什么是LVM

fudyou

LVM(Logical Volume Manager)逻辑卷管理，是一种将一个或多个硬盘的分区在逻辑上集合，相当于一个大硬盘来使用，当硬盘的空间不够使用的时候，可以继续将其它的硬盘的分区加入其中，可以认为是一种磁盘空间的动态管理。

LVM必要性

如果虚拟机装的是20G的硬盘，如果不用LVM，你的磁盘是无法扩容的，不是说不能从20G变成40G，因为可以通过挂载多个硬盘的方式。

比如mysql挂载到这20G硬盘上，

7 S' U( L, T5 y. }# _: `. n

如果没有用lvm，再想扩容20个G的话，

$ I( P  a: T0 t* w4 {3 p
6 `/ j; ^5 I( B
' |1 I, x) I) I; v; q

等于又多出了一个硬盘，2个磁盘即所谓的2个硬盘，硬盘a装的是sda，硬盘b装的是sdb。

这2个20G是独立的，并不能让一个20G扩容到40G，独立的就麻烦了：mysql往这个磁盘写，怎么让它往另外一个磁盘上写呢，写不了，因为在配置mysql数据目录的时候，就指定了往哪个目录里面写，

+ P# t% H1 R9 [/ q/ H

9 X0 j" K, S7 C' u* |

mysql的数据目录是/var/mysql/data，往硬盘a上的这个目录下写入数据，但不能往硬盘b的这个目录下写入数据，因为2个磁盘不能共享一个位置，只能往一个磁盘上写，除非把数据库的目录挪到另外一个磁盘上。

mysql的数据目录是/var/mysql/data，对于linux来说，叫目录挂载，在相同的目录下，不能起相同文件夹的名字，不像Windows的C、D、E盘。

在硬盘a上有了目录/var/mysql/data了，在硬盘b上就不能再有这样一个目录了，除非把硬盘a的这个目录删了。

+ k* Q! b3 K* k& W5 m4 l

2个磁盘怎么写数据？把磁盘2修改成40G，把磁盘1的数据复制过来？这也不科学，因为中间有个数据复制的过程，

. j0 |- E1 g' I- I! S5 P
4 c8 }1 d- j) H1 w4 I
9 B& K* ^4 v5 r# @9 A3 D

20G还可以复制，那2PB（2000T）呢？一个普通的机械硬盘，复制4TB的数据，需要72小时。

所以只能通过LVM解决了，LVM有卷和组的概念，LV是逻辑卷，VG（volume group）是卷组，PV是物理卷，卷组里面可以放磁盘，

8 L/ @* B, F' x
+ d* `4 v2 }9 C% C' s

以mysql写入数据为例，

vg逻辑卷组里面放了一块20G的磁盘lv，这个lv就是逻辑卷，vg是逻辑卷组，卷组里面可以放多个逻辑卷，

2 ?0 s; ^1 D! j
2 y, a3 z. \$ x% v5 t% }: c

mysql存储数据用的是vg逻辑卷组，而不是lv逻辑卷，逻辑卷组虽然不能无限的挂载逻辑卷，但挂载几个TB还是可以的，超过几个TB的数据，不还有分库分表嘛。

接下来看下使用lvm怎么把20G扩容到60G？

2 P- k$ _3 U( D3 o+ R

虚拟机现在有一个20G的硬盘，再加一块硬盘，就和买一块硬盘插入上去是一个道理。加设备要关机，但在实际环境中，有个技术叫热插拔，不关机也可以插拔硬盘，

• 添加硬盘
  ( d! i9 a7 {" @% e- b

2 f1 A# s/ t9 K
5 V- m9 X  @$ n( R
/ v, P  {8 Y( K9 b  ?3 `

• 选择磁盘
  & r% x6 e+ {& P, V

  @$ Q7 k( d. d, u
) m4 M4 C6 u. T

• 指定磁盘容量
  ( x' p6 i, u0 c

4 a8 l8 u/ l0 N: Q
+ f; F' m, ?: e; X
/ p' W3 L+ B4 n' a! a

• 指定磁盘文件
  

这样就多了一块40G的硬盘，

- a6 }' {" e( h/ N( x% w1 A  ]& }
( }) P4 }/ P8 I- T& @  F. ~

怎么把这两块硬盘变成一块？

• 查看当前磁盘大小
  " X+ L" k* G: f, X! c' k) gdf -h
  ( y& ^. v5 R* D) i* g. X" T0 t

! l' |- q0 R3 H* `  u

2 G4 o; ~/ S( g* j& |1 B, i# L

有一个ubuntu-vg-ubuntu-lv，这个大小是19G，怎么把19G变成60G？

• 查看当前的逻辑卷
  lvdisplay
  

8 I7 `* l- t/ G. x  x

ubuntu-lv这个是逻辑卷的名字，属于ubuntu-vg这个逻辑卷组，挂载到了/dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv这个路径下，大小是19G，

• 查看vg的大小
  1 E4 B3 \1 M! G2 V( J: a) Mpvdisplay
  7 V8 M7 H4 L/ L6 v" ^

4 |- r% Z, O# d8 ~! p2 H

这个逻辑组的大小也是19G，free为 0代表没有空闲空间，/dev/sda3 这个是物理卷，实实在在存储数据的硬盘。

买回新的硬盘，第一件事情就是格式化，在linux下格式化的命令是fdisk，在windows下也是fdisk，只不过都用工具替代了这个命令，这是最原始的格式化工具。

sda是第一块硬盘，

  U% p- }8 b/ z% d( @" H
7 g, J0 V4 _# j8 B* z% V, K3 w3 c; b; ~

sdb是第二块硬盘，

+ x3 k0 D- E" K/ e

• 检索硬盘
  fdisk -l |grep '/dev'
  3 L% P' }1 f8 |# {3 u

可以看到有一个/dev/sdb 40G的硬盘，如果再加一个硬盘，就会看到有一个/dev/sdc，...，一直到/dev/sdz，再新增硬盘，就是/dev/sda1,/dev/sdb1....

创建新的分区

/dev/sdb是新加入的磁盘，但还不能使用，还需要对这个硬盘创建分区，

" M. }; i" r/ k1 Y$ y+ q2 Z

新建分区，分主分区和扩展分区，一块硬盘最多可以分4个分区，要么是主分区，要么是扩展分区，一共只能分4个分区。

这里测试就分一个主分区，但从哪里开始？

% z  w2 L; [4 a# h

2 _# A1 T  h3 _4 b! |6 E: e

磁盘有个簇的概念，空间有个范围，写在2000到4000的位置，那0-2000空着行不？

硬盘是个方块，里面有个碟片，碟片是圆的，上面有个机关式的会转，类似vcd、dvd一样。

坏道是怎么来的？盒子里面是个圆圈，有激光在上面读，正常在里面高速旋转，磁头就会到那个上面来，像vcd一样转转转，如果没有断电会收回去，放回到原来的位置，一断电就收不回去了，卡在这个位置上，就停下来了，卡在磁盘的盘片上，一来电，就滋滋滋，再放回去，直接拉回去，就会产生一道杠，这就是磁盘坏道的由来，所以电脑运行的好好的，就不可以突然断电，不然就会卡在那个上面 ，回不去，一开机，再拉回来，搞几次， 磁盘就坏了。

为了解决这个问题，热插拔怎么搞定这个问题的，这个后续的文章再说。

分一个主分区之后，再写入进去。磁盘叫sdb分了一个区，分的第一区叫sdb1，第2个区就是sdb2。

接下来就要格式化了，一开始装的时候，就是ext4文件系统，磁盘格式化的时候也是这个格式，

• 磁盘格式化
  - V% r' r; ?6 @) Vmkfs -t ext4 /dev/sdb1
  ( O1 P& a3 P5 p& v" g0 O3 x

# I# K2 J8 E) d+ u0 F% w( ]1 ~& w
' ?  O% u$ R) }% b

• 创建物理卷（实实在在往里面写入数据的磁盘）
  pvcreate /dev/sdb1
  " g" u0 [: ^" T4 b5 c3 P( M把sdb1这个分区变成了物理卷，就可以往里面写了。
  物理卷交给lvm管理，即逻辑卷lv
  % A, l8 }4 _* u: R0 q

5 \2 U9 h! h1 G4 R

• 查看卷组
  & A) x% M( D% c0 E" _pvscan
  8 u7 U  P0 b" ]+ P" Q, ^

sda这个物理卷，其实有3个分区，sda1、sda2、sda3，数据真正写在sda3上，没有空闲空间，因为在装的时候，所有的空间为19个G都给到了sda3这个分区。

/dev/sda3这个物理卷对应的逻辑卷lv属于ubuntu-vg这个卷组，/dev/sdb1这个物理卷，还没有分配卷组。

这两个磁盘总共60G的大小，有40个G还没有加入卷组，

. n3 E# u( D3 {) I- ~7 N
* v6 u! U" C) m  h

此时这个卷组只有一个逻辑卷19G，没有空闲空间，所以需要把sdb1弄到这个卷组里面，达到扩容的效果。

• 把物理卷/dev/sdb1扩展到卷组里面去
  4 e9 ~4 K* Q  b3 }# D& Kvgextend ubuntu-vg /dev/sdb1
  1 F  ^# F3 y- A) B$ D4 @9 a5 y) ^. K

# \+ ?) f" z# a

• 添加成功之后，查看卷组
  " y6 ~) |  N* w) w

  e: Z5 {7 n& w- y9 g+ x5 S" E

6 C2 D  Y$ N7 m6 h$ t  h' Q0 k

可以看到/dev/sdb1已经添加到卷组中了

• 查看卷组的情况
  9 j  M! h! C& I+ p/ i# G9 f+ N2 {# c

  @$ h7 v* L" }+ t5 b* C; l

这个卷组多了一块物理卷，空闲空间有40G，说明有40G的空间等待分配，把40G的空闲空间添加到原始空间里去，目前原始空间大小是19G，添加之后，就变成了60G，达到扩容的效果。

• 查看逻辑卷
  7 `" H% }1 O( @4 g  t

# L. l+ a- ?4 g1 i+ _5 x
2 \1 t; L, Z* x4 v

物理卷写东西是通过往pv里写数据实现的，实际上通过/dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv这个路径往pv里写，这就是逻辑卷的概念。

这个路径是19G，要把它增加到60G，为这个逻辑卷lv扩容，有2种方式：

• 按照大小扩容(增加10个G)
  lvextend -L +10G /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
  . ?. ]( `- u, n

4 g8 g" B* V& @& M( O

增加10个G之后，这个lv逻辑卷的大小为29G了，

, l) W" Z% x( z

还需要再刷新一下，

resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

8 t+ x/ \0 j. |9 n$ X3 w/ a1 j



0 d  m- _+ y! x0 |6 F) X9 W6 P" B

查看卷组

空闲空间还有30G，一次性想把这30个G弄上去，就使用百分比的方式。

• 按照百分比扩容
  lvextend -l +100%FREE /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
  

& w; P) G2 |/ U& W9 J" _1 j7 a

查看lv大小是60G了，

  F6 Y; F: c# E! C- X4 H

再刷新下，才可以使用

7 |6 o( q* B( e( |
, v. w% K5 o& v2 v9 u- U% I& p" {

3 V# z0 L' c+ C/ n- a/ L

这样就扩容到了60G了。

小结

lvm是一种技术，它能将不同的硬盘变成一块硬盘用，有一个分组的概念，然后在组里面挂载所有的逻辑卷，逻辑卷是指向磁盘本身的，也就是说你不用lvm，就没有逻辑卷的概念。直接往硬盘里写东西，硬盘肯定是分开的 ，只有中间加入了一个概念叫逻辑卷，由逻辑卷帮你托管物理卷。真的磁盘叫物理卷，逻辑磁盘是不是真正的磁盘，和物理删除和逻辑删除是一个道理。由逻辑卷帮你操作物理卷，它来负责分发和写入，从磁盘上实现了所谓的负载均衡。

那写入的时候怎么写入呢?

mysql往里面写入数据，

创建一个user表，也许写在第一个逻辑卷里，创建一个商品表，写在第二个逻辑卷里，写到哪个磁盘，对我们来说是无感知的，因为mysql直接和卷组打交道，卷组vg帮我们做分散写。

如果下掉一块硬盘会怎样？有可能数据就读不出来了，因为是散列的往里写，没有真正的写入一块硬盘里，而是把一组数据分散写在不同的磁盘里，具体的怎么写法不知道，但就知道被分散写进去了。

一旦下掉一块硬盘，数据就可能无法读取了，一旦lvm扩容，就不可以再把硬盘卸载掉了。

不卸载可以再引申一个新的问题：磁盘坏道，因为磁盘不可能不坏吧，从而引入新的概念，热备份，后续再更新，敬请期待。