Linux 逻辑卷管理器（LVM）
为什么要使用逻辑卷？
逻辑卷管理器是Linux系统用于对硬盘分区进行管理的一种机制，为了解决硬盘设备在创建分区后不易修改分区大小的缺陷。尽管对传统的硬盘分区进行强制扩容或缩容从理论上讲是可行的。但是却可能造成数据的丢失。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，用户不必关心物理设备和底层架构和布局，就可以实现对硬盘分区的动态调整。
LVM的技术架构图：
举例理解：
比如小明家里想吃馒头但是面粉不够了，于是妈妈从隔壁老王家、老李家、老张家分别借来一些面粉，准备蒸馒头吃。首先需要把这些面粉**（ 物理卷[ PV, Physical Volume ] ）揉成一个大面团（ 卷组[ VG,Volume Group ] ）,然后再把这个大面团分割成一个个小馒头（ 逻辑卷[ LV, Logical Volume ] ）,而且每个小馒头的重量必须是每勺面粉（ 基本单元[ PE, Physical Extent ] ）**的倍数。
理论：
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。
物理卷（PV：Physical Volume）：物理卷是底层真正提供容量，存放数据的设备，它可以是整个硬盘、硬盘上的分区等。
卷组（VG：Volume Group）：卷组建立在物理卷之上，它由一个或多个物理卷组成。即把物理卷整合起来提供容量分配。一个LVM系统中可以只有一个卷组，也可以包含多个卷组。
逻辑卷（LV：Logical Volume）：逻辑卷建立在卷组之上，它是从卷组中“切出”的一块空间。它是最终用户使用的逻辑设备。逻辑卷创建之后，其大小可以伸缩。
基本单元（PE：Physical Extents）：具有唯一编号的PE是能被LVM寻址的最小单元。PE的大小可以指定，默认为4MB。PE的大小一旦确定将不能改变，同一个卷组中的所有的物理卷的PE的大小是一直的
部署逻辑卷
常用的LVM部署命令
| 功能/命令 | 物理卷管理 | 卷组管理 | 逻辑卷管理 |
|---|---|---|---|
| 扫描 | pvscan | vgscan | lvscan |
| 建立 | pvcreate | vgcreate | lvcreate |
| 显示 | pvdisplay | vgdisplay | lvdisplay |
| 删除 | pvremove | vgremove | lvremove |
| 扩展 | vgextend | lvextend | |
| 缩小 | vgreduce | lvreduce |
第1步 查看可用硬盘
fdisk -l
第2步：创建物理卷，让新添加的硬盘设备支持LVM技术
pvcreate /dev/sdb
pvdisplay /dev/vdb //查看物理卷详细信息
第3步：创建卷组并将物理卷加入到卷组
vgcreate vg_storage /dev/sdb
vgdisplay //查看卷组
第4步：创建一个约为400G的逻辑卷设备
留着100G待测试，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MB所使用的参数为-L，列如使用 —L 400G 则生成一个大小为400G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 102400可以生成一个大小为102400×4MB=400G的逻辑卷
lvcreate -n lv_vo -L 400G vg_storage
lvdisplay //查看逻辑卷
第5步：将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）
mkfs.ext4 /dev/vg_storage/lv_vo
创建挂在目录
mkdir /data
挂载逻辑卷设备到 /data 目录
mount /dev/vg_storage/lv_vo /data/
第6步：查看挂载状态，并写入到配置文件、使其永久生效
查看挂载状态
df -h
写入到配置文件、使其永久生效
echo "/dev/vg_storage/lv_vo /data ext4 defaults 0 0" >>/etc/fstab
注：到这里已经完成了: 创建物理卷,创建卷组并将物理卷加入到卷组, 创建逻辑卷设备 以及挂载使用，下面是我测试扩展逻辑卷的
扩容逻辑卷
1： umount 挂载目录
umount /data
2： 把上一个实验中的逻辑卷/dev/vg_storage/lv_vo扩展至500G
lvextend -L 498G /dev/vg_storage/lv_vo
3： 检查硬盘完整性，并重置硬盘容量
e2fsck -f /dev/vg_storage/lv_vo
resize2fs /dev/vg_storage/lv_vo
4：重新挂载硬盘设备并查看挂载状态
mount -a
df -h
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