lvm的概念和操作(linux)

LVM（Logical Volume Manager，逻辑卷管理器）是 Linux 中一套非常强大、灵活的磁盘管理机制。它彻底改变了传统“一个分区 = 一个文件系统”的刚性模式，让你像搭积木一样自由组合、动态调整存储空间。

下面我用 通俗易懂 + 实战导向 的方式，带你从零搞懂 LVM 的核心概念和完整操作流程 

 

🌟 一、为什么需要 LVM？—— 先看痛点

❌ 传统分区的困境：

• 你给 /home 分了 50GB，结果用户数据暴涨到 60GB → 空间不足，只能重装或迁移数据
• 你给 /var 分了 100GB，结果只用了 20GB → 大量空间浪费
• 想扩容？必须停机、备份、重新分区、恢复……服务中断，风险高

✅ LVM 的优势：

• 在线扩容/缩容：不用卸载分区（ext4 缩容除外），服务不中断
• 跨物理磁盘：可以把 /dev/sdb 和 /dev/sdc 合并成一个“大池子”
• 快照备份：秒级创建数据快照，升级前备份超安心
• 弹性分配：今天给 A 应用 20GB，明天回收给 B 应用 30GB

💡 一句话理解 LVM：
它把物理硬盘“虚拟化”成一个可伸缩的存储池，你从中“切蛋糕”（逻辑卷），想切多大就多大，还能随时改！

 

🧱 二、LVM 三层架构（核心概念）

LVM 采用 三层抽象结构，像搭积木一样层层构建：

物理磁盘/分区
     ↓
【物理卷 PV】 ← 最底层，原材料
     ↓
【卷组 VG】   ← 存储池（把多个 PV 合并）
     ↓
【逻辑卷 LV】 ← 虚拟分区（从 VG 切出来，直接挂载使用）
     ↓
文件系统（ext4/xfs）→ 挂载到 /data、/app 或扩容根目录等

 

1️⃣ 物理卷（PV, Physical Volume）

• 是 LVM 的最底层单元
• 可以是：
  • 整块硬盘（如 /dev/sdb）
  • 硬盘分区（如 /dev/sda3，类型设为 8e）
  • RAID 设备（如 /dev/md0）
• 创建后，LVM 会在其末尾写入元数据（不影响已有数据，但建议先清空）

2️⃣ 卷组（VG, Volume Group）

• 由 1个或多个 PV 组成，形成一个统一的存储池
• 所有 PV 的空间被合并，VG 总容量 = 所有 PV 容量之和
• 可随时添加新 PV 扩展 VG（比如加新硬盘）

3️⃣ 逻辑卷（LV, Logical Volume）

• 从 VG 中“切”出来的虚拟分区
• 可以格式化为 ext4、xfs 等文件系统
• 直接挂载使用（如 mount /dev/vg_data/lv_app /app）
• 关键特性：大小可动态调整！

🔍 补充概念：

• PE（Physical Extent）：PV 中的最小分配单位，默认 4MB
• LE（Logical Extent）：LV 中的最小单位，与 PE 一一对应

 

🛠️ 三、LVM 基本操作流程

# 1. 创建物理卷（PV）
sudo pvcreate /dev/sdb1

# 2. 创建卷组（VG）
sudo vgcreate vg_data /dev/sdb1

# 3. 创建逻辑卷（LV）
sudo lvcreate -L 50G -n lv_app vg_data

# 4. 格式化或重新扩容
sudo mkfs.xfs /dev/vg_data/lv_app
或
resize2fs /dev/mapper/vg_node003-lv_root

# 5. 挂载（如果扩容就不用挂载了）
sudo mkdir /app
sudo mount /dev/vg_data/lv_app /app

 

 

四. 辅助命令（必会！）

命令	作用
lsblk	查看所有块设备（磁盘+分区+挂载点）
df -Th	查看已挂载分区的使用情况
blkid	查看分区 UUID 和文件系统类型
mount /dev/sdXN /mnt	临时挂载分区
umount /mnt	卸载分区
pvs/pvdisplay	查看物理卷
vgs / vgdisplay	查看卷组
lvs / lvdisplay	查看逻辑卷
vgextend vg_node003 /dev/sdb	追加到已有卷组
lvextend -l +100%FREE /dev/mapper/vg_node003-lv_root	扩大跟目录或已有目录（df -Th可以查出名称）
resize2fs/xfs_growfs	扩大后，重新调整文件系统大小
sudo vgremove vg_old	删除空的 VG

 

 

操作	作用
pvmove	在线迁移数据，不中断服务（核心！）
vgreduce	从 VG 中移除空 PV
vgextend	将 PV 加入新 VG
vgremove	删除空 VG

 一句话总结流程

新硬盘 → pvcreate → vgextend → （可选）lvextend + resize2fs/xfs_growfs

 

 

 

🛠️ 五、LVM 完整操作流程（实战演示）

 

假设你ubuntu系统本身已有硬盘/dev/sda（20G）,再安装系统时已经做了lvm,已经给系统盘分10G左右，lv有8G空闲，现在要如下操作，

新增硬盘/dev/sdb（ 20GB），追加到原有的vg中，全部分给根目录。

1.现在磁盘状态：

2.加硬盘

 

 

 

# 1. 扩容 VG（如有新盘）
sudo pvcreate /dev/sdb    #创建pv
#sudo vgcreate  YOUR_VG   #创建vg卷组
#sudo vgextend YOUR_VG /dev/sdb  #给已有卷组追加

sudo vgextend ubuntu-vg /dev/sdb #给已有卷组追加

# 2. 扩容 LV
#sudo lvextend -L +20G /dev/YOUR_VG/YOUR_LV  #给分区扩容
#sudo lvextend -l +100%FREE /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv #扩容全部空间
sudo lvextend -L +20G /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv #给根目录扩容

# 3. 扩展文件系统
df -T / | awk 'NR==2 {print $2}' | \
  if grep -q "xfs"; then sudo xfs_growfs /; else sudo resize2fs /dev/YOUR_VG/YOUR_LV; fi

　　resize2fs /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv

# 4. 验证
df -h /

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