Linux分卷如何管理空间

Linux 分卷空间管理指南

一、核心概念与适用场景

• 使用 LVM（Logical Volume Manager） 将多块磁盘/分区抽象为一个可灵活分配的存储池，核心抽象为：PV（物理卷）、VG（卷组）、LV（逻辑卷）。
• PV 可以是整块磁盘或分区；多个 PV 组成 VG，在 VG 上按需创建 LV；LV 之上再创建文件系统（如 ext4、xfs）。
• PE/LE 是最小分配单位，默认 PE=4MiB，同一 VG 内 LE 与 PE 大小一致并一一映射。
• 优势：容量可在线扩容、无需连续空间、支持快照/迁移等，适合服务器与需要弹性的场景。
• 风险：配置与管理复杂度更高；若未结合冗余（如 RAID），单盘故障可能影响整个 VG。

二、常用空间管理操作

• 查看与评估
  • 查看空间与挂载：df -h
  • 查看卷组/逻辑卷：vgdisplay、lvdisplay
  • 扫描可用设备：lvmdiskscan
• 扩容（最常见）
  1. 加新盘并初始化：pvcreate /dev/sdX
  2. 扩充卷组：vgextend /dev/sdX
  3. 扩充逻辑卷：
     • 指定容量：lvextend -L +20G /dev//
     • 用尽剩余空间：lvextend -l +100%FREE /dev//
  4. 扩展文件系统：
     • ext2/3/4：resize2fs /dev//
     • xfs：xfs_growfs /mount/point（以挂载点为准）
• 缩容（风险高，务必先备份）
  1. 先检查并缩小文件系统到目标大小（离线/只读更稳妥）
  2. 缩小逻辑卷：lvreduce -L -10G /dev//
  3. 视需要回收空间或做数据迁移
• 在线调整与迁移
  • 多数 LV/VG 操作支持在线进行；可在运行中完成扩容。
  • 支持在线数据迁移（如更换磁盘）以降低停机时间。
• 快照与回滚
  • 创建快照：lvcreate -s -L 5G -n /dev//（用于备份/测试）
  • 快照用毕及时移除：lvremove /dev//。

三、典型场景与命令清单

• 新盘并入并扩容到根分区（ext4 示例）
  1. 分区并设类型（MBR 类型 8e；GPT 类型 8e00）
  2. pvcreate /dev/sdb1
  3. vgextend /dev/sdb1
  4. lvextend -l +100%FREE /dev//root
  5. resize2fs /dev//root
• 新建 LV 并挂载为 /home
  1. lvcreate -L 100G -n home
  2. mkfs.ext4 /dev//home
  3. 挂载：mount /dev//home /home
  4. 开机自动挂载（推荐用 UUID）：
     • 获取 UUID：blkid /dev//home
     • 写入 /etc/fstab：UUID= /home ext4 defaults 0 2
• 迁移目录到新 LV（以 /home 为例）
  1. 按上节创建并挂载新 LV 到临时目录（如 /mnt/home）
  2. 同步数据：rsync -aAX --info=progress2 /home/ /mnt/home/
  3. 核对无误后切换：
     • 备份原目录：mv /home /home.bak
     • 挂载新 LV：mount /dev//home /home
     • 验证后删除备份
  4. 更新 /etc/fstab 使用 UUID 固定挂载。

四、风险与最佳实践

• 操作前务必完整备份；缩容前先缩小文件系统，避免数据损坏。
• 生产环境优先使用 LVM + 冗余（如 RAID1/RAID10），避免单盘故障波及整个 VG。
• 使用 UUID 配置 /etc/fstab，避免设备名变化导致挂载异常。
• 对关键业务，建议在维护窗口或LiveCD/救援环境执行复杂变更；变更后及时 df/lsblk/vgdisplay/lvdisplay 校验。
• 快照仅作短期备份/测试，使用完及时删除，避免占用 VG 空间。