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，

如果没有用lvm，再想扩容20个G的话，

1 _. P8 u  |% Z

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，

/ q1 A1 J6 t3 U5 S) T; P

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。

" h$ t- J- w, a' b) n3 m: @6 b

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，

1 [( A7 F  `% f7 J+ p( G( `

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，

; B0 U% s4 J- o2 t2 b1 Y/ O

以mysql写入数据为例，

! y0 T" O! x9 n9 p

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，

: Z" k$ w/ L: j) L7 ]
9 ]. @$ |2 e+ ^5 m
1 v9 F: {# n# p5 R: K+ U% A; k

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？

! t% K0 D1 G7 P7 k

/ Z' ~3 U- M+ ?5 Z1 a1 t  x8 y

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
  

: S. ^- x' x$ ]' e+ M, A

• 选择磁盘
  

1 @0 \$ F3 n- `4 m9 m% R
& D, y& }' F& o! f

• 指定磁盘容量
  5 B, R" M5 u! Y6 v+ f, u

% Q8 X+ p  ^5 I2 W, f
9 \9 k. m0 W% O! _) [" m

• 指定磁盘文件
  . p7 H* B# J: O6 J: Z' a  y0 j" q7 O

: {: M" V$ @& X/ @

$ u5 I% s( L+ i. _6 u. U% [

这样就多了一块40G的硬盘，

" o# H( v0 V$ @
* T! g$ Z8 M$ p" z- Q; U7 h4 l
7 b7 N  I+ J# k$ h/ o

怎么把这两块硬盘变成一块？

• 查看当前磁盘大小
  df -h
  

/ B$ Q5 a1 R: Z
2 Z+ g# [5 N, U& H1 M1 J- @
; p& u! k/ j9 A1 q$ b/ k1 n1 ~

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
  8 g- g4 t% H  V# h1 A. h5 y! klvdisplay
  

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
  

8 W; e; m  ]2 M2 q  u

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，

+ L3 b3 Q1 Y$ ]) C1 N8 v, X8 d8 N+ w
/ X/ w' X" l2 m$ F$ Y4 t

sdb是第二块硬盘，

3 [/ H/ w# J3 d0 t0 e

• 检索硬盘
  ! H/ Y, z6 J9 Y$ ^- P  z  hfdisk -l |grep '/dev'
  

0 `) {0 I4 a2 [

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，

! |; ~% a# N" u1 ~4 c$ T# N6 M) w( t



8 ]3 f( w. i' M* F0 x, `
/ [1 S3 H& s. |0 b/ i9 W: y

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？

4 e" R# [# ]% C9 A( S! m

' _) s5 e3 U3 U9 t6 w/ Y. |+ q% C

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
  5 j" z2 a$ x# y' Z5 bmkfs -t ext4 /dev/sdb1
  

3 {+ b( h; i" n7 t& t  e$ t3 W

• 创建物理卷（实实在在往里面写入数据的磁盘）
  pvcreate /dev/sdb1
  把sdb1这个分区变成了物理卷，就可以往里面写了。
  ( @! F: |; y$ _2 R物理卷交给lvm管理，即逻辑卷lv
  

, g' I5 @- l+ m! H- e, ~* }
6 S* \! Y3 I  K* t. ^4 u' b
- B2 T4 k- [" s, a5 ^' Y, i

• 查看卷组
  pvscan
  " R6 l* i% ~; s0 R

" v3 T9 c4 r* @# }8 w1 E. b; G9 h

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，

1 ]; c9 n' _+ i7 v% c: b$ L( q

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
  # H& w! T7 i( A% F( P5 |) ^, ?9 {vgextend ubuntu-vg /dev/sdb1
  

) ?$ i; J/ J9 J, g# k+ v

• 添加成功之后，查看卷组
  - x- k6 {, t0 L" h

0 R  ^! n9 Q! p1 F" m

可以看到/dev/sdb1已经添加到卷组中了

• 查看卷组的情况
  & @9 ]. M0 i- n, j

* k6 Q, Y) u: W  P: i
  x( v# d+ v8 G! ~

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
  

6 n' n4 \) k6 ~! e7 F: Z- @& z$ g
/ ^! @2 Z2 V( M3 T3 \/ e

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)
  ( m5 g6 Z3 Y: h( {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，

7 l! S' l- P" |) l

' A. J; Q/ ]8 O8 Q4 s

还需要再刷新一下，

resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

4 z3 |- k, z: w7 e; q9 k  j

- i7 A- P7 u: l" r  c1 K


8 N6 V7 s9 Y! w! O1 {6 p# n

查看卷组

" |1 @+ z3 m1 H7 _

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
  " D6 F$ B: |: }6 q" |

. y& \& ~. D  V7 N
7 X3 j6 T, j1 n( d, ~5 b$ S. L0 c# Z

查看lv大小是60G了，

* B/ P) B3 W* r

再刷新下，才可以使用

$ W' D# q$ }) b) x- Z
: Z& U! R2 a/ [2 m4 ?& h

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，

( {( \) x$ j& w3 N- W

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。