1.在硬盘分好区或者部署为RAID 磁盘阵列之后，再想修改硬盘分区大小就不容易了。换句话说，当用户想要随着实际需求的变化调整硬盘分区的大小时，会受到硬盘“灵活性”的限制。
这时就需要用到另外一项非常普及的硬盘设备资源管理技术了—LVM（逻辑卷管理器，Logical Volume Manager）。LVM 可以允许用户对硬盘资源进行动态调整。
尽管对传统的硬盘分区进行强制扩容或缩容从理论上来讲是可行的，但是却可能造成数据的丢失。而LVM 技术是在硬盘分区和文件系统之间添加了一个逻辑层，它提供了一个抽象的卷组，可以把多块硬盘进行卷组合并。
这样一来，用户不必关心物理硬盘设备的低层架构和布局，就可以实现对硬盘分区的动态调整。
首先需要把物理卷[PV，Physical Volume]组合成一个卷组[VG，Volume Group]，然后再把这个卷组分割成一个个逻辑卷[LV，Logical Volume]，而且每个逻辑卷的大小必须是基本单元[PE，Physical Extent]的倍数。
物理卷处于LVM 中的最底层，可以将其理解为物理硬盘、硬盘分区或者RAID 磁盘阵列，这都可以。卷组建立在物理卷之上，一个卷组可以包含多个物理卷，而且在卷组创建之后也可以继续向其中添加新的物理卷。逻辑卷是用卷组中空闲的资源建立的。
并且逻辑卷在建立后可以动态地扩展或缩小空间。这就是LVM 的核心理念。
2.部署逻辑卷
部署LVM 时，需要逐个配置物理卷、卷组和逻辑卷。常用的部署命令如下：
举例：在虚拟机中添加两块新硬盘设备的目的，是为了更好地演示LVM 理念中用户无需关心底层物理硬盘设备的特性。我们先对这两块新硬盘进行创建物理卷的操作，可以将该操作简单理解成让硬盘设备支持LVM 技术，或者理解成是把硬盘设备加入到LVM 技术可用的硬件资源池中。
然后对这两块硬盘进行卷组合并，卷组的名称可以由用户来自定义。接下来，根据需求把合并后的卷组切割出一个约为150MB 的逻辑卷设备，最后把这个逻辑卷设备格式化成EXT4 文件系统后挂载使用。
1）让新添加的两块硬盘设备支持LVM 技术。
[root@centos ~]# pvcreate /dev/sdb /dev/sdc Physical volume "/dev/sdb" successfully created Physical volume "/dev/sdc" successfully created
2）把两块硬盘设备加入到storage 卷组中，然后查看卷组的状态。
[root@centos ~]# vgcreate storage /dev/sdb /dev/sdc Volume group "storage" successfully created [root@linuxprobe ~]# vgdisplay --- Volume group --- VG Name storage System ID Format lvm2 Metadata Areas 2 Metadata Sequence No 1 VG Access read/write VG Status resizable MAX LV 0 Cur LV 0 Open LV 0 Max PV 0 Cur PV 2 Act PV 2 VG Size 39.99 GiB PE Size 4.00 MiB Total PE 10238 Alloc PE / Size 0 / 0 Free PE / Size 10238 / 39.99 GiB VG UUID KUeAMF-qMLh-XjQy-ArUo-LCQI-YF0o-pScxm1
3）切割出一个约为150MB 的逻辑卷设备。
这里需要注意切割单位的问题。在对逻辑卷进行切割时有两种计量单位。第一种是以容量为单位，所使用的参数为-L。例如，使用-L 150M 生成一个大小为150MB 的逻辑卷。
另外一种是以基本单元的个数为单位，所使用的参数为-l。每个基本单元的大小默认为4MB。例如，使用-l 37 可以生成一个大小为37×4MB=148MB 的逻辑卷。
[root@centos ~]# lvcreate -n vo -l 37 storage Logical volume "vo" created [root@linuxprobe ~]# lvdisplay --- Logical volume --- LV Path /dev/storage/vo LV Name vo VG Name storage LV UUID D09HYI-BHBl-iXGr-X2n4-HEzo-FAQH-HRcM2I LV Write Access read/write LV Creation host, time localhost.localdomain, 2017-02-01 01:22:54 -0500 LV Status available # open 0 LV Size 148.00 MiB Current LE 37 Segments 1 Allocation inherit Read ahead sectors auto - currently set to 8192 Block device 253:2 ………………省略部分输出信息………………
4）把生成好的逻辑卷进行格式化，然后挂载使用。
Linux 系统会把LVM 中的逻辑卷设备存放在/dev 设备目录中（实际上是做了一个符号链接），同时会以卷组的名称来建立一个目录，其中保存了逻辑卷的设备映射文件（即/dev/卷组名称/逻辑卷名称）。
[root@centos ~]# mkfs.ext4 /dev/storage/vo mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) Filesystem label= OS type: Linux Block size=1024 (log=0) Fragment size=1024 (log=0) Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks 38000 inodes, 151552 blocks 7577 blocks (5.00%) reserved for the super user First data block=1 Maximum filesystem blocks=33816576 19 block groups 8192 blocks per group, 8192 fragments per group 2000 inodes per group Superblock backups stored on blocks: 8193, 24577, 40961, 57345, 73729 Allocating group tables: done Writing inode tables: done Creating journal (4096 blocks): done Writing superblocks and filesystem accounting information: done [root@linuxprobe ~]# mkdir /centos [root@linuxprobe ~]# mount /dev/storage/vo /centos
5）查看挂载状态，并写入到配置文件，使其永久生效。
[root@centos ~]# df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/mapper/rhel-root 18G 3.0G 15G 17% / devtmpfs 905M 0 905M 0% /dev tmpfs 914M 140K 914M 1% /dev/shm tmpfs 914M 8.8M 905M 1% /run tmpfs 914M 0 914M 0% /sys/fs/cgroup /dev/sr0 3.5G 3.5G 0 100% /media/cdrom /dev/sda1 497M 119M 379M 24% /boot /dev/mapper/storage-vo 145M 7.6M 138M 6% /centos [root@centos ~]# echo "/dev/storage/vo /centos ext4 defaults 0 0" >> / etc/fstab
3.扩容逻辑卷
卷组是由两块硬盘设备共同组成的。用户在使用存储设备时感知不到设备底层的架构和布局，更不用关心底层是由多少块硬盘组成的，只要卷组中有足够的资源，就可以一直为逻辑卷扩容。扩展前请一定要记得卸载设备和挂载点的关联。
[root@centos ~]# umount /centos
1）把上一个实验中的逻辑卷vo 扩展至290MB。
[root@centos ~]# lvextend -L 290M /dev/storage/vo Rounding size to boundary between physical extents: 292.00 MiB Extending logical volume vo to 292.00 MiB Logical volume vo successfully resized
2）检查硬盘完整性，并重置硬盘容量。
[root@cetnos ~]# e2fsck -f /dev/storage/vo e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013) Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes Pass 2: Checking directory structure Pass 3: Checking directory connectivity Pass 4: Checking reference counts Pass 5: Checking group summary information /dev/storage/vo: 11/38000 files (0.0% non-contiguous), 10453/151552 blocks [root@linuxprobe ~]# resize2fs /dev/storage/vo resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) Resizing the filesystem on /dev/storage/vo to 299008 (1k) blocks. The filesystem on /dev/storage/vo is now 299008 blocks long.
3）重新挂载硬盘设备并查看挂载状态
[root@centos ~]# mount -a [root@centos ~]# df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/mapper/rhel-root 18G 3.0G 15G 17% / devtmpfs 985M 0 985M 0% /dev tmpfs 994M 80K 994M 1% /dev/shm tmpfs 994M 8.8M 986M 1% /run tmpfs 994M 0 994M 0% /sys/fs/cgroup /dev/sr0 3.5G 3.5G 0 100% /media/cdrom /dev/sda1 497M 119M 379M 24% /boot /dev/mapper/storage-vo 279M 2.1M 259M 1% /centos
4.缩小逻辑卷
相较于扩容逻辑卷，在对逻辑卷进行缩容操作时，其丢失数据的风险更大。所以在生产环境中执行相应操作时，一定要提前备份好数据。另外Linux 系统规定，在对LVM 逻辑卷进行缩容操作之前，要先检查文件系统的完整性（当然这也是为了保证我们的数据安全）。
在执行缩容操作前记得先把文件系统卸载掉。
[root@centos ~]# umount /centos
1）检查文件系统的完整性。
[root@centos ~]# e2fsck -f /dev/storage/vo e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013) Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes Pass 2: Checking directory structure Pass 3: Checking directory connectivity Pass 4: Checking reference counts Pass 5: Checking group summary information /dev/storage/vo: 11/74000 files (0.0% non-contiguous), 15507/299008 blocks
2）把逻辑卷vo 的容量减小到120MB。
[root@centos ~]# resize2fs /dev/storage/vo 120M resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) Resizing the filesystem on /dev/storage/vo to 122880 (1k) blocks. The filesystem on /dev/storage/vo is now 122880 blocks long. [root@linuxprobe ~]# lvreduce -L 120M /dev/storage/vo WARNING: Reducing active logical volume to 120.00 MiB THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.) Do you really want to reduce vo? [y/n]: y Reducing logical volume vo to 120.00 MiB Logical volume vo successfully resized
3）重新挂载文件系统并查看系统状态。
[root@linuxprobe ~]# mount -a [root@linuxprobe ~]# df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/mapper/rhel-root 18G 3.0G 15G 17% / devtmpfs 985M 0 985M 0% /dev tmpfs 994M 80K 994M 1% /dev/shm tmpfs 994M 8.8M 986M 1% /run tmpfs 994M 0 994M 0% /sys/fs/cgroup /dev/sr0 3.5G 3.5G 0 100% /media/cdrom /dev/sda1 497M 119M 379M 24% /boot /dev/mapper/storage-vo 113M 1.6M 103M 2% /linuxprobe
5.逻辑卷快照
LVM 还具备有“快照卷”功能，该功能类似于虚拟机软件的还原时间点功能。例如，可以对某一个逻辑卷设备做一次快照，如果日后发现数据被改错了，就可以利用之前做好的快照卷进行覆盖还原。LVM 的快照卷功能有两个特点：
快照卷的容量必须等同于逻辑卷的容量；
快照卷仅一次有效，一旦执行还原操作后则会被立即自动删除。
查看卷组信息：
[root@centos~]# vgdisplay --- Volume group --- VG Name storage System ID Format lvm2 Metadata Areas 2 Metadata Sequence No 4 VG Access read/write VG Status resizable MAX LV 0 Cur LV 1 Open LV 1 Max PV 0 Cur PV 2 Act PV 2 VG Size 39.99 GiB PE Size 4.00 MiB Total PE 10238 Alloc PE / Size 30 / 120.00 MiB Free PE / Size 10208 / 39.88 GiB VG UUID CTaHAK-0TQv-Abdb-R83O-RU6V-YYkx-8o2R0e
通过卷组的输出信息可以清晰看到，卷组中已经使用了 120MB 的容量，空闲容量还有39.88GB。接下来用重定向往逻辑卷设备所挂载的目录中写入一个文件。
[root@centos ~]# echo "Hello， world" > /centos/hi.txt [root@linuxprobe ~]# ls -l /centos total 14 drwx------. 2 root root 12288 Feb 1 07:18 lost+found -rw-r--r--. 1 root root 26 Feb 1 07:38 hi.txt
1）使用-s 参数生成一个快照卷，使用-L 参数指定切割的大小。另外，还需要在命令后面写上是针对哪个逻辑卷执行的快照操作。
[root@centos ~]# lvcreate -L 120M -s -n SNAP /dev/storage/vo Logical volume "SNAP" created [root@centos ~]# lvdisplay --- Logical volume --- LV Path /dev/storage/SNAP LV Name SNAP VG Name storage LV UUID BC7WKg-fHoK-Pc7J-yhSd-vD7d-lUnl-TihKlt LV Write Access read/write LV Creation host, time localhost.localdomain, 2017-02-01 07:42:31 -0500 LV snapshot status active destination for vo LV Status available # open 0 LV Size 120.00 MiB Current LE 30 COW-table size 120.00 MiB COW-table LE 30 Allocated to snapshot 0.01% Snapshot chunk size 4.00 KiB Segments 1 Allocation inherit Read ahead sectors auto - currently set to 8192 Block device 253:3
2）在逻辑卷所挂载的目录中创建一个100MB 的垃圾文件，然后再查看快照卷的状态。可以发现存储空间占的用量上升了。
[root@centos ~]# dd if=/dev/zero of=/linuxprobe/files count=1 bs=100M 1+0 records in 1+0 records out 104857600 bytes (105 MB) copied, 3.35432 s, 31.3 MB/s [root@centos ~]# lvdisplay --- Logical volume --- LV Path /dev/storage/SNAP LV Name SNAP VG Name storage LV UUID BC7WKg-fHoK-Pc7J-yhSd-vD7d-lUnl-TihKlt LV Write Access read/write LV Creation host, time localhost.localdomain, 2017-02-01 07:42:31 -0500 LV snapshot status active destination for vo LV Status available # open 0 LV Size 120.00 MiB Current LE 30 COW-table size 120.00 MiB COW-table LE 30 Allocated to snapshot 83.71% Snapshot chunk size 4.00 KiB Segments 1 Allocation inherit Read ahead sectors auto - currently set to 8192 Block device 253:3
3）为了校验SNAP 快照卷的效果，需要对逻辑卷进行快照还原操作。在此之前记得先卸载掉逻辑卷设备与目录的挂载。
[root@centos ~]# umount /linuxprobe [root@centos ~]# lvconvert --merge /dev/storage/SNAP Merging of volume SNAP started. vo: Merged: 21.4%
vo: Merged: 100.0%
Merge of snapshot into logical volume vo has finished.
Logical volume "SNAP" successfully removed
4）快照卷会被自动删除掉，并且刚刚在逻辑卷设备被执行快照操作后再创建出来的100MB 的垃圾文件也被清除了。
[root@centos ~]# mount -a [root@centos ~]# ls /centos/ lost+found hi.txt
6.删除逻辑卷
删除逻辑卷时需要提前备份好重要的数据信息，然后依次删除逻辑卷、卷组、物理卷设备，这个顺序不可颠倒。
1）取消逻辑卷与目录的挂载关联，删除配置文件中永久生效的设备参数。
[root@centos ~]# umount /linuxprobe [root@centos ~]# vim /etc/fstab # # /etc/fstab # Created by anaconda on Fri Feb 19 22:08:59 2017 # # Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk' # See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info # /dev/mapper/rhel-root / xfs defaults 1 1 UUID=50591e35-d47a-4aeb-a0ca-1b4e8336d9b1 /boot xfs defaults 1 2 /dev/mapper /rhel-swap swap swap defaults 0 0 /dev/cdrom /media/cdrom iso9660 defaults 0 0
2）删除逻辑卷设备，需要输入y 来确认操作。
[root@centos ~]# lvremove /dev/storage/vo Do you really want to remove active logical volume vo? [y/n]: y Logical volume "vo" successfully removed
3）删除卷组，此处只写卷组名称即可，不需要设备的绝对路径。
[root@centos ~]# vgremove storage Volume group "storage" successfully removed
4）删除物理卷设备。
[root@centos ~]# pvremove /dev/sdb /dev/sdc Labels on physical volume "/dev/sdb" successfully wiped Labels on physical volume "/dev/sdc" successfully wiped
在上述操作执行完毕之后，再执行lvdisplay、vgdisplay、pvdisplay 命令来查看LVM 的信息时就不会再看到信息了（前提是上述步骤的操作是正确的）。
