Linux LVM动态存储管理的指南分享
作者：YC运维
Linux 逻辑卷管理（LVM，Logical Volume Manager）是一种灵活的存储管理技术，通过在物理存储设备与文件系统之间增加抽象层，实现对磁盘空间的动态管理（如动态扩容 / 缩容、跨设备合并等）。相比传统分区，LVM 更适合需要灵活调整存储空间的场景（如服务器、动态扩容需求的系统）。
一、LVM 核心原理
1. 核心组件及关系
LVM 通过三层结构实现存储抽象，从底层到上层依次为：
- 物理卷（PV，Physical Volume）
底层物理存储设备的抽象，可是硬盘分区（如/dev/sdb1）、整个硬盘（如/dev/sdc）或 RAID 设备。
PV 被划分为多个物理扩展（PE，Physical Extent），PE 是 LVM 中最小的存储单元（默认大小 4MB，可自定义），所有 PV 的 PE 大小需一致才能加入同一卷组。
- 卷组（VG，Volume Group）
由一个或多个 PV 组成的 “存储池”，将多个物理设备的空间合并为一个整体。VG 中的 PE 被统一管理，逻辑卷从 VG 中分配 PE。
- 逻辑卷（LV，Logical Volume）
从 VG 中 “切割” 出的逻辑空间，可直接格式化并挂载使用（类似传统分区）。LV 的大小由分配的 PE 数量决定，且可动态调整（增加 / 减少 PE 数量）。
2. LVM 的核心优势
- +-动态调整空间：LV 可在线扩容或缩容（无需卸载，部分文件系统支持），无需重新分区。
- 跨设备合并：将多个物理磁盘的空间合并为一个 VG，LV 可使用所有设备的空间（如将 3 块 100GB 硬盘合并为 300GB 的 VG，创建 250GB 的 LV）。
- 灵活管理：支持快照（Snapshot）、镜像（Mirror）等高级功能，便于数据备份和容灾。
二、LVM 配置步骤（基础流程）
需先创建扩展分区和逻辑分区
步骤 1：准备逻辑分区
选择要加入 LVM 的物理设备（如逻辑分区/dev/sda5、/dev/sda6，），确保设备未被挂载且无重要数据（操作会清空数据）。
查看可用设备：
lsblk # 列出所有磁盘及分区，确认目标设备（如sdb、sdc）
现在我们有两个500M的磁盘分区，但是需要放下一个7000M的文件，我们英应该怎么做？
步骤 2：创建物理卷（PV）
用pvcreate命令将物理设备初始化为 PV：
# 将/dev/sda5和/dev/sda6初始化为PV pvcreate /dev/sda5 /dev/sda6 # 验证PV：查看已创建的PV及PE信息 pvs # 简洁显示 pvdisplay /dev/sda5 # 详细显示指定PV的信息（包括PE大小）
步骤 3：创建卷组（VG）
用vgcreate命令将 PV 加入 VG（自定义 VG 名称，如myvg）：
# 创建名为myvg的VG，包含/dev/sdb和/dev/sdc vgcreate vg0 /dev/sda5 /dev/sda6 # 验证VG：查看VG的总空间、剩余空间等 vgs # 简洁显示 vgdisplay vg0 # 详细显示（Total PE、Free PE等）
可选：创建 VG 时指定 PE 大小（默认 4MB，最大 65536PE，故默认最大 VG 大小为 4MB×65536=256GB；若需更大 VG，可增大 PE，如-s 16M）：
vgcreate -s 16M myvg /dev/sda5 /dev/sda6 # PE大小设为16MB
步骤 4：创建逻辑卷（LV）
用lvcreate命令从 VG 中分配空间创建 LV（自定义 LV 名称，如mylv）：
# 方法1：指定大小（如创建100GB的LV） lvcreate -L 100G -n lv0 vg0 # 方法2：指定使用VG的百分比（如使用80%的空闲空间） lvcreate -l 80%FREE -n lv0 vg0 # 方法3：指定PE数量（如使用1000个PE，每个PE 4MB则为4GB） lvcreate -l 1000 -n lv0 vg0 # 验证LV：查看LV的路径、大小等 lvs # 简洁显示（LV路径通常为/dev/[VG名]/[LV名]，如/dev/myvg/mylv） lvdisplay /dev/lv0/vg0 # 详细显示
步骤 5：格式化 LV 并挂载
LV 创建后需格式化（如 ext4、xfs），再挂载使用：
# 格式化LV为ext4（xfs用mkfs.xfs） mkfs.ext4 /dev/lv0/vg0 # 创建挂载点目录 mkdir /lv0 # 临时挂载（重启失效） mount /dev/vg0/lv0 /lv0 # 永久挂载：编辑/etc/fstab，添加一行（用LV的UUID更可靠） # 1. 获取LV的UUID blkid /dev/vg0/lv0 # 输出类似：UUID="xxx" TYPE="ext4" # 2. 编辑fstab echo 'UUID=xxx /lv0 ext4 defaults 0 0' >> /etc/fstab # 3. 验证fstab mount -a # 无报错则配置正确
三、LVM 常用管理操作
1. 扩展逻辑卷（LV 扩容）
当 LV 空间不足时，可从 VG 的空闲空间中分配更多 PE 扩展 LV（需 VG 有足够空闲空间）。
可以向扩展分区扩容然后给物理卷，逻辑组。逻辑卷就可以从逻辑组扩容
假设现在有一个1700M的文件，前面卷组只有1000m 所以不够，还需要扩展vg
- 步骤一：现在增加2000M逻辑分区
- 步骤二：创建物理卷
- 步骤三：扩展卷组
- 步骤四：扩展逻辑卷
# 1. 检查VG剩余空间（确认有足够Free PE） vgs vg0 # 2. 扩展LV（如增加2000M） lvextend -L +2000M /dev/vg0/lv0 # 或使用全部剩余空间 lvextend -l +100%FREE /dev/vg0/lv0 # 3. 扩展文件系统（关键：让文件系统识别新增空间） # 若为ext4/xfs： # ext4用resize2fs（支持在线扩容） resize2fs /dev/vg0/lv0 # xfs用xfs_growfs（需先挂载，指定挂载点） xfs_growfs /mnt/lv0
2. 缩减逻辑卷（LV 缩容）
注意：缩容有数据丢失风险，需先卸载 LV 并检查文件系统完整性（仅 ext4 支持缩容，xfs 不支持！）。
- 现在创建了/vg1 2000M 和lv1 800M
# 1. 卸载LV umount /lv1 # 2. 检查文件系统错误（必须执行） e2fsck -f /dev/vg1/lv1 # 3. 缩减文件系统（先于LV缩容，指定目标大小，如200M） resize2fs /dev/vg1/lv1 200M # 4. 缩减LV（目标大小需≥文件系统大小，如200M） lvreduce -L 200M /dev/vg1/lv1 # 5. 重新挂载 mount -a
1.先卸载
2. 检查是否可以缩容
3.缩容
4.重新挂载
3. 新增物理设备到卷组（VG 扩容）
当 VG 空间不足时，可添加新的 PV 扩展 VG：
# 1. 将新设备（如/dev/sdd）初始化为PV pvcreate /dev/sdd # 2. 将PV加入已有VG（myvg） vgextend vg0 /dev/sdd # 验证：查看VG空间是否增加 vgs myvg
4. 删除 LVM（谨慎操作）
如需删除 LVM，需按 “LV→VG→PV” 的反向顺序操作：
# 1. 卸载LV umount /mnt/mylv # 2. 从fstab中删除挂载配置（避免开机报错） vim /etc/fstab # 删除对应行 # 3. 删除LV lvremove /dev/myvg/mylv # 4. 删除VG vgremove myvg # 5. 删除PV（清空设备的LVM信息） pvremove /dev/sdb /dev/sdc
四、总结
LVM 通过 “PV→VG→LV” 的三层结构，将物理存储抽象为灵活的逻辑空间，核心价值是动态调整和跨设备管理。掌握基础配置（创建 PV/VG/LV）和扩展操作，可满足大多数动态存储需求。实际使用中，需注意文件系统对扩容 / 缩容的支持（如 xfs 不支持缩容），并谨慎操作避免数据丢失。
说明：lvcreat（创建） lvdisplay(查看) lvextent（扩容） lvreduce(缩小)
- xfs的文件系统的逻辑卷，只能扩容不能缩容
- ext4的文件系统可以缩容也可以扩容
逻辑卷的大小必须与逻辑卷所在文件大小一致（逻辑卷扩容后，需要挂载此时逻辑卷的大小发生改变，这个时候f所在的分区也需要扩展文件系统重新识别。）
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。