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，

0 R1 J' O7 Z- x

2 e' ]( X+ P  [

如果没有用lvm，再想扩容20个G的话，

* u- Z. L/ `0 L
6 g+ w  }3 G8 Z1 s8 Z5 z2 d  i
  R2 S6 C7 [% J2 c6 \) h

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，

% r+ V3 t9 A+ F  J( |, w

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。

' {4 Z2 }' _2 F2 z4 v

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，

. H5 U' L: B- `$ n0 w
" C8 e2 ]; W, N8 A1 t$ g

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，

1 I' W2 F! f- w0 _& V) u

以mysql写入数据为例，

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，

1 Z/ x8 V) z8 b8 j9 }

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 v% d; H8 U) L; e" Z
9 `, O4 H$ b: @

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
  

- P$ `7 h) G& N" D% Y& t( H) t
4 X. C5 Y% W  y2 C2 {

• 选择磁盘
  4 o" H* A. W  i3 k  ~

0 M; N7 _, w  v7 c- o, |
1 t3 @/ X! F# D7 g3 t. N( C- J, u

• 指定磁盘容量
  / I$ @4 O4 B* y8 g# F. x$ q8 [

- C0 |5 ]: |3 p. N5 K: o
: D/ |% n$ }5 l/ _/ ~5 q2 f$ x9 ^
2 u  ]% |: R' b. r

• 指定磁盘文件
  . A/ _1 S$ D% F% R; i' G5 X5 v

6 U! {- E% E+ p

这样就多了一块40G的硬盘，

* v" k' i- O9 p; `

怎么把这两块硬盘变成一块？

• 查看当前磁盘大小
  df -h
  

* Z1 g4 W) g7 b: j0 j( _
6 y5 X5 K/ h0 A* b' X- B) r' `. R

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
  1 B9 }- o+ `8 g2 D' mlvdisplay
  

5 ^+ |; m0 C: Y" ]/ {
; J0 w5 E' {0 q3 Z/ i3 z$ N' u) i

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
  2 U/ [% \$ h7 s" F8 upvdisplay
  

, Z3 D5 ^$ H- _4 F5 d! u: M
1 d- o- A& Z; f9 Z0 F: V+ L2 N7 t

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。

! \* ?' r2 g, q3 M) P
2 v; F% Y) E5 w

sda是第一块硬盘，

6 l, ?% `' Q+ a! N  ~4 c: l" S
; x- {5 i) u6 U, ~) q

sdb是第二块硬盘，

• 检索硬盘
  fdisk -l |grep '/dev'
  

: t9 U( w5 U7 {+ x  ~# Z# `
, [0 {! K4 W/ g; c% j" u; ?

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，

$ m2 g/ M& V6 T
. e: j% g5 j4 ~* k

0 m2 N% J9 p) x8 ]# ~! G7 Z

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？

. Y4 B2 l" s! C* R1 O
. U- }- V, V% Y7 d

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。

4 T; @3 t8 O% |: s8 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
  ! K5 o" `- X1 J8 E) ?

& U. S: B$ _9 H/ B1 b
6 a! r7 `6 ?! O5 B  l

• 创建物理卷（实实在在往里面写入数据的磁盘）
  7 s9 M4 Q+ z  w; [1 x0 kpvcreate /dev/sdb1
  把sdb1这个分区变成了物理卷，就可以往里面写了。
  . {4 X2 B2 I5 N物理卷交给lvm管理，即逻辑卷lv
  

3 K0 i  O8 n, C- P1 y1 Y
$ Y2 N! g5 u8 I; N$ U2 z

• 查看卷组
  pvscan
  7 F; Q' t+ ]3 x

. R* N3 N8 j) t3 x. j
/ S% u9 o1 c- C1 g3 C. I+ F

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，

/ F3 m$ y6 m; Z( ?! f" [
# d9 Q( k% J/ 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
  

5 J9 D; }+ A( o, y0 r5 ^) y, {
. O9 ?( V- z  H; W4 {& |

• 添加成功之后，查看卷组
  

" v* W7 P5 Y" n9 ~" L7 ?

可以看到/dev/sdb1已经添加到卷组中了

• 查看卷组的情况
  

9 B+ }: x9 y0 x. m
. w+ V' }& t$ z3 @, t7 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
  

: I) T# K1 H; S: o; j

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
  

2 D; h( J& H3 p6 J0 p2 h4 p! F
8 n; z$ q* ~/ j4 u, B7 F  `

增加10个G之后，这个lv逻辑卷的大小为29G了，

  m4 R" r6 C/ i! A, _2 w

还需要再刷新一下，

resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

1 @! ?6 H$ V+ }8 S4 m# p

查看卷组

$ l& H% V& D% N% z7 e1 N* Y

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
  ! D& v' R( z0 t# N8 c1 c$ R# xlvextend -l +100%FREE /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
  

查看lv大小是60G了，

- k) |7 B& u4 R3 ~1 Q' }9 m
0 x: e. c" g" _! `2 n" k+ A& p
" ~: D+ p  B7 |

再刷新下，才可以使用

1 l+ `# v4 z1 m! z7 U
/ W  [% P; P& P  {: @
. F: Y7 c, o1 f- d. H4 A  z; E

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 E- W- ~8 O  }2 ]" D
! s% y1 V# I, T) `7 o- b( A4 p6 n

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。