如何在Linux中扩展/缩小LVM（逻辑卷管理）？
介绍
逻辑卷管理器 (LVM) 是一个功能强大的工具，允许系统管理员动态分配存储空间，而无需重新格式化或重新分区磁盘。 LVM 是现代 Linux 系统的重要组成部分。它提供了灵活、可扩展且高度可用的存储基础架构，可以根据需要轻松管理和扩展。
LVM 由多个层组成：物理卷、卷组和逻辑卷。物理卷是用于创建卷组的磁盘或磁盘分区。
卷组是可用于创建逻辑卷的物理卷的逻辑集合。逻辑卷就像虚拟磁盘，可以跨越一个或多个物理卷，并且可以在线调整大小而不影响存储在其中的数据。
LVM 在 Linux 系统中的重要性
与传统分区方案相比，LVM 具有多种优势 -
动态调整大小 - 调整分区大小需要先卸载它，这意味着在其上运行的应用程序需要停机。使用 LVM，您可以在文件系统仍在安装和使用时调整文件系统的大小。
数据迁移 - 通过 LVM，您可以随时在物理卷之间透明地移动数据。
镜像 - 您可以使用 LVM 的内置镜像功能跨多个物理设备镜像数据。
快照 - 您可以随时拍摄逻辑卷的即时快照
LUN 管理 - 如果您正在管理 SAN（存储区域网络），那么使用 LVM 可以更轻松地从现有设备创建新设备。
扩展或减少逻辑卷的需要
有时组织或个人可能会耗尽其逻辑卷上的存储空间。当需要额外空间时，扩展逻辑卷至关重要，以确保数据可以有效地存储在可用的存储设备或分区上。当需要回收未使用的空间或优化现有资源时，还需要减小 LVM 的大小。
扩展 LVM
扩展 LVM 所涉及的步骤概述
扩展 LVM 涉及向现有逻辑卷组 (LVG) 添加新的存储设备或分区，然后扩展逻辑卷 (LV) 以包含新空间。最终，这会导致系统上的磁盘空间增加。该过程可以在线进行，这意味着您无需在扩展之前关闭系统，这对用户来说更加方便。
每个步骤的详细解释
创建新分区
在扩展 LVM 之前，您需要从可用的物理存储设备创建新分区。在Linux中，您可以使用fdisk或parted等工具来创建分区。在用于扩展的存储设备上创建分区后，以 root 身份运行以下命令 -
$ partprobe
此命令通知内核有关分区的最新更改并刷新其缓存。
将分区添加到物理卷
创建新分区并使用“partprobe”刷新内核缓存后，使用“pvcreate”命令将其添加为物理卷（PV） -
$ pvcreate /dev/sdb1
在此示例中，“/dev/sdb1”用作新的物理卷。此命令将新创建的分区初始化为可以添加到现有 LVG 的物理卷。
扩展逻辑卷以包含新空间
要使用新添加的物理卷的额外空间来扩展逻辑卷组，请运行“vgextend”命令 -
$ vgextend /dev/sdb1
将 `` 替换为现有逻辑卷组的名称。在此示例中，“/dev/sdb1”是新添加的存储设备，将用于扩展 LVM。
将物理卷添加到 LVG 后，使用 `lvextend` 命令扩展逻辑卷 -
$ lvextend -l +100%FREE
将 `` 替换为现有逻辑卷的名称。 `-l +100%FREE` 选项告诉 `lvextend` 使用 LVG 的所有物理卷上的 100% 可用空间。
调整文件系统大小
现在您的逻辑卷已扩展，请调整其上的文件系统的大小以利用添加的新空间。使用像 `resize2fs` 这样的工具来调整 ext2/ext3/ext4 文件系统的大小 -
$ resize2fs /dev/mapper/-
在此示例中，`` 和 `` 分别是现有逻辑卷组和逻辑卷的名称。通过执行上述步骤，您应该能够在 Linux 中成功扩展 LVM，而不会出现任何复杂情况。
减少 LVM
减少 LVM 所涉及的步骤概述
当需要减小 LVM 的大小时，必须确保不会发生数据丢失。减小 LVM 的大小涉及删除数据、调整文件系统大小以及减小逻辑卷大小。
每个步骤的详细解释
删除待缩减逻辑卷中的数据
减少 LVM 的第一步是从中删除任何不必要的数据。此过程应谨慎执行，因为如果执行不当，可能会导致重要数据丢失。要删除不必要的文件，您可以使用终端命令，例如“rm”或“delete”。在删除任何文件之前，请务必检查并确认它们对系统功能并不重要。
调整文件系统大小以释放空间
从逻辑卷中删除不需要的文件后，您将需要调整文件系统的大小，这可能需要卸载分区或停止使用它们的服务。成功完成此步骤后，可用空间将可供根据需要使用。
减小逻辑卷大小
释放文件系统上的空间后，您可以使用适当的终端命令（例如 lvreduce）继续减小逻辑卷大小。确保不要减少超过所需的数量，因为过度减少可能会影响系统功能。
从卷组中删除未使用的物理卷
完成逻辑卷大小缩减过程并确认所有更改正常工作且不影响系统性能和功能后，从卷组中删除未使用的物理卷。此步骤释放不再需要的任何空间，这对于系统的正常运行和性能至关重要。
该过程涉及使用“pvdisplay”等终端命令识别未使用的物理卷，并使用“pvremove”安全地删除它们。
管理 LVM 的高级技术
在卷组内的物理卷之间移动数据
当主物理卷 (PV) 中的空间不足时，您可以将另一个 PV 添加到卷组 (VG) 中，并将一些逻辑卷 (LV) 移动到新卷组中。此过程称为“pvmove”。使用 pvmove 的优点之一是它可以在线完成，这意味着您不必关闭系统或停止其上运行的任何应用程序。
将线性逻辑卷转换为条带或镜像卷
线性 LV 一次仅使用一个设备，这意味着其数据按顺序存储在单个磁盘上，直到该磁盘空间不足。相比之下，条带化和镜像 LV 同时使用多个设备，从而提高性能并针对磁盘故障提供冗余。
条带 LV 将数据同时划分到多个磁盘上，而镜像 LV 将数据的相同副本保留在两个或更多磁盘上。将现有线性 LV 转换为任一类型都需要使用 dd 或 tar 之类的工具将其内容备份到其他设备上，然后使用 lvcreate 创建新的条带/镜像卷。
结论
逻辑卷管理 (LVM) 通过实现跨多个磁盘的存储资源的灵活分配，在 Linux 系统中的磁盘存储管理中发挥着关键作用。通过扩展或减少逻辑卷以及实施先进技术，例如卷组内物理卷之间的数据迁移，将线性逻辑卷转换为条带或镜像逻辑卷，LVM 用户可以优化其磁盘空间使用，以获得更好的系统性能。
虽然对 LVM 管理期间可能出现的常见问题进行故障排除可能具有挑战性，但快速解决这些问题将防止严重的系统停机并有助于保持最佳性能水平。