root# 刷新分区
# resize2fs /dev/centos/root # 适用于centos6
xfs_growfs /dev/centos/root # centos7及以后

2.2 开始给LVM扩容

1. 查看fdisk：fdisk -l

fdisk -l

在这里插入图片描述

可以看到我们当前磁盘的基础信息，以及挂载情况。

# 查询挂载点情况
df -h

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可以看到我/下可用容量只有50G，现在我需要给它扩容。

2. 查看所有存储设备：fdisk -l |grep ‘/dev’

# 查看当前所有的存储设备
# fdisk -l |grep '/dev'
# 查看当前所有磁盘
fdisk -l |grep '/dev/vd'

在这里插入图片描述
手动给虚拟机或者物理机新增一块磁盘，再执行相同命令：

# 查看当前所有磁盘
fdisk -l |grep '/dev/vd'

在这里插入图片描述

3. 给磁盘创建分区：fdisk /dev/vdb

# 执行fdisk /dev/vdb给vdb磁盘创建分区
fdisk /dev/vdb
## n：新建分区
## l: 选择逻辑分区，如果没有，则首先创建主分区（p），然后再添加逻辑分区（硬盘最多四个分区 P-P-P-P 或 P-P-P-E）

在这里插入图片描述

# 查看是否分区成功
fdisk -l | grep 'dev/vd'

在这里插入图片描述

4. 格式化磁盘：mkfs -t xfs /dev/vdb1

文件系统类型centos6文件系统是ext4，因为设计较早，对于现今动辄上T的海量数据处理，性能较低。 centos7文件系统是xfs，适用于海量数据。

# 格式化分区
mkfs -t xfs /dev/vdb1 # 一般用于centos7及以上
# mkfs -t ext4 /dev/vdb1 # 一般用于centos6

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5. 创建pv：pvcreate /dev/vdb1

# 创建pv，方便将pv交给vg管理
pvcreate /dev/vdb1
# pvscan查看卷组，观察是否创建成功
pvscan |  grep /dev/vdb1

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6. 扩容vg：vgextend centos /dev/vdb1

我现在要给/扩容，所以要知道/属于哪个vg管理

# 查看lv
lvdisplay

在这里插入图片描述

所以我现在要给centos这个VG扩展容量

# 将/dev/vdb1这个pv交给centos这个vg管理
vgextend centos /dev/vdb1
# 查看vg状态
vgdisplay

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7.扩容lv：lvextend -l +100%FREE /dev/centos/root

我们要给/目录扩容，所以需要知道/目录对应的LVPath是什么

# 查看/挂载点对应的信息
df -h

在这里插入图片描述

# 查看LV虚拟卷信息，可以知道/对应的LVPath为/dev/centos/root
lvdisplay

在这里插入图片描述

下面就是给LV扩容:

# 按固定大小追加(追加10G给/dev/centos/root这个LVPath)
lvextend -L +10G /dev/centos/root# 按百分比追加
lvextend -l +100%FREE /dev/centos/root

以百分比追加为例，我将vg中剩下的所有容量全部分配给/

lvextend -l +100%FREE /dev/centos/root

在这里插入图片描述

# 查看LV是否扩容成功
lvdisplay

在这里插入图片描述
LV Size成功由50G扩容到了100G

8. 刷新分区：xfs_growfs /dev/centos/root

df 命令参看硬盘信息-T选项，查看文件系统类型centos6文件系统是ext4，因为设计较早，对于现今动辄上T的海量数据处理，性能较低。 centos7文件系统是xfs，适用于海量数据。

# xfs格式的硬盘使用xfs_growfs
# ext4用resize2fs命令,
df -T # 查看文件系统类型（一般centos6是ext4，centos7及以后是xfs）
# resize2fs /dev/centos/root # 适用于centos6
xfs_growfs /dev/centos/root # centos7及以后

在这里插入图片描述

9. 验证df -h

扩容前：
在这里插入图片描述
扩容后：

注意：不要卸载扩容的磁盘，可能出现丢失数据或是系统无法启动

因为多个LV对外提供的是一个VG，如果你卸载了其中一个磁盘导致LV失效，部分数据就可能丢失。类比：ES中的Shard

2.3 总结

新增磁盘
fdisk给磁盘创建分区，fdisk /dev/vdb
mkfs格式化磁盘，mkfs -t xfs /dev/vdb1
pvcreate创建pv，pvcreate /dev/vdb1
vgextend扩容vg，vgextend centos /dev/vdb1，给vg扩容（将/dev/vdb1交给centos这个vg管理）
lvextend扩容lv，lvextend -l +100%FREE /dev/centos/root（将vg剩余的容量全部分配给/dev/centos/root这个lv）
xfs_growfs刷新分区，# resize2fs /dev/centos/root # 适用于centos6
xfs_growfs /dev/centos/root # centos7及以后
df -h 查看挂载点大小变化，观察是否扩容成功

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