LVM 管理

LVM（Logical Volume Manager，逻辑卷管理器）是 Linux 中非常强大的磁盘管理工具，它在物理磁盘与文件系统之间增加了一层抽象，使得存储空间的分配和调整更加灵活。

LVM 核心概念

LVM 由三个层次组成：

层次	缩写	说明
物理卷	PV (Physical Volume)	底层磁盘或分区，是 LVM 的基础构建块
卷组	VG (Volume Group)	由一个或多个 PV 组合而成的存储池
逻辑卷	LV (Logical Volume)	从 VG 中分配的逻辑分区，可格式化挂载使用

层次关系如下：

磁盘/分区  -->  PV  -->  VG  -->  LV  -->  文件系统
/dev/sdb1  -->  PV1 -+
                     +-->  vg_data  -->  lv_app    -->  /app
/dev/sdc1  -->  PV2 -+              -->  lv_backup -->  /backup

提示

LVM 的核心优势在于：可以在不停机的情况下扩展逻辑卷大小，可以跨多个物理磁盘创建逻辑卷，并且支持快照功能。

安装 LVM 工具

大多数企业 Linux 发行版已预装 LVM，如未安装：

sudo dnf install lvm2 -y

创建物理卷（PV）

物理卷是 LVM 的基础层，需要先将磁盘或分区初始化为 PV。

准备磁盘分区

先使用 fdisk 或 gdisk 创建分区，并将分区类型设为 8e（Linux LVM）：

sudo fdisk /dev/sdb
# n -> p -> 1 -> 回车 -> 回车 -> t -> 8e -> w
sudo partprobe /dev/sdb

初始化物理卷

sudo pvcreate /dev/sdb1
sudo pvcreate /dev/sdc1

也可以直接在整个磁盘上创建 PV（无需事先分区）：

sudo pvcreate /dev/sdd

查看物理卷信息

# 简洁列表
sudo pvs

# 详细信息
sudo pvdisplay /dev/sdb1

创建卷组（VG）

卷组将多个 PV 汇聚为一个统一的存储池。

创建卷组

sudo vgcreate vg_data /dev/sdb1 /dev/sdc1

查看卷组信息

# 简洁列表
sudo vgs

# 详细信息
sudo vgdisplay vg_data

扩展卷组

后续添加新磁盘时，可以将新的 PV 加入现有 VG：

sudo pvcreate /dev/sdd1
sudo vgextend vg_data /dev/sdd1

从卷组中移除物理卷

# 先迁移数据到其他 PV
sudo pvmove /dev/sdc1

# 再从 VG 中移除
sudo vgreduce vg_data /dev/sdc1

创建逻辑卷（LV）

逻辑卷是从卷组中划分出来的可用存储空间，可以格式化并挂载使用。

按指定大小创建

sudo lvcreate -L 50G -n lv_app vg_data

按卷组剩余空间的百分比创建

# 使用卷组剩余空间的 100%
sudo lvcreate -l 100%FREE -n lv_backup vg_data

查看逻辑卷信息

# 简洁列表
sudo lvs

# 详细信息
sudo lvdisplay /dev/vg_data/lv_app

格式化并挂载逻辑卷

# 格式化为 XFS
sudo mkfs.xfs /dev/vg_data/lv_app

# 创建挂载点并挂载
sudo mkdir -p /app
sudo mount /dev/vg_data/lv_app /app

# 验证
df -hT /app

配置 fstab 自动挂载

# 获取 LV 的 UUID（也可以直接使用 LV 路径）
sudo blkid /dev/vg_data/lv_app

# 编辑 fstab
echo '/dev/vg_data/lv_app  /app  xfs  defaults  0  0' | sudo tee -a /etc/fstab

注意

LV 的设备路径有两种等价写法：/dev/vg_data/lv_app 或 /dev/mapper/vg_data-lv_app，两者指向同一设备。

扩展逻辑卷

LVM 最强大的功能之一就是在线扩展逻辑卷。

扩展 LV 并同时扩展文件系统

使用 -r 参数可以在扩展 LV 的同时自动扩展文件系统：

# 增加 20G 空间
sudo lvextend -r -L +20G /dev/vg_data/lv_app

扩展到指定大小

# 将 LV 扩展到 100G
sudo lvextend -r -L 100G /dev/vg_data/lv_app

使用所有剩余空间扩展

sudo lvextend -r -l +100%FREE /dev/vg_data/lv_app

分步扩展（手动扩展文件系统）

如果不使用 -r 参数，需要手动扩展文件系统：

# 第一步：扩展 LV
sudo lvextend -L +20G /dev/vg_data/lv_app

# 第二步：扩展文件系统
# XFS 文件系统
sudo xfs_growfs /app

# EXT4 文件系统
sudo resize2fs /dev/vg_data/lv_app

提示

推荐使用 lvextend -r，它会自动检测文件系统类型并调用相应的扩展命令，省去手动操作步骤。

查看 LVM 状态：pvs/vgs/lvs

这三个命令是日常运维中最常用的 LVM 状态查询命令。

pvs - 查看物理卷摘要

sudo pvs

PV         VG      Fmt  Attr PSize   PFree
/dev/sdb1  vg_data lvm2 a--  <50.00g  0
/dev/sdc1  vg_data lvm2 a--  <50.00g  30.00g

vgs - 查看卷组摘要

sudo vgs

VG      #PV #LV #SN Attr   VSize  VFree
vg_data   2   2   0 wz--n- 99.99g 30.00g

lvs - 查看逻辑卷摘要

sudo lvs

LV        VG      Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%
lv_app    vg_data -wi-ao---- 50.00g
lv_backup vg_data -wi-ao---- 19.99g

自定义输出字段

# 显示 LV 名称、大小、卷组和设备路径
sudo lvs -o lv_name,lv_size,vg_name,lv_path

LVM 快照

LVM 快照可以在某一时刻创建逻辑卷的只读或读写副本，常用于备份和测试。

警告

快照会消耗卷组中的可用空间。快照空间用尽后，快照将变为不可用状态。请根据数据变化量合理分配快照大小。

创建快照

# 为 lv_app 创建一个 10G 的快照
sudo lvcreate -s -L 10G -n lv_app_snap /dev/vg_data/lv_app

参数说明：

• -s：表示创建快照
• -L 10G：快照空间大小（存储变化数据）
• -n lv_app_snap：快照名称

查看快照状态

sudo lvs

快照卷会显示 Origin（源卷）和 Data%（已使用的快照空间百分比）。

挂载快照（只读方式访问历史数据）

sudo mkdir -p /mnt/snap
sudo mount -o ro /dev/vg_data/lv_app_snap /mnt/snap

从快照恢复数据

可以从快照中复制需要的文件：

sudo cp /mnt/snap/important-file.conf /app/important-file.conf

或者合并快照以回滚整个逻辑卷：

# 先卸载源卷和快照
sudo umount /app
sudo umount /mnt/snap

# 合并快照（回滚到快照时刻的状态）
sudo lvconvert --merge /dev/vg_data/lv_app_snap

# 重新挂载
sudo mount /dev/vg_data/lv_app /app

删除快照

sudo umount /mnt/snap
sudo lvremove /dev/vg_data/lv_app_snap

删除 LVM 资源

删除时需要按照 LV -> VG -> PV 的顺序逐层操作。

1. 卸载并删除逻辑卷：

   sudo umount /app
   sudo lvremove /dev/vg_data/lv_app

2. 删除卷组：

   sudo vgremove vg_data

3. 删除物理卷：

   sudo pvremove /dev/sdb1 /dev/sdc1

完整实战：从磁盘到 LVM 挂载

以下演示使用两块新磁盘 /dev/sdb 和 /dev/sdc 搭建 LVM 存储的完整流程。

1. 在两块磁盘上创建分区：

   sudo parted /dev/sdb mklabel gpt
   sudo parted /dev/sdb mkpart primary 0% 100%
   sudo parted /dev/sdc mklabel gpt
   sudo parted /dev/sdc mkpart primary 0% 100%
   sudo partprobe

2. 创建物理卷：

   sudo pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1
   sudo pvs

3. 创建卷组：

   sudo vgcreate vg_data /dev/sdb1 /dev/sdc1
   sudo vgs

4. 创建逻辑卷：

   sudo lvcreate -L 80G -n lv_app vg_data
   sudo lvcreate -l 100%FREE -n lv_logs vg_data
   sudo lvs

5. 格式化并挂载：

   sudo mkfs.xfs /dev/vg_data/lv_app
   sudo mkfs.xfs /dev/vg_data/lv_logs
   sudo mkdir -p /app /var/applogs
   sudo mount /dev/vg_data/lv_app /app
   sudo mount /dev/vg_data/lv_logs /var/applogs

6. 配置开机自动挂载：

   sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.bak
   cat <<EOF | sudo tee -a /etc/fstab
   /dev/vg_data/lv_app   /app          xfs  defaults  0  0
   /dev/vg_data/lv_logs  /var/applogs  xfs  defaults  0  0
   EOF
   sudo mount -a

7. 验证结果：

   df -hT /app /var/applogs
   sudo pvs && sudo vgs && sudo lvs

LVM 的灵活性使其成为企业 Linux 环境中管理存储的首选方案。熟练掌握 PV、VG、LV 的操作以及在线扩展和快照功能，将极大提升存储管理效率。