Linux 邏輯卷管理 LVM 從入門到實戰：PV/VG/LV 創建、擴容、縮容、跨盤彈性伸縮

傳統分區大小固定，調整需重分區風險極高。LVM (Logical Volume Manager) 在塊設備與文件系統間引入邏輯層，實現**不停機、不丟數據、跨物理盤**的彈性空間管理。本文完整演示 LVM 構建、擴容、縮容、新增盤擴展全流程。

一、 LVM 核心概念模型

關鍵優勢：
• VG 可跨多塊物理硬盤 (異構無感)。
• LV 大小動態調整，不受物理分區邊界限制。
• 支持快照、鏡像、條帶化 (RAID 0/1/10)。

二、 環境準備與工具安裝

# 檢查安裝
rpm -qa | grep lvm
# lvm2-2.02.x  system-config-lvm

# 未安裝時
yum install lvm2 -y

三、 LVM 構建全流程 (雙盤跨盤演示)

1. 創建物理分區 (類型 8e)

fdisk /dev/sdb
# n → p → 1 → 回車 → +5G → t → 8e → w
fdisk /dev/sdc
# 同上創建 /dev/sdc1

2. 創建 PV

pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1
# Physical volume "/dev/sdb1" successfully created

3. 創建 VG (跨盤)

vgcreate vg_data /dev/sdb1 /dev/sdc1
# Volume group "vg_data" successfully created

4. 激活 VG

vgchange -ay vg_data

5. 查看 VG/PV 信息

vgdisplay vg_data
pvdisplay /dev/sdb1

6. 創建 LV

# 指定大小創建
lvcreate -L 8G -n lv_web vg_data

# 使用剩餘所有空間 (按 PE 數)
vgdisplay vg_data | grep "Free PE"
# Free PE / Size  255 / 1.00 GB
lvcreate -l 255 -n lv_log vg_data

7. 格式化、掛載、驗證

mkfs.ext4 /dev/vg_data/lv_web
mkfs.xfs /dev/vg_data/lv_log

mkdir /web /log
mount /dev/vg_data/lv_web /web
mount /dev/vg_data/lv_log /log

df -h /web /log

8. 寫入 /etc/fstab 永久掛載

blkid /dev/vg_data/lv_web
# UUID=xxxx  /web  ext4  defaults  0 0
# UUID=yyyy  /log  xfs   defaults  0 0

四、 動態擴容 (線上擴容，無需卸載)

前提：VG 有剩餘空間 (或新增 PV)。文件系統支持線上擴容 (ext4/xfs 支持，ext2/3 需卸載)。

# 1. 擴容 LV (+5G)
lvextend -L +5G /dev/vg_data/lv_web

# 2. 擴容文件系統
resize2fs /dev/vg_data/lv_web        # ext4
xfs_growfs /web                      # xfs (掛載點)

# 3. 驗證
df -h /web

五、 新增物理硬盤擴展 VG (跨盤擴容)

# 1. 新盤分區 /dev/sdd1 類型 8e
fdisk /dev/sdd

# 2. 創建 PV
pvcreate /dev/sdd1

# 3. 擴展 VG
vgextend vg_data /dev/sdd1

# 4. 驗證 VG 空間增大
vgdisplay vg_data

# 5. 按需擴容 LV
lvextend -L +10G /dev/vg_data/lv_web
resize2fs /dev/vg_data/lv_web

六、 縮容 LV (高風險，必須離線)

⚠️ 僅支持 ext4/ext3，xfs 不支持縮容！
步驟：

1. 卸載文件系統：umount /web
2. 檢查文件系統：e2fsck -f /dev/vg_data/lv_web
3. 縮容文件系統：resize2fs /dev/vg_data/lv_web 5G
4. 縮容 LV：lvreduce -L 5G /dev/vg_data/lv_web
5. 掛載驗證：mount /dev/vg_data/lv_web /web

黃金法則：文件系統縮容尺寸 ≤ LV 目標尺寸，否則數據截斷！

七、 常用管理命令速查

八、 最佳實踐建議

1. 命名規範：vg_<業務>_<環境>、lv_<用途> (如 vg_data_prod, lv_mysql)。
2. 預留 10-20% VG 空間：應對突發擴容，避免滿盤無法操作。
3. 監控告警：vgdisplay 解析 Free PE，接入 Prometheus/Grafana。
4. 備份前快照：數據庫備份前創建 LVM 快照，秒級凍結一致性視圖。
5. 文件系統選型：數據庫/大文件用 XFS，通用/需縮容用 ext4。