Linux分区：如何利用LVM进行动态分区管理

LVM动态分区管理实操指南

一、核心概念与适用场景

• 通过三层结构实现弹性存储：PV（物理卷）→VG（卷组）→LV（逻辑卷）。LV 可跨越多块磁盘统一管理与分配，支持在线扩容；缩容需按文件系统谨慎操作。
• 关键术语：PE（Physical Extent）为最小分配单元，默认4MB；同一 VG 内所有 PV 的 PE 大小一致；**LE（Logical Extent）**与 PE 一一对应。
• 文件系统差异：ext4支持在线扩容与离线缩容；XFS仅支持在线扩容，不支持缩容。
• 适用场景：服务器数据盘、需要后期弹性扩容的业务、跨盘合并使用等。
• 容量边界：默认 PE=4MB、最大 65536 个 PE，单个 VG 的理论上限约为256GB；创建 VG 时可用 -s 调整 PE 大小（如 -s 16M）。

二、从零搭建 LVM 的标准流程

• 准备磁盘与分区
  • 查看设备：lsblk、fdisk -l；云盘常见命名：/dev/vd[b-z]；大于 2TB 建议使用 GPT 分区表。
• 安装 LVM 工具
  • CentOS/RHEL：sudo yum install -y lvm2；Debian/Ubuntu：sudo apt-get install -y lvm2。
• 初始化并创建
  • 初始化 PV：pvcreate /dev/sdX /dev/sdY（或整盘 /dev/sdX）。
  • 创建 VG：vgcreate vg0 /dev/sdX /dev/sdY（可选：-s 16M 设定 PE 大小）。
  • 创建 LV：lvcreate -L 100G -n lv_data vg0（或使用 -l 100%FREE 使用全部空闲空间）。
• 创建文件系统与挂载
  • ext4：mkfs.ext4 /dev/vg0/lv_data；XFS：mkfs.xfs /dev/vg0/lv_data。
  • 挂载：mkdir -p /data；mount /dev/vg0/lv_data /data；写入 /etc/fstab 实现开机自动挂载（建议使用 UUID）。

三、在线扩容与缩容的标准操作

• LV 扩容（通用）
  • 扩展 LV：lvextend -L +50G /dev/vg0/lv_data 或 lvextend -l +100%FREE /dev/vg0/lv_data。
  • 扩展文件系统：
    • ext4：resize2fs /dev/vg0/lv_data（可在线）。
    • XFS：xfs_growfs /mount/point（必须已挂载到具体目录）。
• LV 缩容（仅 ext4，需卸载）
  • 卸载：umount /data。
  • 检查：e2fsck -f /dev/vg0/lv_data。
  • 先缩文件系统：resize2fs /dev/vg0/lv_data 50G。
  • 再缩 LV：lvreduce -L 50G /dev/vg0/lv_data。
  • 重新挂载：mount /dev/vg0/lv_data /data。
• 重要提示：XFS 不支持缩容；缩容务必先备份，严格按“文件系统→逻辑卷”的顺序执行。

四、卷组扩容与云盘场景

• 新增磁盘扩容 VG
  • 初始化新盘：pvcreate /dev/vdd。
  • 加入卷组：vgextend vg0 /dev/vdd；用 vgs/vgdisplay 查看 VFree 是否增加。
• 云盘在线扩容后同步 PV
  • 先在云控制台将云盘容量扩容（如从 10GB→20GB）。
  • 识别新容量：fdisk -l；确认系统已看到更大磁盘。
  • 扩展 PV：pvresize -v /dev/vdb（使 PV 容量与磁盘一致）。
  • 再按上文步骤扩容 LV 与文件系统。
• 典型流程总结：控制台扩容云盘 → 主机识别 → pvresize → lvextend → resize2fs/xfs_growfs。

五、常用命令速查与最佳实践

• 常用命令

• 最佳实践与风险提示
  • 操作前做好完整备份；缩容务必先备份、先检查。
  • 生产环境建议为关键数据配置快照或上层冗余（LVM 本身不提供数据冗余）。
  • 使用 UUID 在 /etc/fstab 挂载，避免设备名变化导致启动异常。
  • 大于 2TB 磁盘使用 GPT；云盘场景下遵循“控制台扩容→主机识别→pvresize→LV/FS 扩容”的顺序。