Linux分区调整（LVM和非LVM环境中扩容和缩小）

前言：我的上一篇博文详细介绍了磁盘、格式以及分区知识，里面也涉及了LVM，本文主要实践下LVM和非LVM环境中Linux分区如何扩容和缩小。

分区调整原理：
Linux磁盘分区和磁盘格式紧密相连，想要调整分区大小，也必须调整磁盘格式大小。格式是建立在分区之上的，分区为我们提供空间，而我们真正能直接使用的是格式系统，例如windows下使用的ntfs文件系统一样。而在linux下使用的是ext系列格式或xfs格式的格式系统，所以格式系统只能比分区小，不能比分区大。这就意味着在扩容的时候需要先扩容分区，再对格式进行划分；在缩小的时候需要先缩小格式系统，再对分区进行缩小。这个时候问题来了，ext4格式系统是支持后期扩容和缩小的，但xfs格式系统只支持后期扩容并不支持后期缩小，除非备份整个分区数据后重新删除分区再格式化分配，这对于跟分区来说就不太现实了。另外说明下无论是lvm还是非LVM，如果是mbr磁盘则用fdisk分区工具，如果是gpt则用parted工具，当然无论哪种可以用图形化Gparted更好，parted分区方法我另一篇博客
https://www.cnblogs.com/cyrus0w/p/13195187.html 有写，本文案例均是mbr环境中使用fdisk，其他过程思路是一样的。

分区调整中LVM相比非LVM有哪些不同之处？

？？？？？？LVM中不是根分区都可以在线扩容和缩小，根分区是可以在线扩容，但不可以在线缩小；
非LVM无论哪个分区都不能在线扩容或缩小，均需要先卸载分区。
非LVM只能操作同一块磁盘，LVM可以操作多块磁盘

非LVM:
非LVM中无论什么格式系统扩容或缩小分区均是按这个步骤来：卸载分区--->扩容或缩小分区和格式系统--->重新挂载分区。且在扩容的时候，需要满足此分区相连后面有多余未分配磁盘空间，如果相连磁盘前面有多余空间（比如前一个分区缩小后多出来的未分配空间），这样是无法直接扩容的，只能备份数据删除此分区后调整,如果是LVM的话，则无需删除分区重新分配了；在缩小的时候，只能从此分区最后磁盘区往前缩小，不能从此分区磁盘开始位置缩小，可以参考下Linux图形化磁盘管理工具gparted中的分区结构：

①在xfs格式中：
xfs只支持扩容，我做过实验一般/home分区可以在root用户登录时卸载，需要用fuser -mvki /dev/sd4 或losf查看并kill掉关联此分区的进程再卸载，卸载后再对此分区进行扩容，扩容完了重新挂载到home分区即可，而对于/ /var /tmp则无法卸载，我尝试过卸载后会自动重启，不过可以用U盘进入救援模式（rescue）下不挂载此分区（选择skip）进行扩容操作，用fdisk先扩容分区，再用xfs_growfs /dev/sda4自动调整格式系统和分区大小适应。参考案例（此案例没有介绍进入救援模式，我在下面ext4格式介绍中有进入救援模式的详细过程）：https://www.jianshu.com/p/7d23e6d1f313

②在ext4格式中：
ext4支持扩容和缩小，home分区扩容或缩小均可以在root用户登录做卸载后调整，其他分区必须进救援模式进行扩容或缩小。ext4的扩容和xfs类似，扩容后需要用resize2fs -f /dev/sd3 进行强制自动调整格式系统大小来适配分区大小。这里只对ext4缩小根分区进行下案例讲解（其他分区类似，案例是mbr+ext4用的fdisk，如果是gpt+ext4可以用parted，思路是一样的）：

1.先在当前系统中df -h看下根分区已用空间，并结合其他分区调整情况预估下根分区能缩小到多大。如图所示我这里根分区已用3.9G，总容量15G，能缩减的空间还是蛮大的。
2.因为要先卸载分区才能操作，系统运行中无法卸载根分区，所以必须进救援模式操作（还可以进便携式U盘系统操作，推荐Gparted live U盘系统，图形化界面，详情见我的另一篇博客：https://www.cnblogs.com/cyrus0w/p/13199027.html ）。插入制作好的U盘启动盘，重启bios设置u盘启动，如图选择rescue...进入救援模式，接着屏幕弹出选项，选择skip...（这一项代表不挂载本地磁盘各个分区），这样就进入了救援模式shell中。这时候可以df -h看下主机自己的根分区和其他分区是没有挂载的。

3.fdisk-l看下要划分的根分区/信息，如图红框所示：(屏幕翻页按键为shift+pageup/pagedown)
可以看到我的根分区当前总大小(Blocks)为15728640K，磁盘起始位置(Start)和结束位置(End)分别为2099200和33556479。
4.先缩小格式系统大小：

#先检查格式系统
e2fsck –f /dev/sda2
#开启journal，在系统事故，或者掉电的情况下， journal 可以帮助文件系统找回丢失的文件。
tune2fs -o has_journal /dev/sda2
#缩小该格式系统到所需大小，上面Blocks为15728640K，我想要缩小空间到10G，且目前系统占用根目录空间为3.9G，这里就多缩小点到9000000k，为了遵从格式系统大小必须小于分区大小原则，后面分区划分好后，可以再用e2fsck –f /dev/sda2自适应调整到分区大小
resize2fs -f /dev/sda2 9000000k

5.再缩小分区大小：这里其实有点复杂，需要计算分区结尾所在磁盘位置，可以百度“Fdisk计算分区大小”查看相关计算方法，我这里提供一个自己原创的土公式。缩减后的结束位置(End)=结束位置(End)-{(结束位置(End)-起始位置(Start))/总大小(Blocks)}乘1024乘1024乘需要减少的空间G。我想要缩减5个G，则得到的缩减后的结束位置(End)为23070719=33556479-{(33556479-2099200)/15728640}* 1024* 1024*5。好了，可以fdisk /dev/sda进去给根分区划分空间了。如图操作：

6.最后让格式系统自动适应当前分区：

resize2fs -f /dev/sda2

7.至此，根分区大小已缩小完成，这时候会在sda2分区的磁盘结尾位置出现多出的5G大小未分配空间，这5G空间在下一个分区sda3前面，如果想要把这部分区域扩容给sda3，只能tar等工具备份sda3后删除sda3，再重新扩容划分，这里不做过多介绍了。后面重启设备拔掉U盘进入主系统即可。

延伸：针对非根分区，如：/var /home /tmp分区后期其实还有个办法可以进行扩容，加一块硬盘划分区，将它们中的内容同步过去，再将新磁盘这个分区重新挂载成/var /home /tmp。此方法参考：https://www.cnblogs.com/saszhuqing/p/8716644.html

LVM:
LVM在扩容的时候无需卸载分区，步骤为：
LVM在缩小的时候需要卸载lv分区再调整，步骤为：