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 L( z2 }) a! p: f# s
+ P" Z% g+ f& c$ o2 r

如果没有用lvm，再想扩容20个G的话，

& k1 E2 H0 V8 o8 R% C  M! m* x
9 ~( H6 B9 m, r( |; ~9 h
7 n) f9 _7 t6 ~  T# [+ l/ n

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，

7 [8 J7 O. l! X

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 N3 z: e. u* U' a3 ?6 a

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，

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，

& M  H- H5 e: ?7 R( \

以mysql写入数据为例，

4 {* V8 U7 L) P9 b. i; S

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，

' R3 M( S" ~! B4 U, ^3 j4 s

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 N' M7 p6 d1 o/ l8 x: K8 d4 u7 z2 k

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
  

+ l. [# e" }# p$ ]1 D9 f6 g

• 选择磁盘
  7 ^2 m4 a0 f' r& p6 v4 n

1 }3 n9 m) r( S3 L' A! E

• 指定磁盘容量
  ( C9 ?) `1 W% o

8 z5 U" \9 _% C/ l# _# v
% G( D! a# A6 B. E% w7 ?. @0 r
# C3 C. q6 ]& D. h* G

• 指定磁盘文件
  $ \- F- q$ u) ^6 L

) J& f3 N6 B0 l- G: B' a

这样就多了一块40G的硬盘，

/ X: P' ~" F! J/ D) |

怎么把这两块硬盘变成一块？

• 查看当前磁盘大小
  # p, j% a/ B: Sdf -h
  

" z( D. E- P: [

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
  , v* T2 F8 L8 V; x' y& Wlvdisplay
  ! C! n" a2 W/ c5 a

$ E' _. e! \; r; V* q/ [! W* S; b

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
  9 }% F& \+ _0 V( D1 P; Gpvdisplay
  

, G0 T. J: T  ]1 X

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。

2 t. @) I: H" ]% S) v/ r* R

# s& d$ L( e$ R/ q

sda是第一块硬盘，

" \6 z1 Z. q- q1 k  B' D
4 t0 D- S7 X) z" V8 K+ \% _  b; ~

sdb是第二块硬盘，

• 检索硬盘
  / @9 _- G+ V8 R- J' d5 {7 N8 l; z( n2 X4 |fdisk -l |grep '/dev'
  ' E  `' X& |  ]  R

0 L" G  E( t7 i' k' U' B
- B( m' S$ Y2 x$ N" |8 x; I

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，

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？

. f1 v0 ~! U  z: M* L3 [1 z! Z6 E9 u- q
' }: M) D# [. P; V* q4 V1 i$ y

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。

* d( Y$ k+ n- {2 S

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
  * l4 a0 f* D# j6 q- _  V

7 L- b% E$ E, s$ r6 d* e1 c' r/ Z
2 }5 L4 N# e( s0 T
$ Z; f  x$ @( O8 T. Y" K, x4 P( T  s

• 创建物理卷（实实在在往里面写入数据的磁盘）
  - ]4 _& L- H* ?3 I! X0 z5 F- ypvcreate /dev/sdb1
  8 n6 [( x% h, t; |把sdb1这个分区变成了物理卷，就可以往里面写了。
  5 Y9 @; F0 x# w/ [# V物理卷交给lvm管理，即逻辑卷lv
  

# Q2 T4 U- |% I2 b" A
+ b$ h% Z: O: n2 v5 y3 a
0 P1 C" s; B$ Q+ J% x, s* U

• 查看卷组
  pvscan
  

: I6 B% o* b. J6 N

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，

- X+ n4 C6 u9 {- P; S
1 h; M$ L1 _  x9 v& D

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
  ; b& w% x; z- @, Lvgextend ubuntu-vg /dev/sdb1
  

) J& w( k9 D( v3 v9 s0 X
( a* l" Y5 `7 T: @/ q/ J$ ~

• 添加成功之后，查看卷组
  ! V4 r7 \9 l$ H! U' m

$ I- B- L5 p/ d3 C4 i  ?( O
+ Y7 e6 R5 o; Y: v, N: z6 D

可以看到/dev/sdb1已经添加到卷组中了

• 查看卷组的情况
  ' }- H; k& v: Z1 q* Z$ O$ F1 k$ h- v# `

0 q8 ^+ D7 v3 ?' x6 H9 m2 P

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
  

& L- e: l4 n5 s7 m! S

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)
  ( e0 `5 b# o1 S# Klvextend -L +10G /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
  

9 Y0 l. l3 o: H; _; j) P, {5 u
7 o; k' _  V( [* {
5 H! @# n0 H7 @

增加10个G之后，这个lv逻辑卷的大小为29G了，

# H' J1 V% a2 {7 c
, R  {2 ]1 S) F& a9 a

还需要再刷新一下，

resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

: H) F0 W" G, B* @7 p* _

" i+ |; F$ B7 @/ N

查看卷组

/ K& H* |* A5 @
' k& @8 S+ }+ G3 r9 K% l5 }
) e2 C2 p3 e; i# |" r- j/ a

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
  + |4 ]; C1 o* L; m2 _* h9 i5 Flvextend -l +100%FREE /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
  9 f# Y) D* R0 j3 I% A3 p

+ P# c2 ?6 @0 d, m& B( n- B: N
0 q8 ^' I" D8 W! V
' j: U0 C1 m% W. S  N/ ^& M

查看lv大小是60G了，

! n7 B6 W; y/ _2 b

: D% ]3 t; M9 h2 x: }

再刷新下，才可以使用

: w0 q$ b0 K* x+ z, X6 d0 E) l/ o


3 C, `: E$ z9 m# F

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，

9 I9 ], T- u9 ~/ u9 N3 i& @% h5 {
2 _8 a. o! ~4 M- _* s$ \" ]( I5 U: ?
  ^6 e. H  ^; l) d

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。