linux分区与lvm操作

以下是 Linux 分区、物理卷（PV）、卷组（VG）、逻辑卷（LV）的 详细实操指南，涵盖 初始化、扩容、文件系统调整 等操作。以 LVM 为核心，结合具体案例逐步演示。

一、环境准备

案例场景

  • 物理磁盘：假设新增一块磁盘 /dev/sdb，容量为 20GB。
  • 目标：将此磁盘初始化为 LVM 结构，创建逻辑卷并挂载到 /data 目录，后续演示扩容操作。

二、LVM 初始化操作

1. 分区或直接使用整块磁盘

  • 方式1：直接使用整块磁盘（不分区）
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    sudo pvcreate /dev/sdb   # 将整个磁盘初始化为物理卷
  • 方式2：创建分区后使用（推荐）
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    sudo parted /dev/sdb
    (parted) mklabel gpt           # 创建 GPT 分区表
    (parted) mkpart primary 0% 100% # 创建一个占满磁盘的分区
    (parted) set 1 lvm on          # 标记分区为 LVM 类型
    (parted) quit
    sudo pvcreate /dev/sdb1        # 初始化分区为物理卷

2. 创建卷组（VG）

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sudo vgcreate vg_data /dev/sdb1  # 创建名为 vg_data 的卷组
vgdisplay                        # 查看卷组信息

3. 创建逻辑卷（LV）

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sudo lvcreate -n lv_data -L 10G vg_data  # 创建名为 lv_data 的 10G 逻辑卷
lvdisplay                                # 查看逻辑卷信息

4. 格式化并挂载

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sudo mkfs.xfs /dev/vg_data/lv_data       # 格式化为 XFS 文件系统（也可用 ext4）
sudo mkdir /data
sudo mount /dev/vg_data/lv_data /data    # 临时挂载
echo "/dev/vg_data/lv_data /data xfs defaults 0 0" | sudo tee -a /etc/fstab  # 永久挂载
df -h | grep /data                       # 验证挂载结果

三、LVM 扩容操作

案例1：向卷组（VG）添加新物理卷（PV）

场景：vg_data 空间不足，新增一块磁盘 /dev/sdc。

1. 初始化新磁盘为物理卷

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sudo pvcreate /dev/sdc          # 直接使用整块磁盘（或先分区）
sudo vgextend vg_data /dev/sdc  # 将新 PV 加入卷组
vgdisplay vg_data               # 查看扩展后的 VG 容量

2. 扩展逻辑卷（LV）

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sudo lvextend -L +5G /dev/vg_data/lv_data  # 增加 5G 空间
# 或使用所有剩余空间：
# sudo lvextend -l +100%FREE /dev/vg_data/lv_data

3. 扩展文件系统

  • XFS 文件系统：
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    sudo xfs_growfs /data  # 直接扩展（无需卸载）
  • EXT4 文件系统：
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    sudo resize2fs /dev/vg_data/lv_data

案例2：在线缩小逻辑卷（谨慎操作！）

注意：XFS 文件系统不支持缩小！EXT4 需先卸载分区。

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sudo umount /data                   # 卸载分区
sudo e2fsck -f /dev/vg_data/lv_data # 强制检查文件系统
sudo resize2fs /dev/vg_data/lv_data 8G  # 缩小文件系统到 8G
sudo lvreduce -L 8G /dev/vg_data/lv_data  # 缩小逻辑卷
sudo mount /dev/vg_data/lv_data /data     # 重新挂载

四、非 LVM 分区扩容（传统方式）

案例场景

将 /dev/sda2 分区（挂载到 /home）从 10G 扩展到 15G，磁盘末尾有未分配空间。

1. 使用 parted 调整分区

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sudo parted /dev/sda
(parted) resizepart 2 15GB  # 调整分区结束位置
(parted) quit

2. 扩展文件系统

  • EXT4：
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    sudo resize2fs /dev/sda2
  • XFS：
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    sudo xfs_growfs /home

五、关键命令速查表

操作 命令
创建物理卷 pvcreate /dev/sdX
创建卷组 vgcreate vg_name /dev/sdX
创建逻辑卷 lvcreate -n lv_name -L size vg_name
扩展卷组 vgextend vg_name /dev/sdY
扩展逻辑卷 lvextend -L +size /dev/vg_name/lv_name
扩展文件系统（ext4） resize2fs /dev/vg_name/lv_name
扩展文件系统（xfs） xfs_growfs /mount_point
查看物理卷 pvdisplay
查看卷组 vgdisplay
查看逻辑卷 lvdisplay

六、注意事项

  1. 备份数据：所有磁盘操作均有风险，操作前务必备份重要数据。
  2. 文件系统兼容性：XFS 不支持缩小，EXT4 缩小需卸载分区。
  3. 虚拟机操作：扩展虚拟磁盘后，需在系统内通过 parted 调整分区或 LVM。
  4. 在线扩容：LVM 支持在线扩容（无需重启），但缩小需谨慎。
  5. 分区对齐：使用 parted 时，确保分区起始位置对齐（默认自动对齐）。

通过以上步骤，您可以灵活管理 Linux 分区的扩容与 LVM 操作。如果仍有疑问，建议在测试环境中模拟操作后再应用到生产环境。