uos-server-20-1060e 文件系统LVM逻辑卷管理
uos-server-20-1060e 文件系统LVM逻辑卷管理
LVM 逻辑卷管理介绍
LVM是逻辑盘卷管理（LogicalVolumeManager）的简称，在Linux环境下对磁盘分区进行管理的一种机制，LVM是建立在硬盘和分区之上的一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性。通过LVM系统管理员可以轻松管理磁盘分区，扩容文件系统，LVM将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷（volumegroup），形成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷组（logicalvolumes），并进一步在逻辑卷组上创建文件系统。
逻辑卷管理概念
- 物理存储介质（The physical media） LVM存储介质，可以是硬盘分区、整个硬盘、raid阵列或SAN硬盘。设备必须初始化为LVM物理卷，才能与LVM结合使用。
- 物理卷（PV, Physical Volume） 指磁盘分区或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备（如RAID），是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）比较，却包含有与LVM相关的管理参数，创建物理卷可以用硬盘分区，也可以用硬盘本身。
- 卷组（VG, Volume Group） 类似于非LVM系统中的物理磁盘，其由一个或多个物理卷PV组成。可以在卷组上创建一个或多个LV（逻辑卷）。
- 逻辑卷（LV, Logical Volume） 类似于非LVM系统中的磁盘分区，逻辑卷建立在卷组VG之上。在逻辑卷LV之上可以建立文件系统（比如/home或者/usr等）。
- 物理块（PE, Physical Extent） 每一个物理卷PV被划分为称为PE（Physical Extents）的基本单元，具有唯一编号的PE是可以被LVM寻址的最小单元。PE的大小可配置，默认为4MB。所有物理卷（PV）由大小等同的基本单元PE组成。
- 逻辑块LE（Logical Extent） 逻辑卷LV中可以分配的最小存储单元，在同一卷组VG中LE的大小和PE是相同的，并且一一相对。
LVM常用命令
功能 | PV管理命令 | VG管理命令 | LV管理命令 |
|---|---|---|---|
scan 扫描 | pvscan | vgscan | lvscan |
create 创建 | pvcreate | vgcreate | lvcreate |
display 显示 | pvdisplay | vgdisplay | lvdisplay |
remove 移除 | pvremove | vgremove | lvremove |
extend 扩展 | vgextend | lvextend | |
reduce 减少 | vgreduce | lvreduce |
LVM模型
XFS和EXT4文件系统类型对比
XFS是一种高性能的文件系统，创建了一个XFS文件系统，可以添加更多的存储空间来扩展它但无法收缩文件系统来释放空间。XFS在处理大文件时表现得更好，能够更高效地管理大尺寸的数据。通常在并行I/O操作中表现优秀，它的设计能够很好地处理多线程和大容量存储需求。XFS的日志机制支持快速的崩溃恢复。
ext4文件系统支持扩展和缩容，可根据需要调整其容量，增加或减少ext4文件系统的大小。ext4文件系统在小文件处理和日常使用的桌面系统上表现良好，文件系统的数据块管理上非常成熟。提供良好的总体性能，并且是经过广泛测试和优化的。支持在线缩容，提供灵活性。
在选择文件系统时，对于数据库、大数据处理和大型文件存储，XFS更加合适。对于普通的桌面使用和小型应用服务器，ext4通常是一个可靠的选择。
操作系统文件系统设计
在部署操作系统时应采用系统盘和数据盘分离模式，固定操作系统大小规格，通常操作系统为100G，数据盘根据业务需求定义磁盘存储大小规格（200G，500G），系统盘和数据盘都采用逻辑盘卷管理，便于磁盘灵活扩容；
系统分区划分
分区名称 | 分区大小 | 备注 |
|---|---|---|
/boot（必选） | 500M | |
/（必选） | 剩下的全部给根分区 | 根分区可包含其他分区，根分区必选 |
swap（可选） | 内存大小的 2 倍，不超过64G | |
/home（可选） | 根据实际需要划分 | |
/var/log （可选） | 根据实际需要划分 |
文件系统扩容场景
- 在线扩容根分区，根分区100G，新增一块20G硬盘，将根分区扩容至120G
- 新增系统数据盘，创建PV，VG，LV，挂载文件系统
根分区扩容
（1）查看磁盘设备
lsblk -p
（2）创建PV、VG
pvcreate /dev/nvme0n2
vgs
vgextend /dev/nvme0n2
（3）扩容LV
查看LV Path
lvdisplay
扩容LV硬盘100%大小
lvextend /dev/uos/root /dev/nvme0n2
LV扩容命令格式
lvextend -L +SIZE lv_device原有大小扩容至10G
lvextend -L 10G lv_device原有基础上增加10G
lvextend -L +10G lv_device（4）刷新文件系统容量
xfs文件系统
xfs_growfs /dev/uos/rootext文件系统
resize2fs /dev/uos/root
系统数据盘挂载
（1）查看磁盘设备
lsblk 或 lsblk -p
（2）创建文件系统分区
修改分区类型，分配整个磁盘可省略此步骤
fdisk /dev/sdb
（3）创建磁盘逻辑卷
创建PV
pvcreate /dev/sdb1创建VG
vgcreate datavg /dev/sdb1创建逻辑卷组LV
命令格式
lvcreate –L SIZE –n LV_NAME VG_NAMElv_data 大小剩余空间100%
lvcreate -l 100%FREE -n lv_data datavg指定lv_data大小5G
lvcreate -L 5G -n lv_data datavg查看LV
pvs
（4）格式化文件系统分区
xfs 文件系统
mkfs.xfs /dev/mapper/datavg-lv_dataext 文件系统
mkfs.ext4 /dev/mapper/datavg-lv_data
（5）目录挂载
创建挂载目录
mkdir /imedical挂载LV
mount /dev/mapper/datavg-lv_data /imedical
（6）查看文件系统挂载
df -hT
（7）设置开机自动挂载
查看lvm uuid
blkid /dev/mapper/datavg-lv_data
写入fstab 文件
echo "UUID=bfe948bd-482e-4abd-a164-df9dfd4b1710 /imedical xfs defaults 0 0" >>/etc/fstab验证文件系统挂载
mount -a
统信服务器操作系统【LVM手动分区】操作说明
https://faq.uniontech.com/sever/operation/814d