在 Linux 中使用动态磁盘

是否遇到过这样的问题，划分了 10G 的一个分区，挂接到 /home 下，可是随着时间的流逝，10G 的空间开始不够用了，需要把它扩充。假设要扩充到 12G，那么唯一的方法就是建立一个 12G 的新分区，然后将原来的 10G 分区中的数据全部移动到新分区中，再修改挂接配置。这样不仅麻烦而且浪费时间。

Linux 2.4 开始支持 LVM（Logical Volume Manager，逻辑卷管理器），通过 LVM，可以动态地改变“分区”（准确地说应当称之为卷）的大小，而不必担心数据移动的问题。LVM 的原理是，首先在硬盘上创建 PV（Physical Volume: 物理卷）。PV 可以创建在一个分区上，也可以创建在整个硬盘上，它由许多的 PE（Physical Extent）组成，每个 PE 的默认值为 4MB。之后将数个 PV 合在一起组成一个 VG（Volume Group: 卷组）。最后在 VG 中创建 LV（Logical Volume: 逻辑卷），它也由许多的 LE（Logical Extent）组成，LE 的大小与 PE 相同，并与 PE 一一对应。LV 就可以像普通的分区一样挂接在任何地方了。

下面我们总结一下这里出现的词汇：
LVM (Logical Volume Manager，逻辑卷管理器）：Linux 中用于管理逻辑卷的功能。
PV（Physical Volume，物理卷）：数据实际保存的位置，由许多 PE 组成。
VG（Volume Group，卷组）：多个 PV 组合在一起。
LV（Logical Volume，逻辑卷）：LVM 创建的虚拟卷，由许多 LE 组成，可以像普通分区一样进行挂接，可以动态修改大小。
PE（Physical Extent）：LVM 管理的最小单位，默认为 4MB。
LE（Logical Extent）：大小与 PE 相同，并与 PE 一一对应。
制作 LVM

下面我们尝试在 Linux 下使用 LVM 来管理分区。以下操作使用的系统为 Fedora Core 3。

1. 首先用 fdisk 创建两个分区 /dev/hda7 和 /dev/hda8，选择分区大小为 1G。结果如下：
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/hdb1 1 2117 1000251 83 Linux
/dev/hdb2 2118 4234 1000282+ 83 Linux

2. 使用 pvcreate 命令将分区建立为 PV。
# pvcreate /dev/hdb1
Physical volume "/dev/hdb1" successfully created
# pvcreate /dev/hdb2
Physical volume "/dev/hdb2" successfully created

3. 使用 vgcreate 命令将新建的两个 PV 组合成 VG。
# vgcreate newvg /dev/hdb1 /dev/hdb2
Volume group "newvg" successfully created

之后我们可以发现在 /dev 目录下多了一个名为 newvg 的目录，这就是我们建立的 VG。

4. 使用 lvcreate 命令在 newvg 中建立一个 LV，名为 lv01，大小为 256M。
# lvcreate -L 256M -n lv01 newvg
Logical volume "lv01" created

可以发现在 /dev/newvg 下多了一个名为 lv01 的符号链接，这就是 LV。

5. 在 lv01 上建立文件系统。
# mke2fs /dev/newvg/lv01

6. 挂接该文件系统。
# mount -t ext2 /dev/newvg/lv01 /root/lv

至此一个 LV 已经建立完毕。我们可以试着增大该 LV 的容量。使用 lvextend 命令将刚刚建立的 LV 增大 128M。扩大容量之后需要使用 resize2fs 命令来扩大原有的文件系统到新的容量。
# lvextend -L+128M /dev/newvg/lv01
Extending logical volume lv01 to 384.00 MB
Logical volume lv01 successfully resized

# umount /dev/newvg/lv01

# e2fsck -f /dev/newvg/lv01
e2fsck 1.36 (05-Feb-2005)
Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
Pass 2: Checking directory structure
Pass 3: Checking directory connectivity
Pass 4: Checking reference counts
Pass 5: Checking group summary information
/dev/newvg/lv01: 12/65536 files (8.3% non-contiguous), 10336/262144 blocks

# resize2fs /dev/newvg/lv01
resize2fs 1.36 (05-Feb-2005)
Resizing the filesystem on /dev/newvg/lv01 to 393216 (1k) blocks.
The filesystem on /dev/newvg/lv01 is now 393216 blocks long.

# mount -t ext2 /dev/newvg/lv01 /root/lv

之后马上就可以利用 df -h 命令看到文件系统的容量改变了。

我们也可以利用 vgdisplay 命令来查看 VG 的信息。
# vgdisplay newvg
--- Volume group ---
VG Name newvg
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 2
Metadata Sequence No 3
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 1
Open LV 1
Max PV 0
Cur PV 2
Act PV 2
VG Size 1.91 GB
PE Size 4.00 MB
Total PE 488
Alloc PE / Size 96 / 384.00 MB
Free PE / Size 392 / 1.53 GB
VG UUID YAlPwY-Vlfa-ZBa7-4jPQ-60Gk-Fzwi-jUW8BM