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 Y8 V0 g+ b0 Y4 m# S; J

如果没有用lvm，再想扩容20个G的话，

+ v: t; n& A4 a' s+ t$ ~5 i
# Z8 C. b& E" \8 R

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，

& C$ K# @' s0 n0 A, t9 d1 \
3 M6 Y" f$ Q/ S4 b

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。

( R5 o* u! _$ U0 J

7 n$ h- O$ J$ A$ r

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，

2 X: B8 e' @% g- d1 r% m" H) X2 j4 Y

- C/ U" d$ I( E# `( s! |$ U: e

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，

以mysql写入数据为例，

' a+ u) d; n: u

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，

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+ G) E6 Z5 O  X  V1 G
, M2 q+ Q1 T0 d% j* t( ?$ u0 C

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？

9 l) X1 U5 U7 L$ D% j* s- U
3 o6 i$ F0 G: 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
  

• 选择磁盘
  : v1 Y; ]1 J* n# G' M, b% I6 B

! [+ Z8 T7 s+ _" j! |' b
- F) @4 _, j# |* U8 P2 y

• 指定磁盘容量
  / D( v3 `1 Z- {, q- Z

• 指定磁盘文件
  ( C7 s7 T& P* g& k+ I0 ^" o( X  f

, P0 [! Z. X* q3 n$ ]
8 {. v4 u0 w9 I  Y( U

这样就多了一块40G的硬盘，

% Z. R* r/ H% x6 t5 {2 L" o
+ X; T+ X, S5 x4 x( E( H- y0 G

怎么把这两块硬盘变成一块？

• 查看当前磁盘大小
  8 k3 W. S5 V. z% @4 N% H, C% M) w& Zdf -h
  

  K6 j! K) I2 B' e
" z6 v9 L+ ]0 U3 I# D' c  E

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
  , a6 @: s# [. r. z' s/ ^. X: I1 d

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
  

) v) u# s! X- g+ D( J

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。

sda是第一块硬盘，

) l' @  u$ x' R5 P7 E

sdb是第二块硬盘，

( Z* s4 T0 ^# Y3 n0 \( ~* C

• 检索硬盘
  4 \- D+ `! r) _9 @0 i+ {% w+ Ffdisk -l |grep '/dev'
  7 M& h4 B- A# f* H0 h2 q) I

" `$ B7 r# _4 i0 p1 [

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，

0 h( b/ d  C% S- l( |& P8 m3 p
7 K2 k# I# |5 ?$ F
, ]: b: ^& s( T  d# S
, o5 U! P9 v: j" s2 M

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？

$ T$ A8 Q4 o) }: c$ R6 F" ]

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。

  o! V6 i* n- _$ T
# X; ~8 U2 J& C& l

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
  " x7 W' e) }* Wmkfs -t ext4 /dev/sdb1
  & O  ^& l2 K/ X! Y# o

6 z4 B: F( s: R; g* G2 T

• 创建物理卷（实实在在往里面写入数据的磁盘）
  : S5 g. [& r/ B% E! M7 npvcreate /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
  & K7 w! d7 S7 J  a% Z

8 E, s! Z% i4 X" M
- w& q, ]$ Q) x* y

• 查看卷组
  ' ~1 Y: [6 y" G7 Opvscan
  ( U1 [& p% @! o& K; W

5 B" {3 `  d* w- j
$ j4 k4 q# F+ [
; c6 U. C* _+ K

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，

- V/ |2 E, A7 Z: `: Q5 `2 E

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
  vgextend ubuntu-vg /dev/sdb1
  

8 Z  u; J4 [7 d7 ^) K
( f* ^) f1 i7 x% K! @" E

• 添加成功之后，查看卷组
  

' D0 ~7 E- H8 ^: W1 q; H+ K9 I
. F* w/ i  w1 S8 e- A3 A% f0 w

可以看到/dev/sdb1已经添加到卷组中了

• 查看卷组的情况
  

" ?9 R' _, `0 l5 z1 J
- E5 F$ `$ u4 B7 \4 ^3 }7 H
  ~/ R: N/ J* j  W: h# z

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
    r8 R3 l6 Y* y/ R8 A

" J" t3 S8 h9 S  n7 X8 _* Y, r# c
. p, ?1 X9 L0 U  V

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)
  & f: ?+ R1 ?9 Dlvextend -L +10G /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
  

$ o% Z+ Z) W# Y' u; v' _

增加10个G之后，这个lv逻辑卷的大小为29G了，

9 i4 q: n, V  C, d# N7 Z8 f1 v

还需要再刷新一下，

resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

  l( B& I$ D0 X+ m1 c3 r
4 ~& ~7 P$ x  m, b
+ I( [& ^) l/ m3 p  A4 \2 Q5 X
0 ^+ x. _  {( f  v5 r$ N, ?) ~
2 K. _3 x& q7 G
9 v% q% `- }4 ^2 h  w, A

查看卷组

5 I. t$ e# C: q2 ~4 |

. n' r/ V. S. \7 `7 ]

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
  % t" Y4 F6 a  i+ m4 {! Z

查看lv大小是60G了，

8 n( d* F3 [( K* Y+ p

再刷新下，才可以使用

* l: W$ ^. o! C. b* ]
* w2 y* j8 f; e) A
8 d6 b) N  B. W! \! o9 d4 I0 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，

1 O$ @+ X* O# w
/ ~! ~) Z5 s9 D( \: o7 w

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。