kvm总结(5) : 磁盘扩容与添加磁盘
在使用虚拟机时，如果磁盘空间沾满，我们该怎样扩容呢？
这篇文章分两种情况来讨论
情况一、虚拟机没有使用逻辑卷，直接扩容磁盘。
情况二、虚拟机使用了逻辑卷，添加一个磁盘，然后扩容逻辑卷。
情况一
先来聊聊情况一，虚拟机没有使用逻辑卷，怎样直接扩容磁盘以及虚拟机内的文件系统。
整体的大致步骤如下，先看一下，有个思路：
一、做好磁盘镜像备份
二、增加磁盘镜像的容量
三、登录虚拟机，扩容文件系统
此处以使用qcow2磁盘镜像的虚拟机为例，qcow2磁盘只支持增大，不支持缩小，所以我的模板机一般都设置的默认磁盘大小比较小，100G或者200G，而且都不是立即分配磁盘空间的，等真正用满的时候，再扩容也不迟，除非是一些确定需要大空间的应用，我会在虚拟机投入使用前就完成扩容，还有，生产环境中，一定要提前备份好磁盘镜像，避免操作失败后数据丢失。
备份完成后，确认需要扩容的磁盘没有快照，qcow2磁盘如果有快照，是不能扩容的，可使用virsh snapshot-list命令查看是否有虚拟机快照，或者使用qemu-img snapshot -l查看磁盘镜像是否有单独的磁盘快照，比如，查看kvm1的磁盘镜像的快照，可以使用如下命令
磁盘镜像如果有快照，无法进行扩容
再次确认，已经备份了需要扩容的磁盘，然后开始操作，此处以kvm4为例，从宿主机可以看到，目前kvm4已经启动
登录kvm4，查看虚拟机磁盘状态，如下
从上述信息可以看出，目前kvm4虚拟机只有一块vda磁盘，有三个分区，/dev/vda1分区是boot分区，/dev/vda2是swap分区，/dev/vda3是根文件系统，根的大小是46G，44G可用，此处假设，根分区已经沾满了，我们需要扩容根分区，虽然最终目标是扩容根分区，但是需要先在宿主机上，为kvm4的磁盘进行扩容，扩容完磁盘后，再扩容分区的文件系统。
在宿主机上确认kvm4的磁盘镜像路径，如下：
可以看到，kvm4的磁盘镜像路径是/var/lib/libvirt/images/kvm4.qcow2，对应挂载到了kvm4的vda磁盘，先看一下目前磁盘镜像的大小
如上所示，磁盘虚拟大小为50G，目前占用宿主机1.5G空间，磁盘格式是一个qcow2的磁盘。
现在，我们要扩容这个磁盘镜像，增容20G的空间，但是在操作之前，请先停止虚拟机，虽然不停止也可以增容成功，但是会报错，目前还不清楚，错误是否会对虚拟机以后的运行产生影响，保险起见，先停止虚拟机，然后再执行如下命令对磁盘镜像进行扩容。
停止虚拟机后，执行如下命令
增容后，再次查看磁盘镜像信息，如下，磁盘的virtual size已经从50G变成了70G
磁盘扩容成功后，启动kvm4虚拟机，登录到虚拟机内，再次查看磁盘信息，发现已经变成了75G
但是，根分区和对应的文件系统还没有扩容，如下，可以看到/dev/vda3分区仍然识别为48G，根文件系统仍然识别为46G。
我们现在的目标就是扩容根分区和文件系统。
此处可以参考阿里云的文档进行扩容操作，链接如下：
https://help.aliyun.com/document_detail/113316.html?spm=5176.21213303.J_6028563670.36.241a3edapvGQJG&scm=20140722.S_help
我的虚拟机操作系统是centos7，分区是MBR分区，不是GPT分区，文件系统是xfs，所以，我的扩容过程可能跟实际遇到的情况不太一样，这里需要以实际情况为准，参考上面的文档，做出不同的细节处理，生产环境中最好提前克隆出一个机器或者做一个测试机进行模拟。
首先，在虚拟机中安装cloud-utils-growpart工具（如果是GPT分区，先安装gdisk），对分区进行扩容，centos7中命令如下
安装完成后，执行如下命令扩容对应分区，我需要扩容vda3，所以命令中是vda 3，vda和3中间有空格
可以看到，分区的大小已经改变，使用命令确认，vda3分区的大小已经识别为69.9G
如果扩容完成后，再次执行扩容命令，会提示NOCHANGE…it cannot be grown，这是因为，分区已经扩展完成了，没有富裕的空间可供扩展了，其实，还有一种情况也会报如下错误，导致无法扩容分区，我们一会儿再聊，先把一整套扩容流程走完，此处重复执行如下命令不会影响扩容。
vda3分区扩容完成后，需要扩容分区对应的文件系统，此处文件系统是xfs，所以执行xfs_growfs命令即可，如果是ext文件系统，需要使用resize2fs命令，此处运行的命令为xfs_growfs /dev/vda3
如下：
再次查看磁盘使用情况，可以看到，根分区已经从之前的46G扩容到了66G，如下
至此，整个扩容操作已经完成了。
此处有一个坑，刚才已经提到过，在扩容分区时，我们使用了growpart命令，如果重复执行此命令，会提示NOCHANGE…it cannot be grown，这是因为已经没有更多空间可供分区扩容了，但是，在某些特殊情况下，磁盘明明还有很多空间，在第一次执行growpart命令时就会提示it cannot be grown，现在咱们就来聊聊这种特殊情况。
如果磁盘有很多富裕空间可供分区扩容，但是每次执行growpart命令就提示it cannot be grown，很有可能是因为，你要扩容的分区不是磁盘的最后一个分区，上例中，我要扩容的vda3就是vda磁盘的最后一个分区，如下图，可以通过分区号或者分区区间很明显的看出，vda3就是vda的最后一个分区
这种情况下，第一次执行growpart命令扩容分区时，应该是可以正常执行的。
但是，如果你遇到的分区是下面的情况，而你想要扩容的分区恰巧不是磁盘的最后一个分区，则无法扩容成功，会直接提示it cannot be grown
如上，vda一共有三个分区，根对应的分区是vda2，即使vda磁盘有很多富裕空间，如果想要使用growpart命令扩容vda2，也是不行的，会直接提示it cannot be grown，因为上例中，vda2后面还有一个vda3分区，而上例中的情况比较好处理，因为最后一个分区是swap分区，我们只需要删除这个分区，然后再扩容vda2就好了，扩容完成后，再单独挂载一个磁盘作为swap分区或者使用文件作为swap分区，所以，在做模板机的时候要避开这个坑，别问我怎么知道的。
情况二
直接扩容磁盘和文件系统的情况已经描述清楚了，现在说说添加一个磁盘，扩展lvm逻辑卷的情况，其实这里描述的重点是怎样为虚拟机添加一块磁盘，磁盘添加后，是用来扩展逻辑卷，还是单独作为一个分区使用，就看具体情况了，所以此处只演示为虚拟机添加磁盘和卸载磁盘的操作，此处以kvm6为例进行演示，kvm6已经启动了，查看kvm6当前的磁盘有哪些，在宿主机执行如下命令：
可以看到，kvm6已经有两块磁盘了，分别对应vda和vdb，现在，创建一块新的磁盘，我准备将新创建的磁盘对应到kvm6的vdc上，所以直接为磁盘文件命名为kvm6_vdc.qcow2，注意！在同路径下，不要与现有的盘重名，否则会清空同名盘，命令如下：
我们已经创建好了磁盘，但是还没有将磁盘添加到kvm6上，在添加磁盘之前，先看看kvm6的配置文件，磁盘部分的配置如下，其他配置省略了
从配置文件中可以再次印证，目前有kvm6有两块盘，当我们将次三块盘添加到kvm6以后，会多出一段第三块盘的配置。
确保kvm6开机后，使用如下命令，将磁盘添加到kvm6虚拟机上，如下添加磁盘的操作，只能在虚拟机开机的情况下执行。
如上所示，使用virsh attach-disk为指定的虚拟机添加磁盘，–domain指定虚拟机名，–source指定要添加的磁盘文件，–subdriver指定磁盘文件的格式，由于我使用的是qcow2格式的磁盘，所以此处不能省略–subdriver参数，如果省略此参数，默认会被当做raw格式的磁盘，如果被当做raw格式的磁盘，磁盘挂载后，对应的磁盘空间会识别为磁盘实际占用的大小（与宿主机中识别的大小一样，测试的qcow2没有预分配空间），所以此处使用–subdriver qcow2指明磁盘格式，–target参数用来指定磁盘文件对应虚拟机中的哪个磁盘，这里有个坑，如果这个磁盘是第一次被使用，那么使用target指定的目标是通常准确的，如果这块盘其他虚拟机使用过，那么target指定后的目标可能会出现误差（有一定几率），这样描述可能让你无法理解是什么意思，此处先不聊这个小坑，文章最后再做详细的解释。–targetbus virtio用来指定是否使用virtio总线驱动，由于我的虚拟机是centos7，默认支持virtio，所以添加上了，具体还需要根据虚拟机操作系统的实际情况，决定是否添加，–persistent参数表示配置是否永久生效，如果不添加–persistent参数，磁盘只是临时添加到虚拟机中，虚拟机断电重启后，不会再有对应的新磁盘，也就是说，不加–persistent参数，虚拟机的xml配置文件是不会被修改的，如果加上–persistent参数，虚拟机的xml配置文件会被自动修改，添加上新磁盘的配置。
执行上述命令后，再次查看kvm6的xml配置文件，会发现多出了新磁盘的配置，如下
如上所示，最后一块盘的配置就是我们添加的新盘，因为我们在添加磁盘时，使用了–persistent参数，进入虚拟机，查看磁盘列表，已经可以看到新加入的磁盘了。
现在要做的就是初始化磁盘了，根据需求不同，做出不同的操作，比如，是创建pv加入到卷组中，还是作为一个单独的分区使用，就看具体情况了，为了方便演示，此处直接当做一个挂载点去使用，需要注意的是，在设置完成后，配置好自动挂载，此处不分区，直接为vdc创建xfs文件系统。
创建一个测试目录当做挂载点，挂载新的硬盘
实际使用中，记得修改fstab，把磁盘自动挂载（当然如果是逻辑卷就另说），而且需要注意，设置自动挂载时，应该用磁盘的UUID，使用UUID是最准确最保险的。
磁盘挂载已经完成了，现在来看看怎样卸载磁盘，操作如下
如果之前设置过自动挂载，先把对应的自动挂载配置注释了，避免卸载磁盘后，找不到对应的磁盘影响启动。
确定取消自动挂载后，在虚拟机系统内卸载对应的挂载点，卸载挂载点后，确保虚拟机正在运行，在宿主机中执行如下命令，
执行上述命令后，磁盘卸载操作直接生效，并且永久生效，与添加磁盘同理，–persistent参数会修改配置文件，将对应的磁盘配置段删除。
卸载下来的磁盘也可以挂载到其他虚拟机上使用，比如，我刚刚从kvm6上卸载了kvm6_vdc.qcow2这块磁盘，现在我想把这块磁盘挂载到kvm5上使用，也是可以的，但是可能会遇到一些小问题，我们先来查看一下kvm5目前都有哪些磁盘
如上所示，只有一块磁盘，对应虚拟机中的vda，此时，我们执行如下命令，将kvm6卸载下的盘挂载到kvm5上，临时挂载命令如下：
如上所示，我们将kvm6_vdc.qcow2挂载到了kvm5上，并且指定kvm6_vdc.qcow2对应kvm5的vde，从宿主机上查看，kvm6_vdc.qcow2的确对应的是vde，但是进入kvm5，会发现，新加入的盘符并不是vde，而是vdc，如下所示
之前实验过，有时会被识别成顺位最新的一个盘符，比如，虚拟机只有一块vda，在宿主机中指定的target是vdc，但是自动识别成第二个盘符vdb的，不过有时也会准确的按照target指定的盘符去识别，通过实验无法确定原因，所以这是一个注意点，我们只需要记住，如果磁盘是使用过的，当添加到虚拟机时，使用–target指定盘符后，在虚拟机中实际识别的结果可能是有误差的，有可能与在宿主机中查看的结果不一致，需要以实际情况为准，最好按照盘符的顺位指定target，中间不要隔着没有使用的盘符，比如vda后应该是vdb，那么就指定用vdb，而不是直接跳过vdb，指定vdc或者vdd，这样容易出问题，如果出现误差，可以尝试卸载后再次挂载。
