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，

1 X. R8 M6 E/ o6 v
/ X$ p2 C0 A+ ?. o: S" j7 t% N% C

如果没有用lvm，再想扩容20个G的话，

3 v. `# Q+ j! Q; F! L5 K

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，

- n% H- h% J! o6 Y1 x# ^2 E. e
! h7 v; k" m; S7 b6 |

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。

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，

- q- |  c4 g, F7 p4 S7 ^

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，

# A( p  I# g7 I9 o9 o9 i4 r& k

以mysql写入数据为例，

2 |5 u" v1 G: }

. [9 I) u( [/ ~9 }% `

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，

$ h# o7 X% b+ k$ e0 _/ [9 N

/ y" ~* b! Z$ _: i: i& i* v

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？

5 ~$ R( l5 I) |( T- I$ L& h

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
  

2 A/ \. o  i7 {# F4 k( [
8 j) ^0 o5 {3 z
& D0 A& I% i+ A  m# H! ~0 C( P

• 选择磁盘
  + s8 {. U  A% K( E! E

- v2 U- r- p/ @  ]6 ]3 Z+ e

• 指定磁盘容量
  

% w6 N/ ?2 }) \. S
% f! {1 N8 B& E, b1 R

• 指定磁盘文件
  * e' k! _& f7 t4 G1 c% r& a% U

# I& k) O# H& @2 Y

" w( Y. P/ A0 h* t

这样就多了一块40G的硬盘，

, S9 n4 J# y  [$ r

怎么把这两块硬盘变成一块？

• 查看当前磁盘大小
  df -h
  

+ _& O" z% R$ a0 f$ S

6 o& n# e0 V5 ^0 o" h2 j

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
  % s8 ~) t3 D. y3 i

1 @( M- y7 Y& i: R' x4 }8 p$ j

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
  pvdisplay
  % m" O. R& P9 a, K

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。

; \3 g* K4 x( {+ L5 E9 O

sda是第一块硬盘，

+ T8 ~+ p9 O' p+ o: V( M
. U; d/ l. M+ }- I0 [4 K7 w8 l. K/ r

sdb是第二块硬盘，

8 F2 v+ {( Y! o$ C$ d6 f# c

( E3 W+ M. k& C! V" t5 }

• 检索硬盘
  fdisk -l |grep '/dev'
  

) _4 q8 E/ L+ f$ @
# s2 F; k* @, M: t- Z2 o

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，

) J* u7 q6 V9 z- T9 E+ X. o
  G! N, W2 Y1 E% x


. U1 p' D9 `2 ?4 ]1 U

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？

. }% o3 G; Y4 k" P

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
  mkfs -t ext4 /dev/sdb1
  * F1 P9 I0 n& ?( I3 y8 b

# r/ S. }. ^2 {
$ S: Y* A& [7 v0 e/ z: C

• 创建物理卷（实实在在往里面写入数据的磁盘）
  8 ?# T6 H" L" z8 u8 Y% tpvcreate /dev/sdb1
    K, \. e; D0 P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
  

. n2 t7 e4 `# a2 }0 C% T2 X) J
! \4 N8 `0 z- C# @( P5 {

• 查看卷组
  $ J; A/ a( ^7 H, x% U6 {( Y5 {7 ?( X! Cpvscan
  

! U9 U7 V, H7 k
* T6 u: T, c2 @& Y& z

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，

9 @9 }: X9 [1 C

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
  $ T8 E. [9 H# f1 Xvgextend ubuntu-vg /dev/sdb1
  

• 添加成功之后，查看卷组
  

% ~7 D% C9 c! X" h: a* Y. s; n
, A& s  O5 ?5 H

可以看到/dev/sdb1已经添加到卷组中了

• 查看卷组的情况
  % ~2 J, ]+ z! B. N7 Y' x

% ]7 F/ ]9 X9 \$ ^, N1 w, H

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
  / J4 |9 s1 ]+ i8 q, \" @9 U

2 S* f: Z+ H2 I( ^/ f3 a

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)
  5 U, d  C+ `& z* Q/ f# J7 X- ~lvextend -L +10G /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
  

增加10个G之后，这个lv逻辑卷的大小为29G了，

/ Y5 z) i7 N( U8 s6 m! i" K

还需要再刷新一下，

resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

9 z& u3 G- Z- t
# M0 T0 z9 I( P5 M7 g) Y
$ H. c* X% P) u2 `  U# {' l
! C- V+ R, O- W; G- c2 _
1 ^" I2 s- {: O* e- T' j
3 z) n  O8 M  W' L6 l8 k1 n

查看卷组

' a+ K" q) N6 W3 E4 g1 m# X

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
  * i7 E- b; V, }+ w# }& \# `lvextend -l +100%FREE /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
  

" q- ]8 {7 O/ @$ h
/ i9 R& }0 {. k
) \& S2 G5 R. X

查看lv大小是60G了，

5 q2 Z4 B5 ]: s2 F
1 c$ z0 l7 @  w% y$ E3 q; O

再刷新下，才可以使用

/ Y0 u; V: l/ w- }( n6 D
% V, l; f) R/ }+ X, y: e' v

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，

5 i& o6 P) D; K$ D0 _9 d
( `% r; ~& @* ~+ x1 _& y

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。