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，

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( p. V; t" \$ i+ R/ u

如果没有用lvm，再想扩容20个G的话，

. _' W2 B! @; e! C

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 i: Y5 i& K) k7 J3 y4 ]

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。

# N9 r! X3 M4 _  X) C
/ L4 m0 t/ P0 G( n- g  q$ H) p

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，

2 v5 c2 |" K, |! U
5 W- c% P- t" Y2 d# W7 m8 ?, {
3 ^- Z6 D5 q0 I: k8 @) C( b$ s2 C# D

以mysql写入数据为例，

2 k8 i' Z" I3 I2 t* [* a" ~' J# W1 d
7 K* G( y( e0 {) [5 g
( y9 b. E0 {7 }9 G, U# ~3 {

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，

% f/ h& N# o! j, ]- |
0 i2 q' }! h, f# h% Y! \% v: b

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？

+ R+ {5 l" A8 n) y% u

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
  

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• 选择磁盘
  . M+ {/ {( I1 I3 m' E

! [1 ?3 d; _2 _2 v% `  m

• 指定磁盘容量
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' D6 i1 i$ Y2 f% D0 p% Q5 n
4 x3 _, Q3 Z4 T2 d! j

• 指定磁盘文件
  ( X6 Z8 s% x  c) k* ~

( h0 g/ q: t, U

这样就多了一块40G的硬盘，

+ X( z+ a0 y; `0 B

# J6 ~7 m% C5 f) _3 T1 }

怎么把这两块硬盘变成一块？

• 查看当前磁盘大小
  df -h
  

! ]$ a/ B% ~% E% V
; Q, K# D8 b7 V

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
  

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 ?5 d1 n3 P$ L; ]0 X/ _pvdisplay
  

0 h+ y9 u, h+ a3 I& F$ I) c
1 M7 W3 l& r" z, G

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。

: \& ^. \& E) a) Z" J3 t% R6 m5 o
% p) a4 ?) Z  Z4 i' v4 b  Q

sda是第一块硬盘，

sdb是第二块硬盘，

4 V# \- P, n: K1 ]5 C! j
7 i* ~  C) o5 v
7 K# P" P" S' v% ]8 j

• 检索硬盘
  fdisk -l |grep '/dev'
  

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; _0 E$ U  X% F( R( j0 w

: A0 x# B2 A' p, K! 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？

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。

  k; [6 `3 C8 `7 [
" U7 e% c% u( f; R9 O, _4 A# \

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
  : ]: `1 E+ ?* {4 R( |: n  smkfs -t ext4 /dev/sdb1
  

0 H1 T4 s& T0 N

• 创建物理卷（实实在在往里面写入数据的磁盘）
  $ F8 R- Z1 P4 ^; Dpvcreate /dev/sdb1
  把sdb1这个分区变成了物理卷，就可以往里面写了。
  6 N  z6 ?- z3 Z  Y7 ~  h; a物理卷交给lvm管理，即逻辑卷lv
  

/ P8 {# k7 K1 l# {3 c) i2 P; X. X/ N

• 查看卷组
  9 i$ L: w( i, U2 H: Qpvscan
  

5 r& z: ]: R7 O
2 ~* E- R4 ?2 E/ P

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，

! g. Q$ s- q6 W
0 w" X: e7 X0 _% f9 e0 M
5 \: e5 L! \! @2 c( p* O8 t/ a

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
  % P+ }' ?0 }" a, H8 lvgextend ubuntu-vg /dev/sdb1
  

$ m) C! a# J% j# v7 [

) V: C# _! h8 x" b! D

• 添加成功之后，查看卷组
  / C! x$ l5 n- N9 n/ b- _. X

+ x, T2 X6 y6 ~( u& O

4 G' i. C: V' j$ e

可以看到/dev/sdb1已经添加到卷组中了

• 查看卷组的情况
  

/ ?- y9 ^! `/ h1 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
  

. m1 A% ^# x; D3 Y
! Y7 `* ?  I: b

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
  ! ]) e1 o0 q$ D

- v5 I: d& ^8 T4 x% w5 U, b4 i
7 y2 I& [, S9 w2 X) M! x4 {

增加10个G之后，这个lv逻辑卷的大小为29G了，

$ Z8 P1 i* q. v3 o& H( y" Y
# T  `5 M: d( o' ~. W+ P8 {

还需要再刷新一下，

resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

查看卷组

3 s5 y# j4 o' @# l
" F6 u' V) }, V6 l- }

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
  $ {! W# m( U  P6 N2 olvextend -l +100%FREE /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
  

$ V8 h5 r5 Z" q3 n
3 {! }1 u) f3 v8 ]$ }

查看lv大小是60G了，

& F. K9 t6 E- P" L' i& P, W0 x
  _; j# \3 G) f/ v

再刷新下，才可以使用

3 J; B$ O- J5 n: K( p
$ k" p, k( r: B8 ]3 C" `+ [
" S/ l  _+ i# ~* u, P
) i! j% ~& d3 Y) f! n

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，

( u  _* v. a" [3 k; ]2 J& `, D8 K

$ V$ ~4 H5 C5 _- X1 R# ~& n9 V

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。