LVM

需求场景

在对磁盘分区的大小进行规划时，往往不能确定这个分区要使用的空间的大小。而使用 fdisk 、 gdisk 等工具对磁盘分区后，每个分区的大小就固定了。如果分区设置的过大，就白白浪费了磁盘空间；如果分区设置的过小，就会导致空间不够用的情况出现。对于分区过小的问题，可以从新划分磁盘的分区，或者通过软连接的方式将此分区的目录链接到另外一个分区。这样虽然能够临时解决问题，但是给管理带来了麻烦。类似的问题可以通过 LVM 来解决。

简介

LVM 是 Logical Volume Manager 的缩写，中文一般翻译为 "逻辑卷管理"，它是 Linux 下对磁盘分区进行管理的一种机制。 LVM 是建立在磁盘分区和文件系统之间的一个逻辑层，系统管理员可以利用 LVM 在不重新对磁盘分区的情况下动态的调整分区的大小。如果系统新增了一块硬盘，通过 LVM 就可以将新增的硬盘空间直接扩展到原来的磁盘分区上。

优缺点

• 优点

• 文件系统可以跨多个磁盘，因此大小不再受物理磁盘的限制。
• 可以在系统运行状态下动态地扩展文件系统大小。
• 可以以镜像的方式冗余重要数据到多个物理磁盘上。
• 可以很方便地导出整个卷组，并导入到另外一台机器上。

• 缺点

• 在从卷组中移除一个磁盘的时候必须使用 reducevg 命令(这个命令要求root权限，并且不允许在快照卷组中使用)。
• 当卷组中的一个磁盘损坏时，整个卷组都会受影响。
• 因为增加了一个逻辑层，存储的性能会受影响。

综上所述： LVM 的优点对服务器的管理非常有用，但对于桌面系统的帮助则没有那么显著，所以需要我们根据使用的场景来决定是否应用 LVM 。

基本概念

通过 LVM 技术，可以屏蔽掉磁盘分区的底层差异，在逻辑上给文件系统提供了一个卷的概念，然后在这些卷上建立相应的文件系统。

下面是 LVM 中主要涉及的一些概念。

• 物理存储设备(Physical Media)
  指系统的存储设备文件，比如 /dev/sda 、 /dev/sdb 等
  
• PV(物理卷 Physical Volume)
  指硬盘分区或者从逻辑上看起来和硬盘分区类似的设备(比如 RAID 设备)。
  
• VG(卷组 Volume Group)
  类似于非 LVM 系统中的物理硬盘，一个 LVM 卷组由一个或者多个 PV (物理卷)组成。
  
• LV(逻辑卷 Logical Volume)
  类似于非 LVM 系统上的磁盘分区， LV 建立在 VG 上，可以在 LV 上建立文件系统。
  
• PE(Physical Extent)
  在 PV (物理卷)中可以分配的最小存储单元称为 PE ， PE 的大小是可以指定的。
  
• LE(Logical Extent)
  在 LV (逻辑卷)中可以分配的最小存储单元称为 LE ，在同一个卷组中， LE 的大小和 PE 的大小是一样的，并且一一对应。

可以这么理解， LVM 是把硬盘的分区分成了更小的单位( PE )，再用这些单元拼成更大的看上去像分区的东西( PV )，进而用 PV 拼成看上去像硬盘的东西( VG )，最后在这个新的硬盘上创建分区( LV )。

文件系统则建立在 LV 之上，这样就在物理硬盘和文件系统中间添加了一层抽象( LVM )。

下图大致描述了这些概念之间的关系：

两块物理硬盘 A 和 B 组成了 LVM 的底层结构，这两块硬盘的大小、型号可以不同。 PV 可以看做是硬盘上的分区，因此可以说物理硬盘 A 划分了两个分区，物理硬盘 B 划分了三个分区。然后将前三个 PV 组成一个卷组 VG1 ，后两个 PV 组成一个卷组 VG2 。接着在卷组 VG1 上划分了两个逻辑卷 LV1 和 LV2 ，在卷组 VG2 上划分了一个逻辑卷 LV3 。最后，在逻辑卷 LV1 、 LV2 和 LV3 上创建文件系统，分别挂载在 /usr 、 /home 和 /var 目录。

LVM 工具使用

在安装 ubuntu server 时，如果选择使用 LVM 创建分区，就会安装 LVM 相关的工具。当前这个软件包的名称为 lvm2 ，如果没有安装，可采用下面命令安装：

$ sudo apt install lvm2点击复制复制失败已复制

基本查看命令

$ sudo pvscan
$ sudo pvs
$ sudo pvdisplay
$ sudo vgscan
$ sudo vgs
$ sudo vgdisplay
$ sudo lvscan
$ sudo lvs
$ sudo lvdisplay点击复制复制失败已复制

扩缩容命令

$ sudo lvextend -L 10G /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv      //增大或减小至19G
$ sudo lvextend -L +10G /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv     //增加10G
$ sudo lvreduce -L -10G /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv     //减小10G
$ sudo lvresize -l  +100%FREE /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv   //按百分比扩容点击复制复制失败已复制

执行调整（使调整生效）

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