LVM是什么_LVM创建扩容快照教程

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LVM通过物理卷、卷组和逻辑卷实现灵活存储管理，支持在线扩容、缩容与快照操作。首先用fdisk分区并设类型为8e，执行pvcreate初始化物理卷，vgcreate创建卷组vg_data，lvcreate划分逻辑卷lv_home，mkfs.ext4格式化后挂载至/home/userdata。空间不足时可新增物理卷加入卷组，用vgextend扩展容量，lvresize调整逻辑卷大小，再通过resize2fs或xfs_growfs刷新文件系统。缩容前需卸载并e2fsck检查，resize2fs先缩小文件系统，再lvresize减小逻辑卷，最后重新挂载。创建快照需确保有足够元数据空间，lvcreate -L 2G -s -n snap_home创建快照，挂载后可访问数据，恢复时用dd命令将快照内容写回原卷。

如果您在使用Linux系统时需要更灵活地管理磁盘空间，可能会遇到存储资源分配不均或后期扩容困难的问题。LVM（Logical Volume Manager）提供了一种抽象层来动态管理物理存储设备，使您能够轻松调整卷大小、创建快照以及优化存储布局。以下是关于LVM的创建、扩容与快照操作的具体实践步骤。

本文运行环境：Dell PowerEdge R750，Ubuntu 22.04 Server

一、LVM基本概念与组件介绍

LVM通过将物理存储设备抽象为逻辑结构，实现了对磁盘空间的灵活控制。其核心由三个层次构成：物理卷（PV）、卷组（VG）和逻辑卷（LV）。物理卷是底层硬盘或分区的抽象表示；多个物理卷可组合成一个卷组；而逻辑卷则从卷组中划分出可用空间，供文件系统使用。这种分层设计允许在线扩展和缩减存储容量，而不影响正在运行的服务。

二、创建LVM逻辑卷

创建LVM逻辑卷的过程包括初始化物理卷、构建卷组以及从中分配逻辑卷。该方法适用于新磁盘添加至系统后需要纳入统一管理的场景。

1、使用fdisk工具对目标磁盘进行分区，并将其类型设置为“8e”（Linux LVM），例如对/dev/sdb执行分区操作。

2、将准备好的分区转换为物理卷，执行命令：pvcreate /dev/sdb1。

3、创建卷组并加入物理卷，输入命令：vgcreate vg_data /dev/sdb1，其中vg_data为自定义的卷组名称。

4、从卷组中创建逻辑卷，比如创建一个大小为10GB的逻辑卷lv_home，运行：lvcreate -L 10G -n lv_home vg_data。

5、为逻辑卷建立文件系统，如ext4格式，执行：mkfs.ext4 /dev/vg_data/lv_home。

6、挂载逻辑卷到指定目录，先创建挂载点mkdir /home/userdata，然后运行：mount /dev/vg_data/lv_home /home/userdata。

三、扩展逻辑卷容量

当现有逻辑卷空间不足时，可以通过增加底层物理卷或扩展现有卷组的方式来提升存储能力。此过程支持在线操作，无需卸载文件系统。

1、确认卷组是否有足够空闲空间，使用vgdisplay vg_data查看剩余容量。

2、若空间不足，可新增物理卷，例如将/dev/sdc1加入当前卷组，执行：pvcreate /dev/sdc1，随后运行vgextend vg_data /dev/sdc1。

3、扩展逻辑卷大小，假设需扩展lv_home至15GB，执行：lvresize -L 15G /dev/vg_data/lv_home。

4、刷新文件系统以识别新的容量，对于ext4文件系统，运行：resize2fs /dev/vg_data/lv_home；若使用xfs，则应使用xfs_growfs命令。

四、缩小逻辑卷容量

缩小逻辑卷可用于回收未使用的存储资源，但必须确保文件系统中的数据不会超出调整后的空间限制。此操作存在风险，建议提前备份重要数据。

1、卸载当前挂载的逻辑卷，执行：umount /home/userdata。

2、检查文件系统完整性，运行：e2fsck -f /dev/vg_data/lv_home。

3、重新设定文件系统大小，例如调整为8GB，执行：resize2fs /dev/vg_data/lv_home 8G。

4、实际缩小逻辑卷容量，输入命令：lvresize -L 8G /dev/vg_data/lv_home。

5、完成后再重新挂载逻辑卷：mount /dev/vg_data/lv_home /home/userdata。

五、创建与恢复LVM快照

LVM快照功能可在不影响原始数据的前提下，创建某一时刻逻辑卷的状态副本，常用于备份前的数据一致性保障。

1、确保卷组中有足够的元数据空间来保存变更记录，推荐保留至少15%的空闲空间。

2、创建大小为2GB的快照卷，命名为snap_home，关联源卷lv_home，执行：lvcreate -L 2G -s -n snap_home /dev/vg_data/lv_home。

3、挂载快照卷以访问其内容，先创建目录mkdir /mnt/snapshot，然后运行：mount /dev/vg_data/snap_home /mnt/snapshot。

4、当需要恢复数据时，先卸载原逻辑卷和快照卷，再使用dd命令覆盖写入，例如：dd if=/dev/vg_data/snap_home of=/dev/vg_data/lv_home bs=4K conv=notrunc。

5、恢复完成后重新挂载原卷并验证数据一致性。

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