許多Linux使用者安裝作業系統時都會遇到這樣的困境：如何精確評估和分配各個硬碟分割槽的容量，如果當初評估不準確，一旦系統分割槽不夠用時可能不得不備份、刪除相關資料，甚至被迫重新規劃分割槽並重裝作業系統，以滿足應用系統的需要。

LVM是Linux環境中對磁碟分割槽進行管理的一種機制，是建立在硬碟和分割槽之上、檔案系統之下的一個邏輯層，可提高磁碟分割槽管理的靈活性。RHEL5預設安裝的分割槽格式就是LVM邏輯卷的格式，需要注意的是/boot分割槽不能基於LVM建立，必須獨立出來。

一.LVM原理

要想理解好LVM的原理，我們必須首先要掌握4個基本的邏輯卷概念。

①PE　　(Physical Extend)　　物理拓展

②PV　　(Physical Volume)　　物理卷

③VG　　(Volume Group)　　卷組

④LV　　(Logical Volume)　　邏輯卷

我們知道在使用LVM對磁碟進行動態管理以後，我們是以邏輯卷的方式呈現給上層的服務的。所以我們所有的操作目的，其實就是去建立一個LV(Logical Volume),邏輯卷就是用來取代我們之前的分割槽，我們通過對邏輯捲進行格式化，然後進行掛載操作就可以使用了。那麼LVM的工作原理是什麼呢？所謂無圖無真相，咱們下面通過圖來對邏輯卷的原理進行解釋！！

1.將我們的物理硬碟格式化成PV(Physical Volume)

我們看到，這裡有兩塊硬碟，一塊是sda，另一塊是sdb，在LVM磁碟管理裡，我首先要將這兩塊硬碟格式化為我們的PV

2.建立一個VG(Volume Group)

在將硬碟格式化成PV以後，我們第二步操作就是建立一個卷組，也就是VG(Volume Group),卷組在這裡我們可以將其抽象化成一個空間池，VG的作用就是用來裝PE的，我們可以把一個或者多個PV加到VG當中，因為在第一步操作時就已經將該硬碟劃分成了多個PE，所以將多個PV加到VG裡面後，VG裡面就存放了許許多多來自不同PV中的PE，我們通過上面的圖片就可以看到，我們格式化了兩塊硬碟，每個硬碟分別格式化成了3個PE，然後將兩塊硬碟的PE都加到了我們的VG當中，那麼我們的VG當中就包含了6個PE，這6個PE就是兩個硬碟的PE之和。通常建立一個卷組的時候我們會為其取一個名字，也就是該VG的名字。

3.基於VG建立我們最後要使用的LV(Logical Volume)

【注意】PV以及VG建立好以後我們是不能夠直接使用的，因為PV、VG是我們邏輯卷底層的東西，我們其實最後使用的是在VG基礎上建立的LV(Logical Volume),所以第三步操作就是基於VG來建立我們最終要使用的LV。

當我們建立好我們的VG以後，這個時候我們建立LV其實就是從VG中拿出我們指定數量的PE，還是拿上圖來說，我們看到我們此時的VG裡面已經擁有了6個PE，這時候我們建立了我們的第一個邏輯卷，它的大小是4個PE的大小，也就是16M(因為一個PE的預設大小是4M)，而這4個PE有三個是來自於第一塊硬碟，而另外一個PE則是來自第二塊硬碟。當我們建立第二個邏輯卷時，它的大小就最多隻有兩個PE的大小了，因為其中的4個PE已經分配給了我們的第一個邏輯卷。

所以建立邏輯卷其實就是我們從VG中拿出我們指定數量的PE，VG中的PE可以來自不同的PV，我們可以建立的邏輯卷的大小取決於VG當中PE存在的數量，並且我們建立的邏輯卷其大小一定是PE的整數倍(即邏輯卷的大小一定要是4M的整數倍)。

4.將我們建立好的LV進行檔案系統的格式化，然後掛載使用

在建立好LV以後，這個時候我們就能夠對其進行檔案系統的格式化了，我們最終使用的就是我們剛建立好的LV，其就相當於傳統的檔案管理的分割槽，我們首先要對其進行檔案系統的格式化操作，然後通過mount命令對其進行掛載，這個時候我們就能夠像使用平常的分割槽一樣來使用我們的邏輯捲了。

我們在建立好LV以後，我們會在 /dev 目錄下看到我們的LV資訊，例如 /dev/vgname/lvname， 我們每建立一個VG，其會在/dev目錄下建立一個以該VG名字命名的資料夾，在該VG的基礎上建立好LV以後，我們會在這個VG目錄下多出一個以LV名字命名的邏輯卷。

下面我們來對整個LVM的工作原理進行一個總結：

(1)物理磁碟被格式化為PV，空間被劃分為一個個的PE

(2)不同的PV加入到同一個VG中，不同PV的PE全部進入到了VG的PE池內

(3)LV基於PE建立，大小為PE的整數倍，組成LV的PE可能來自不同的物理磁碟

(4)LV直接可以格式化後掛載使用

(5)LV的擴充縮減實際上就是增加或減少組成該LV的PE數量，其過程不會丟失原始資料

我們看到，我們這裡如果要對LV進行擴充，直接加進來一塊sdc硬碟，然後將其格式化成PE，然後將該PV加入到了VG當中，這個時候我們就可以通過增加LV中PE的數量來動態的對LV進行擴充了，只要我們的LV的大小不要超過我們VG空餘空間的大小就行!

二、建立LVM邏輯卷

熟悉了LVM的工作原理，首先是要將我們的物理硬碟格式化成PV，然後將多個PV加入到建立好的VG中，最後通過VG建立我們的LV。

三、拉伸一個邏輯卷

我們知道相比於傳統磁碟管理方式的各種問題，使用LVM邏輯捲來管理我們的磁碟，我們可以對其進行動態的管理。在傳統的磁碟管理方式中，我們如果出現分割槽大小不足的情況下，我們此時只能通過加入一塊物理硬碟，然後對其進行分割槽，因為加入的硬碟作為獨立的檔案系統存在，所以對原有分割槽並沒有影響，如果此時我們需要擴大分割槽，就只能先將之前的分割槽先解除安裝掉，然後將所有的資訊轉移到新的分割槽下，最後再將新的分割槽掛載上去，如果是在生產環境下，這樣是不可想象的，正因為如此，我們才出現了LVM的磁碟管理方式，可以動態的對我們的磁碟進行管理。

我們首先來看下動態拉伸一個邏輯卷的示意圖：

我們從上圖可以看到，我們在對邏輯捲進行拉伸時，其實際就是向邏輯卷中增加PE的數量，而PE的數量是由VG中剩餘PE的數量所決定的。

【注意：】邏輯卷的拉伸操作可以線上進行，不需要解除安裝掉我們的邏輯卷

這樣的好處就是當我們的邏輯卷的大小不夠用時，我們不需要對其進行解除安裝，就可以動態的增加我們的邏輯卷的大小，並不會對我們的系統產生任何影響。例如如果我們的伺服器上執行著一個重要的服務或者資料庫，並要求我們7*24小時不間斷保持線上，那麼這樣的動態增加邏輯卷的大小就非常的有必要了。

接下來我們來看看拉伸邏輯卷的步驟：

因為我們的邏輯卷的拉伸操作是可以線上進行的，所以這裡我們先將邏輯卷掛載上，並在使用情況下動態的拉伸我們的邏輯卷

四.實驗環境：

首先從空的硬碟sdb上建立兩個分割槽sdb1 1G,sdb2 2G. 為接下來做LVM做準備.

為了後期便於維護管理,記得給分割槽加上標示,這樣即使你不在的情況下,別人看到標示了就不會輕易動這塊區域了. LVM的標識是8e,設定完成後記得按w儲存

1、建立邏輯卷

將新建立的兩個分割槽/dev/sdb1 /dev/sdb2轉化成物理卷,主要是新增LVM屬性資訊並劃分PE儲存單元.

建立卷組 vgdata ,並將剛才建立好的兩個物理卷加入該卷組.可以看出預設PE大小為4MB,PE是卷組的最小儲存單元.可以通過 –s引數修改大小。

從物理卷vgdata上面分割500M給新的邏輯卷lvdata1.

使用mkfs.ext4命令在邏輯卷lvdata1上建立ext4檔案系統.

將建立好的檔案系統/data1掛載到/data1上.(建立好之後,會在/dev/mapper/生成一個軟連線名字為”卷組-邏輯卷”)

便於以後伺服器重啟自動掛載,需要將建立好的檔案系統掛載資訊新增到/etc/fstab裡面.UUID可以通過 blkid命令查詢.

為了檢視/etc/fstab是否設定正確,可以先解除安裝邏輯卷data1,然後使用mount –a 使核心重新讀取/etc/fstab,看是否能夠自動掛載.

2、邏輯卷lvdata1不夠用了，如何擴充套件。

給邏輯卷增加空間並不會影響以前空間的使用，所以無需解除安裝檔案系統，直接通過命令lvextend –L +500M /dev/vgdata/lvdata1或者lvextend –l 2.5G /dev/vgdata/lvdata1 給lvdata1增加500M空間（lvdata1目前是2G空間）設定完成之後，記得使用resize2fs命令來同步檔案系統。

3、當卷組不夠用的情況下，如何擴大卷組

重新從第二塊硬碟上建立一個分割槽sdb3，具體操作步驟省略。並將建立好的分割槽加入到已經存在的卷組vgdata中。通過pvs命令檢視是否成功。

4、當硬碟空間不夠用的情況下，如果減少邏輯卷的空間釋放給其他邏輯卷使用。

減少邏輯卷空間，步驟如下

1、 先解除安裝邏輯卷data1

2、 然後通過e2fsck命令檢測邏輯捲上空餘的空間。

3、 使用resize2fs將檔案系統減少到700M。

4、 再使用lvreduce命令將邏輯卷減少到700M。

注意：檔案系統大小和邏輯卷大小一定要保持一致才行。如果邏輯卷大於檔案系統，由於部分割槽域未格式化成檔案系統會造成空間的浪費。如果邏輯卷小於檔案系統，哪資料就出問題了。

完成之後，就可以通過mount命令掛載重新使用了。

5、如果某一塊磁碟或者分割槽故障瞭如何將資料快速轉移到相同的卷組其他的空間去。

1、通過pvmove命令轉移空間資料

2、通過vgreduce命令將即將壞的磁碟或者分割槽從卷組vgdata裡面移除除去。

3、通過pvremove命令將即將壞的磁碟或者分割槽從系統中刪除掉。

4、手工拆除硬碟或者通過一些工具修復分割槽。

6、刪除整個邏輯卷

1、先通過umount命令解除安裝掉邏輯卷lvdata1

2、修改/etc/fstab裡面邏輯卷的掛載資訊，否則系統有可能啟動不起來。

3、通過lvremove 刪除邏輯卷lvdata1

4、通過vgremove 刪除卷組vgdata

5、通過pvremove 將物理卷轉化成普通分割槽。

刪除完了，別忘了修改分割槽的id標識。修改成普通Linux分割槽即可。

總結：LVM邏輯卷是Linux裡面一個很棒的空間使用機制，因為分割槽在沒有格式化的情況下是沒有辦法加大或者放小的。通過LVM可以將你的磁碟空間做到靈活自如。