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磁盘的动态扩容和缩减

原创运维家运维家 2023-09-25 08:02 发表于北京收录于合集 #磁盘2个 #linux59个

主旨

在日常运维过程中，经常会出现磁盘爆满，不足以维持未来业务量，或者磁盘太大，造成资源浪费的情况，这种情况下最好的方式就是采用磁盘的动态扩容和缩减。
LVM是什么
在这里我们推荐使用LVM逻辑卷的方式，为什么使用这个方式呢，这个方式有什么值得推崇的呢，我们在这里不进行一堆原理上的介绍，只需要知道如果我们使用了lvm，就可以动态的控制某个磁盘的大小，而不至于每次都要删除重建磁盘即可。话不多说，下面我们直接进入正文。
名词解释PS：包括但不限于以下三个（因为越多越乱）

PV：物理卷。可以是单独磁盘，也可以是磁盘分区；VG：卷组。是PV的组合，可以看成单独的逻辑磁盘；LV：逻辑分区。相当于物理分区的 /dev/sd*

他们的关系如下图：

环境

一台linux服务器一个新磁盘

检查

输入 fdisk -l 命令，检查下是否有一块磁盘未使用，如下，“/dev/sdb”就是未被使用的磁盘。

[root@localhost ~]# fdisk -l
磁盘 /dev/sda：21.5 GB, 21474836480 字节，41943040 个扇区Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节磁盘标签类型：dos磁盘标识符：0x000aa7ff
   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System/dev/sda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux/dev/sda2         2099200    41943039    19921920   8e  Linux LVM
磁盘 /dev/sdb：10.7 GB, 10737418240 字节，20971520 个扇区Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节

磁盘 /dev/mapper/centos-root：18.2 GB, 18249416704 字节，35643392 个扇区Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节

磁盘 /dev/mapper/centos-swap：2147 MB, 2147483648 字节，4194304 个扇区Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
[root@localhost ~]#

划分磁盘分区
PS：是否进行此步骤，根据实际情况进行操作，这里是做实验。
将 /dev/sdb 磁盘划分成sdb1、sdb2、sdb3，每个磁盘3g的空间

PS：如果要做 lvm，不需要额外使用mkfs命令进行格式化

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb  # 开始划分磁盘 /dev/sdb欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。使用写入命令前请三思。
Device does not contain a recognized partition table使用磁盘标识符 0x6fc1e4e0 创建新的 DOS 磁盘标签。
命令(输入 m 获取帮助)：n  # 输入 n 新建磁盘Partition type:   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)   e   extendedSelect (default p):   # 直接回车Using default response p分区号 (1-4，默认 1)：# 直接回车起始 扇区 (2048-20971519，默认为 2048)：# 直接回车将使用默认值 2048Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-20971519，默认为 20971519)：+3G  # 分给 3g 的空间 分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 3 GiB
命令(输入 m 获取帮助)：n  # 输入 n 新建磁盘Partition type:   p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)   e   extendedSelect (default p):   # 直接回车Using default response p分区号 (2-4，默认 2)：# 直接回车起始 扇区 (6293504-20971519，默认为 6293504)：# 直接回车将使用默认值 6293504Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (6293504-20971519，默认为 20971519)：+3G  # 分给 3g 的空间分区 2 已设置为 Linux 类型，大小设为 3 GiB
命令(输入 m 获取帮助)：n  # 输入 n 新建磁盘Partition type:   p   primary (2 primary, 0 extended, 2 free)   e   extendedSelect (default p):   # 直接回车Using default response p分区号 (3,4，默认 3)：  # 直接回车起始 扇区 (12584960-20971519，默认为 12584960)：# 直接回车将使用默认值 12584960Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (12584960-20971519，默认为 20971519)：+3G  # 分给 3g 的空间分区 3 已设置为 Linux 类型，大小设为 3 GiB
命令(输入 m 获取帮助)：p  # 查看分区情况，是否和规划的一样
磁盘 /dev/sdb：10.7 GB, 10737418240 字节，20971520 个扇区Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节磁盘标签类型：dos磁盘标识符：0x6fc1e4e0
   设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System/dev/sdb1            2048     6293503     3145728   83  Linux/dev/sdb2         6293504    12584959     3145728   83  Linux/dev/sdb3        12584960    18876415     3145728   83  Linux
命令(输入 m 获取帮助)：w  # 报错退出The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.正在同步磁盘。[root@localhost ~]#

创建pv

命令集合：

pvcreate 将物理分区新建为PVpvs/pvscan 查看系统里有pv的磁盘pvdisplay 显示系统上面的pv状态pvremove 删除pv

实操：

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb2   # 将 sdb2 和 sdb3 变成pv  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.  Physical volume "/dev/sdb2" successfully created.[root@localhost ~]# pvs  # 查看系统中pv  PV         VG     Fmt  Attr PSize   PFree  /dev/sda2  centos lvm2 a--  <19.00g    0   /dev/sdb1         lvm2 ---    3.00g 3.00g  /dev/sdb2         lvm2 ---    3.00g 3.00g[root@localhost ~]#

创建vg

命令集合：

vgcreate 新建vg， -s  后面接 pe 的大小vgextend 扩展vg，就是增加vpvgs/vgscan 查看系统里有 vg 的磁盘vgdisplay 显示系统上面的 vg 状态vgremove 删除vgvgreduce 在vg里面删除pv

实操：

[root@localhost ~]# vgcreate jier /dev/sdb1 /dev/sdb2  # 创建一个名为 jier 的vg  Volume group "jier" successfully created[root@localhost ~]# vgs  # 查看是否成功，两个 3g 的，就是6g  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree  centos   1   2   0 wz--n- <19.00g    0   jier     2   0   0 wz--n-   5.99g 5.99g[root@localhost ~]#

创建lv

命令集合：

lvcreate 新建lv，-L指定容量，M，Glvextent 增加容量lvs/lvscan 查看系统里有lv的磁盘lsdisplay 显示系统上面的lv的状态lsremove 删除lvlvreduce 在lv里减少容量

实操：

[root@localhost ~]# lvcreate -L 500M -n jier01 jier  # 在 jier 卷组上，新建一个名为 jier01 的lv，且容量为 500M  Logical volume "jier01" created.[root@localhost ~]# lvs  # 查看是否创建成功  LV     VG     Attr       LSize   Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert  root   centos -wi-ao---- <17.00g                                                      swap   centos -wi-ao----   2.00g                                                      jier01 jier   -wi-a----- 500.00m                                                    [root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/jier/jier01   # 格式化 jier01 ，推荐使用ext4的格式mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)文件系统标签=OS type: Linux块大小=1024 (log=0)分块大小=1024 (log=0)Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks128016 inodes, 512000 blocks25600 blocks (5.00%) reserved for the super user第一个数据块=1Maximum filesystem blocks=3407872063 block groups8192 blocks per group, 8192 fragments per group2032 inodes per groupSuperblock backups stored on blocks:         8193, 24577, 40961, 57345, 73729, 204801, 221185, 401409
Allocating group tables: 完成                            正在写入inode表: 完成                            Creating journal (8192 blocks): 完成Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成 
[root@localhost ~]# mkdir /jier01  # 新建目录，此目录为挂载点，名字随意[root@localhost ~]# mount /dev/jier/jier01 /jier01/  # 将jier01挂载到/jier01目录下[root@localhost ~]# df -h  # 查看容量文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点/dev/mapper/centos-root   17G  1.8G   16G   11% /devtmpfs                 808M     0  808M    0% /devtmpfs                    820M     0  820M    0% /dev/shmtmpfs                    820M  9.6M  810M    2% /runtmpfs                    820M     0  820M    0% /sys/fs/cgroup/dev/sda1               1014M  130M  885M   13% /boottmpfs                    164M     0  164M    0% /run/user/0/dev/mapper/jier-jier01  477M  2.3M  445M    1% /jier01[root@localhost ~]#

扩容lv/目录

命令集合：

resize2fs 文件系统扩容

实操：

[root@localhost ~]# lvextend -L +200M /dev/jier/jier01   # 磁盘添加200M的空间  Size of logical volume jier/jier01 changed from 500.00 MiB (125 extents) to 700.00 MiB (175 extents).  Logical volume jier/jier01 successfully resized.[root@localhost ~]# resize2fs /dev/jier/jier01   # 文件系统重新加载，此部署必须，如果发现报错了，可以使用xfs_growfs试一下，有可能是你格式化的时候，格式化成为额xfs格式resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)Filesystem at /dev/jier/jier01 is mounted on /jier01; on-line resizing requiredold_desc_blocks = 4, new_desc_blocks = 6The filesystem on /dev/jier/jier01 is now 716800 blocks long.
[root@localhost ~]# df -h  # 查看容量，已经新增了200M的内容文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点/dev/mapper/centos-root   17G  1.8G   16G   11% /devtmpfs                 808M     0  808M    0% /devtmpfs                    820M     0  820M    0% /dev/shmtmpfs                    820M  9.6M  810M    2% /runtmpfs                    820M     0  820M    0% /sys/fs/cgroup/dev/sda1               1014M  130M  885M   13% /boottmpfs                    164M     0  164M    0% /run/user/0/dev/mapper/jier-jier01  670M  2.5M  631M    1% /jier01[root@localhost ~]#

扩容vg/卷组

[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb3  # 将 sdb3 变成pv  Physical volume "/dev/sdb3" successfully created.[root@localhost ~]# vgextend jier /dev/sdb3  # 给 jier 这个卷组，新增一个pv  Volume group "jier" successfully extended[root@localhost ~]# vgs  # 查看容量，由6g变成了9g  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree  centos   1   2   0 wz--n- <19.00g    0   jier     3   1   0 wz--n-  <8.99g 8.30g[root@localhost ~]#

缩减lv/目录
PS：缩减必须卸载磁盘挂载，方可进行操作
命令：umount

[root@localhost ~]# umount /jier01/  # 卸载
[root@localhost ~]# e2fsck -f /dev/jier/jier01   # 检查e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)第一步: 检查inode,块,和大小第二步: 检查目录结构第3步: 检查目录连接性Pass 4: Checking reference counts第5步: 检查簇概要信息/dev/jier/jier01: 11/178816 files (0.0% non-contiguous), 33345/716800 blocks[root@localhost ~]# resize2fs /dev/jier/jier01 400M  # 文件系统缩减resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)Resizing the filesystem on /dev/jier/jier01 to 409600 (1k) blocks.The filesystem on /dev/jier/jier01 is now 409600 blocks long.
[root@localhost ~]# lvreduce -L 400M /dev/jier/jier01  # 磁盘缩减  WARNING: Reducing active logical volume to 400.00 MiB.  THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)Do you really want to reduce jier/jier01? [y/n]: y  # 输入 y 回车  Size of logical volume jier/jier01 changed from 700.00 MiB (175 extents) to 400.00 MiB (100 extents).  Logical volume jier/jier01 successfully resized.[root@localhost ~]# mount /dev/jier/jier01 /jier01/  # 重新进行挂载[root@localhost ~]# df -h  # 查看容量文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点/dev/mapper/centos-root   17G  1.8G   16G   11% /devtmpfs                 808M     0  808M    0% /devtmpfs                    820M     0  820M    0% /dev/shmtmpfs                    820M  9.6M  810M    2% /runtmpfs                    820M     0  820M    0% /sys/fs/cgroup/dev/sda1               1014M  130M  885M   13% /boottmpfs                    164M     0  164M    0% /run/user/0/dev/mapper/jier-jier01  380M  2.3M  355M    1% /jier01[root@localhost ~]#