如何在 Linux 中擴充套件/縮減 LVM（邏輯卷管理）？

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簡介

邏輯卷管理 (LVM) 是一種強大的工具，允許系統管理員動態分配儲存空間，而無需重新格式化或重新分割槽磁碟。LVM 是現代 Linux 系統的重要組成部分。它提供了一個靈活、可擴充套件且高可用的儲存基礎設施，可以根據需要輕鬆管理和擴充套件。

LVM 由幾個層組成：物理卷、卷組和邏輯卷。物理卷是用於建立卷組的磁碟或磁碟分割槽。

卷組是物理卷的邏輯集合，可用於建立邏輯卷。邏輯卷就像虛擬磁碟，可以跨越一個或多個物理卷，並且可以線上調整大小，而不會影響儲存在其上的資料。

LVM 在 Linux 系統中的重要性

與傳統的分割槽方案相比，LVM 提供了以下幾個優點：

• 動態調整大小 - 調整分割槽大小需要先解除安裝它，這意味著執行在其上的應用程式將出現停機時間。使用 LVM，您可以在檔案系統已掛載並正在使用時調整其大小。

• 資料遷移 - 使用 LVM，您可以隨時透明地在物理卷之間移動資料。

• 映象 - 您可以使用 LVM 內建的映象功能在多個物理裝置上映象您的資料。

• 快照 - 您可以隨時拍攝邏輯卷的即時快照

• LUN 管理 - 如果您正在管理 SAN（儲存區域網路），那麼使用 LVM 從現有裝置建立新裝置將變得容易得多。

擴充套件或縮減邏輯卷的必要性

組織或個人可能會在邏輯捲上耗盡儲存空間。當需要更多空間時，擴充套件邏輯卷至關重要，以確保可以有效地在可用的儲存裝置或分割槽上儲存資料。當需要回收未使用的空間或最佳化現有資源時，縮減 LVM 的大小也是必要的。

擴充套件 LVM

擴充套件 LVM 所涉及的步驟概述

擴充套件 LVM 包括將新的儲存裝置或分割槽新增到現有的邏輯卷組 (LVG)，然後擴充套件邏輯卷 (LV) 以包含新的空間。最終，這將導致系統上的磁碟空間增加。該過程可以線上執行，這意味著您無需在擴充套件之前關閉系統，這使得它對使用者來說更加方便。

每個步驟的詳細說明

建立新分割槽

在擴充套件 LVM 之前，您需要從可用的物理儲存裝置建立一個新分割槽。在 Linux 中，您可以使用 fdisk 或 parted 等工具建立分割槽。在建立將在擴充套件中使用的儲存裝置上的分割槽後，以 root 身份執行以下命令：

$ partprobe 

此命令通知核心分割槽中的最新更改並重新整理其快取。

將分割槽新增到物理卷

建立新分割槽並使用 `partprobe` 重新整理核心快取後，使用 `pvcreate` 命令將其新增為物理卷 (PV)：

$ pvcreate /dev/sdb1 

在此示例中，`/dev/sdb1` 用作新的物理卷。此命令將新建立的分割槽初始化為物理卷，可以將其新增到現有的 LVG 中。

擴充套件邏輯卷以包含新空間

要使用新新增的物理卷中的額外空間擴充套件邏輯卷組，請執行 `vgextend` 命令：

$ vgextend /dev/sdb1 

將 `` 替換為現有邏輯卷組的名稱。在此示例中，`/dev/sdb1` 是一個新新增的儲存裝置，將用於擴充套件 LVM。

將物理卷新增到 LVG 後，使用 `lvextend` 命令擴充套件邏輯卷：

$ lvextend -l +100%FREE 

將 `` 替換為現有邏輯卷的名稱。`-l +100%FREE` 選項告訴 `lvextend` 使用 LVG 所有物理捲上的 100% 空閒空間。

調整檔案系統大小

現在您的邏輯卷已擴充套件，請調整其上的檔案系統大小以利用新增的新空間。使用 `resize2fs` 等工具調整 ext2/ext3/ext4 檔案系統的大小：

$ resize2fs /dev/mapper/- 

在此示例中，`` 和 `` 分別是現有邏輯卷組和邏輯卷的名稱。透過按照上述步驟，您應該能夠在 Linux 中成功擴充套件 LVM，而不會出現任何複雜情況。

縮減 LVM

縮減 LVM 所涉及的步驟概述

當需要縮減 LVM 的大小時，務必確保不會丟失資料。縮減 LVM 的大小包括刪除資料、調整檔案系統大小和縮減邏輯卷大小。

每個步驟的詳細說明

從要縮減的邏輯卷中刪除資料

縮減 LVM 的第一步是從中刪除任何不必要的資料。此過程應謹慎執行，因為如果執行不當，可能會導致丟失重要資料。要刪除不需要的檔案，您可以使用諸如“rm”或“delete”之類的終端命令。在刪除任何檔案之前，務必檢查並確認它們對系統功能不重要。

調整檔案系統大小以釋放空間

從邏輯卷中刪除不需要的檔案後，您需要調整檔案系統的大小，這可能需要解除安裝分割槽或停止使用它們的伺服器。成功完成此步驟後，空閒空間將可供按需使用。

縮減邏輯卷大小

在釋放檔案系統上的空間後，您可以繼續使用適當的終端命令（如 lvreduce）縮減邏輯卷大小。確保不要縮減超出所需的大小，因為過度縮減可能會影響系統功能。

從卷組中刪除未使用的物理卷

完成邏輯卷大小縮減過程並確認所有更改在不影響系統性能和功能的情況下正常工作後，請從卷組中刪除未使用的物理卷。此步驟釋放了不再需要的任何空間，這對於正確的系統功能和效能至關重要。

該過程包括使用諸如“pvdisplay”之類的終端命令識別未使用的物理卷，並使用“pvremove”安全地刪除它們。

管理 LVM 的高階技術

在卷組內的物理卷之間移動資料

當您在主物理卷 (PV) 中耗盡空間時，您可以向卷組 (VG) 新增另一個 PV 並將一些邏輯卷 (LV) 移動到新的 PV 中。此過程稱為“pvmove”。使用 pvmove 的一個優點是它可以線上完成，這意味著您無需關閉系統或停止在其上執行的任何應用程式。

將線性邏輯卷轉換為條帶化或映象卷

線性 LV 每次只使用一個裝置，這意味著其資料按順序儲存在單個磁碟上，直到此磁碟耗盡空間為止。相比之下，條帶化和映象 LV 同時使用多個裝置，從而提高效能並提供針對磁碟故障的冗餘。

條帶化 LV 將其資料同時劃分為多個磁碟，而映象 LV 在兩個或多個磁碟上保留其資料的相同副本。將現有的線性 LV 轉換為任一型別涉及使用諸如 dd 或 tar 之類的東西將其內容備份到其他裝置，然後使用 lvcreate 建立新的條帶化/映象卷。

結論

邏輯卷管理 (LVM) 透過在多個磁碟上實現儲存資源的靈活分配，在管理 Linux 系統中的磁碟儲存方面發揮著至關重要的作用。透過擴充套件或縮減邏輯卷並實施諸如在卷組內的物理卷之間遷移資料、將線性邏輯卷轉換為條帶化或映象卷等高階技術，LVM 使用者可以最佳化其磁碟空間使用情況，以獲得更好的系統性能。

雖然對 LVM 管理過程中可能出現的常見問題進行故障排除可能具有挑戰性，但快速解決這些問題將防止出現重大的系統停機時間並有助於保持最佳效能水平。