LVM逻辑卷配置过程详解
LVM原理
要想理解好LVM的原理，我们必须首先要掌握4个基本的逻辑卷概念。
①PE (Physical Extend) 物理拓展
②PV (Physical Volume) 物理卷
③VG (Volume Group) 卷组
④LV (Logical Volume) 逻辑卷
我们知道在使用LVM对磁盘进行动态管理以后，我们是以逻辑卷的方式呈现给上层的服务的。所以我们所有的操作目的，其实就是去创建一个LV(Logical Volume),逻辑卷就是用来取代我们之前的分区，我们通过对逻>辑卷进行格式化，然后进行挂载操作就可以使用了。那么LVM的工作原理是什么呢？所谓无图无真相，咱们下面通过图来对逻辑卷的原理进行解释！！
1.将我们的物理硬盘格式化成PV(Physical Volume)
我们看到，这里有两块硬盘，一块是sda，另一块是sdb，在LVM磁盘管理里，我首先要将这两块硬盘格式化为我们的PV(Physical Volume),也就是我们的物理卷，其实格式化物理卷的过程中LVM是将底层的硬盘划分为了一个一个的PE(Physical Extend),我们的LVM磁盘管理中PE的默认大小是4M大小，其实PE就是我们逻辑卷管理的最基本单位。比如说我有一个400M的硬盘，那么在将其格式化成PV的时候，其实际就是将这块物理硬盘划分成了100个的PE，因为PE默认的大小就是4M。这个就是我们的第一步操作。
2.创建一个VG(Volume Group)
在将硬盘格式化成PV以后，我们第二步操作就是创建一个卷组，也就是VG(Volume Group),卷组在这里我们可以将其抽象化成一个空间池，VG的作用就是用来装PE的，我们可以把一个或者多个PV加到VG当中，因为在第一步操作时就已经将该硬盘划分成了多个PE，所以将多个PV加到VG里面后，VG里面就存放了许许多多来自不同PV中的PE，我们通过上面的图片就可以看到，我们格式化了两块硬盘，每个硬盘分别格式化成了3个PE，然后将两块硬盘的PE都加到了我们的VG当中，那么我们的VG当中就包含了6个PE，这6个PE就是两个硬盘的PE之和。通常创建一个卷组的时候我们会为其取一个名字，也就是该VG的名字。
3.基于VG创建我们最后要使用的LV(Logical Volume)
【注意】PV以及VG创建好以后我们是不能够直接使用的，因为PV、VG是我们逻辑卷底层的东西，我们其实最后使用的是在VG基础上创建的LV(Logical Volume),所以第三步操作就是基于VG来创建我们最终要使用的LV。
当我们创建好我们的VG以后，这个时候我们创建LV其实就是从VG中拿出我们指定数量的PE，还是拿上图来说，我们看到我们此时的VG里面已经拥有了6个PE，这时候我们创建了我们的第一个逻辑卷，它的大小是4个PE的大小，也就是16M(因为一个PE的默认大小是4M)，而这4个PE有三个是来自于第一块硬盘，而另外一个PE则是来自第二块硬盘。当我们创建第二个逻辑卷时，它的大小就最多只有两个PE的大小了，因为其中的4个PE已经分配给了我们的第一个逻辑卷。
所以创建逻辑卷其实就是我们从VG中拿出我们指定数量的PE，VG中的PE可以来自不同的PV，我们可以创建的逻辑卷的大小取决于VG当中PE存在的数量，并且我们创建的逻辑卷其大小一定是PE的整数倍(即逻辑卷的大小一定要是4M的整数倍)。
4.将我们创建好的LV进行文件系统的格式化，然后挂载使用
在创建好LV以后，这个时候我们就能够对其进行文件系统的格式化了，我们最终使用的就是我们刚创建好的LV，其就相当于传统的文件管理的分区，我们首先要对其进行文件系统的格式化操作，然后通过mount命令对其进行挂载，这个时候我们就能够像使用平常的分区一样来使用我们的逻辑卷了。
我们在创建好LV以后，我们会在 /dev 目录下看到我们的LV信息，例如 /dev/vgname/lvname， 我们每创建一个VG，其会在/dev目录下创建一个以该VG名字命名的文件夹，在该VG的基础上创建好LV以后，我们会在这个VG目录下多出一个以LV名字命名的逻辑卷。
下面我们来对整个LVM的工作原理进行一个总结：
(1)物理磁盘被格式化为PV，空间被划分为一个个的PE
(2)不同的PV加入到同一个VG中，不同PV的PE全部进入到了VG的PE池内
(3)LV基于PE创建，大小为PE的整数倍，组成LV的PE可能来自不同的物理磁盘
(4)LV直接可以格式化后挂载使用
(5)LV的扩充缩减实际上就是增加或减少组成该LV的PE数量，其过程不会丢失原始数据
我们看到，我们这里如果要对LV进行扩充，直接加进来一块sdc硬盘，然后将其格式化成PE，然后将该PV加入到了VG当中，这个时候我们就可以通过增加LV中PE的数量来动态的对LV进行扩充了，只要我们的LV的大小不要超过我们VG空余空间的大小就行!
二、创建LVM逻辑卷
熟悉了LVM的工作原理，首先是要将我们的物理硬盘格式化成PV，然后将多个PV加入到创建好的VG中，最后通过VG创建我们的LV。
三、拉伸一个逻辑卷
我们知道相比于传统磁盘管理方式的各种问题，使用LVM逻辑卷来管理我们的磁盘，我们可以对其进行动态的管理。在传统的磁盘管理方式中，我们如果出现分区大小不足的情况下，我们此时只能通过加入一块物理硬盘，然后对其进行分区，因为加入的硬盘作为独立的文件系统存在，所以对原有分区并没有影响，如果此时我们需要扩大分区，就只能先将之前的分区先卸载掉，然后将所有的信息转移到新的分区下，最后再将新的分区挂载上去，如果是在生产环境下，这样是不可想象的，正因为如此，我们才出现了LVM的磁盘管理方式，可以动态的对我们的磁盘进行管理。
我们首先来看下动态拉伸一个逻辑卷的示意图：
我们从上图可以看到，我们在对逻辑卷进行拉伸时，其实际就是向逻辑卷中增加PE的数量，而PE的数量是由VG中剩余PE的数量所决定的。
【注意：】逻辑卷的拉伸操作可以在线进行，不需要卸载掉我们的逻辑卷
这样的好处就是当我们的逻辑卷的大小不够用时，我们不需要对其进行卸载，就可以动态的增加我们的逻辑卷的大小，并不会对我们的系统产生任何影响。例如如果我们的服务器上运行着一个重要的服务或者数据库，并要求我们7*24小时不间断保持在线，那么这样的动态增加逻辑卷的大小就非常的有必要了。
接下来我们来看看拉伸逻辑卷的步骤：
因为我们的逻辑卷的拉伸操作是可以在线进行的，所以这里我们先将逻辑卷挂载上，并在使用情况下动态的拉伸我们的逻辑卷
四、实验
首先从空的硬盘sdb上创建分区sdb1，为接下来做LVM做准备.
root@ubuntu:~# fdisk -l
Disk /dev/sdb: 160 GiB, 171798691840 bytes, 335544320 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
root@ubuntu:~# fdisk /dev/sdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.27.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Device does not contain a recognized partition table.
Created a new DOS disklabel with disk identifier 0x88fc7537.
Command (m for help): n
Partition type
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended (container for logical partitions)
Select (default p): p
Partition number (1-4, default 1):
First sector (2048-335544319, default 2048):
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (2048-335544319, default 335544319):
Created a new partition 1 of type 'Linux' and of size 160 GiB.
Command (m for help): w
The partition table has been altered.
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
创建逻辑卷
将新创建的两个分区/dev/sdb1 转化成物理卷,主要是添加LVM属性信息并划分PE存储单元.
root@ubuntu:~# pvcreate /dev/sdb1
Physical volume "/dev/sdb1" successfully created
root@ubuntu:~# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sda5 ubuntu-vg lvm2 a-- 9.52g 28.00m
/dev/sdb1 lvm2 --- 160.00g 160.00g
root@ubuntu:~# pvdisplay
--- Physical volume ---
PV Name /dev/sda5
VG Name ubuntu-vg
PV Size 9.52 GiB / not usable 2.00 MiB
Allocatable yes
PE Size 4.00 MiB
Total PE 2437
Free PE 7
Allocated PE 2430
PV UUID qOK5ke-q0K9-ndE6-bO8h-xhI8-xZiq-Fs7LL6
"/dev/sdb1" is a new physical volume of "160.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdb1
VG Name
PV Size 160.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID hdHeYm-nnk2-89TZ-08OQ-P8p3-cz0G-5vqavc
创建卷组 vgdata ,并将刚才创建好的两个物理卷加入该卷组.可以看出默认PE大小为4MB,PE是卷组的最小存储单元.可以通过 –s参数修改大小。
root@ubuntu:~# vgcreate vgdata /dev/sdb1
Volume group "vgdata" successfully created
root@ubuntu:~# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
ubuntu-vg 1 2 0 wz--n- 9.52g 28.00m
vgdata 1 0 0 wz--n- 160.00g 160.00g
root@ubuntu:~# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name vgdata
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 1
Metadata Sequence No 1
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 0
Open LV 0
Max PV 0
Cur PV 1
Act PV 1
VG Size 160.00 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 40959
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 40959 / 160.00 GiB
VG UUID KO9v11-cMSG-wklj-Uu0x-Uj3e-4o8a-ICi5Gj
分配LV逻辑卷使用（利用vgdata卷组创建一个名为data的逻辑卷，大小为160G）
root@ubuntu:~# lvcreate -L 159G -n data vgdata
Logical volume "data" created.
root@ubuntu:~# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
root ubuntu-vg -wi-ao---- 7.50g
swap_1 ubuntu-vg -wi-ao---- 2.00g
data vgdata -wi-a----- 159.00g
root@ubuntu:~# lvdisplay
--- Logical volume ---
LV Path /dev/vgdata/data
LV Name data
VG Name vgdata
LV UUID 1iGgQG-fCtw-lUXA-XczM-rcYd-JFFd-QVqjxk
LV Write Access read/write
LV Creation host, time ubuntu, 2019-03-07 15:57:16 +0800
LV Status available
# open 0
LV Size 159.00 GiB
Current LE 40704
Segments 1
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 256
Block device 252:3
逻辑卷使用前和分区一样，都需要格式化一下
root@ubuntu:~# mkfs.ext4 /dev/vgdata/data
mke2fs 1.42.13 (17-May-2015)
Creating filesystem with 41680896 4k blocks and 10420224 inodes
Filesystem UUID: 23a544b0-0231-41df-a24e-94e370322815
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208,
4096000, 7962624, 11239424, 20480000, 23887872
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
查看磁盘UID,开机自动挂载
root@ubuntu:~# blkid
/dev/sdb1: UUID="hdHeYm-nnk2-89TZ-08OQ-P8p3-cz0G-5vqavc" TYPE="LVM2_member" PARTUUID="88fc7537-01"
root@ubuntu:~# cat /etc/fstab
UUID=hdHeYm-nnk2-89TZ-08OQ-P8p3-cz0G-5vqavc /ftp ext4 defaults 0 0
报错
在阿里云服务器做磁盘扩容时，我遇到了一个问题
$ pvcreate /dev/vdb1
Can't open /dev/vdb1 exclusively. Mounted filesystem?
第一反应就是查看这个分区是否已经在使用了，但是并没有
只需要 dmsetup remove xxx 移除掉就可以创建PV了。
$ dmsetup remove /dev/mapper/mydisk-disk
$ pvcreate /dev/vdb1
WARNING: ext4 signature detected on /dev/vdb1 at offset 1080. Wipe it? [y/n]: y
Wiping ext4 signature on /dev/vdb1.
Physical volume "/dev/vdb1" successfully created
部分资料来自： https://www.cnblogs.com/fiberhome/p/8109530.html