基于LVM扩展文件系统大小【转】

原理

传统的Linux会直接使用磁盘分区（Partition），而后在分区上创建文件系统，并挂载到一个指定目录（参考这篇文章）。而LVM(Logical Volume Manager) 技术基于底层的物理存储创建了一个抽象层，使得对存储设备的使用更加灵活。

Physical Volumes（简称PV）可对应分区的概念，多个PV可聚合成一个Volume Group（简称VG），一个VG又可包含多个Logical Volume（简称LV）。

图片来源于 RedHat 官方手册

假设如上图所示的3个PV的大小分别是60GiB, 40GiB, 20GiB，那么它们组合成的VG的大小就是120GiB，这个VG中的两个LV的大小则可以分别是70GiB和50GiB，或者80GiB和40GiB……

当需要扩充基于LVM的文件系统大小时，可增加一个物理磁盘（或使用现有磁盘中未分区的部分），进而增加一个PV，这时VG也会增大，此时对于上层的LV来说，就可直接扩展其大小。

借助"lsblk"命令，可一览这种层次关系。以笔者使用的CentOS7.7系统为例，16GiB的磁盘（"/dev/sda"）划分为了一个1GiB的boot分区（"/dev/sda1"）和一个15GiB的其他分区（"/dev/sda2"）。在这个15GiB的分区里，又包含13.4GiB的根文件系统LVM和1.6GiB的swap LVM。

这里，"centos"即是这个VG的名称（CentOS8里默认是"cl"），"tmeta"和"tdata"分别代表配置信息和裸数据。

LVM第一版出现在2.4内核，由Heinz Mauelshagen实现，而后在2.6内核中，演化成了基于device mapper机制实现的LVM2，所以在使用了LVM的系统中操作"df"命令时，会看到"/dev/mapper"的字样：

实战

当初从方便迁移的角度，笔者只给这台在VMware上创建的虚拟机分配了16GiB的磁盘空间，日常的使用当然是够的，但后来这台机器被用做面向多平台的代码编译，空间开始出现不足（只有13.4GiB可用），于是考虑扩容根文件系统。

需要注意的是，所有关于磁盘和文件系统的操作都存在data loss的可能，所以在进行接下来的操作之前，最好先给虚拟机打个快照。

在VMware上扩展存储空间是很方便的，动态地“编辑虚拟机设置”即可，现在把磁盘空间增大到32GiB。然后就是把新增的这部分磁盘空间加到"/dev/sda2"中，可以用这篇文章中介绍到的fdisk工具，而笔者更推荐使用可以直接扩展partition的"parted"工具。

为什么磁盘总大小是32GiB，这里却显示为34.4GB？因为前者是按1024算的，而后者是按1000算的（单位分别是"GiB"和"GB"）。把"End"增加到20GB，即增加量为2.8GB（同样以1000计，如果以1024计则是2.6GiB）。

这时用"lsblk"已经可以看出"sda2"大小的变化了（比原来的15GiB多出了2.6GiB）：

但是用"pvdisplay"看到的"sda2"对应的"PV Size"还是没有变化：

需要用"pvresize"命令将partition增加的容量“充值”到PV中：

PV的大小增加了，由于名为"centos"的VG包含了该PV，因此VG的大小也随之增加了2.6GiB。

不过这个VG包含3个LV，所以还需要选择将VG中扩出来的2.6GiB空间分给哪个LV，这里当然是给根文件系统所在的"/dev/centos/root"（可以使用"lvresize"或者"lvextend"命令）：

可见，扩容的过程就是把从磁盘分来的空间一层一层往上传递，目前还差最后一步，就是扩展文件系统。对于ext家族的，使用"resize2fs"命令，如果是xfs文件系统，就用"xfs_growth"（其实在前面使用"lvresize"的时候再加一个"-r"，也可以实现把文件系统一并扩展的效果）。

算一下，多出了(16-13.4)GiB，也就是2.6GiB。

彩蛋

命令行的配置方式看起来还是蛮繁琐的（其实精简下来也就3步啦），那试试用图形化的方式配置呢？说到图形化，自然还是首推前面文章安利过的cockpit，只需如图所示，点击两下就完成了。

不知道当你发现原来有如此轻松的方法时，还愿不愿意去慢慢梳理LVM的层次关系和内在逻辑，一步步地敲击命令实现，所以笔者把这种方法的介绍放在了最后。不过还是建议在使用的时候能够充分理解原理，吃透了才能更好的拿捏，再说也不是所有系统都安装了cockpit的嘛。

参考：

RedHat - Logical Volume Manager Administration

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