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，

, k# d9 K2 L5 I( J/ `$ d

7 q6 f, E& u7 _) ]0 b: `  h. V

如果没有用lvm，再想扩容20个G的话，

9 J6 y5 q0 w6 I

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，

# Z) s3 w2 Q3 u0 I0 L- l7 g
1 r  R  O0 `3 w1 J9 J9 y2 V' A

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。

: T2 ]- {1 _# G* ]

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，

" s& N& s6 A0 u8 U' }

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，

' ?4 B7 }" s$ k, ]
: W) E0 s* I7 u, h8 `7 H. i
4 W+ l% u' B7 x3 a2 A# x& q

以mysql写入数据为例，

( Z/ k5 t5 D& F2 P* m6 x3 {2 n
6 Z, S1 e- g) x6 b9 t6 o

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，

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？

; M! G3 L* V: i

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
  

; Y6 z! p# g4 d8 c. n4 b% _+ L8 p

• 选择磁盘
  

6 F5 M8 Y: d* q% b$ I. H2 z

• 指定磁盘容量
  ) W- m; i4 |+ n: d

: r$ b+ r& S. M. m3 R# t2 A: v  R3 g

• 指定磁盘文件
  

& D2 P. M  e. g, Y! d4 h* d

这样就多了一块40G的硬盘，

( U5 i, z. e% K* N1 ^

怎么把这两块硬盘变成一块？

• 查看当前磁盘大小
  df -h
  2 v; F3 i/ S  `7 K4 W( c

5 H2 a+ f0 K3 v& J4 g3 h4 i

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
  ! k4 W' e% d  `- T# c7 m* Z

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
  

# M7 [$ Q0 ~. M1 J; h

" l2 H: i  k1 \; Z  [4 V9 h; J- j; s

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。

" d- z$ x6 j2 j

sda是第一块硬盘，

+ W. f$ _. [  M+ ]$ r4 r! F! }
3 m1 A2 T( Z& `

sdb是第二块硬盘，

4 Y5 f$ a( ^* z7 ?7 m% h

: h; i' u. F$ C% D

• 检索硬盘
  # @! Z9 p7 _( S+ G2 {fdisk -l |grep '/dev'
  ) k1 g2 A  H5 X( y% R

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，

! d+ J+ {  y" x" E( Q$ _



0 \0 X6 C6 k& Z; ?/ J& f$ o

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？

% P/ T2 a! k* x5 ?4 D% J5 ~) s1 v# A* D
, V  p1 }' ]; ~

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
  # i% j1 J  C" t7 {$ ?. @0 ymkfs -t ext4 /dev/sdb1
  % n7 L$ I; S6 k

  g8 n) F2 P% E# m$ g6 }3 J

' u( g8 R  O$ e% D7 r. B" ^

• 创建物理卷（实实在在往里面写入数据的磁盘）
  0 [6 @9 Q' j1 B6 Y$ K6 F8 t8 opvcreate /dev/sdb1
  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
  

; O7 r: T; c' L$ e
2 }: X$ l) ?) ?" S
. I. p7 q4 O& a" K! u- R' b+ ]

• 查看卷组
  5 `2 n4 t+ P% x6 S& V& Mpvscan
  $ `9 r3 h1 |  B

0 d/ D! D$ j) I: |9 E
' w& _& _% i9 M3 u! U9 ~& _

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，

' z) I9 i# e+ d; Y
, z" ]' m; B, V2 {6 t

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
  8 k6 r% B' T. A0 R3 J. [vgextend ubuntu-vg /dev/sdb1
  

: u' b0 S& h% S1 L

/ `* e* L4 S# Z: s6 w

• 添加成功之后，查看卷组
  

! ?0 P  d$ C. d5 F9 F

可以看到/dev/sdb1已经添加到卷组中了

• 查看卷组的情况
  

# ]1 `, a9 w9 t2 y9 e

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
  

% D; v% _# i1 U4 o# O3 j2 W/ W& H) a: D
) s* d& s% G4 d* e* j& Z

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)
  , r, p9 T: O% I; P. |/ olvextend -L +10G /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
  

2 P4 ^0 [9 t1 |

增加10个G之后，这个lv逻辑卷的大小为29G了，

还需要再刷新一下，

resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

; r. V" Q7 z2 e! S: `: J
4 [. b1 i& {. U


. ]( u1 e4 Y: |4 G0 I0 K8 K1 F* s" N
" r. ^$ d+ h, v- R# Q

查看卷组

5 t! \0 ^5 d! ~

$ t7 J& G# n: K4 Z& a9 c5 T

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
  

* t3 I6 v  Z# H+ }+ i5 z! R

查看lv大小是60G了，

  ]: b: ^7 O, D: \* v! l# \1 F

( `) |) d4 ?, m0 N6 }6 f. A

再刷新下，才可以使用

/ n* e1 M# C/ d


  H! P) k" E: V( N  V; D6 Q

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，

; M' m6 z: P  ~- t* F1 g- D4 l
4 ]! b) Y  e; o3 a; L0 C6 w: C

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。