任务背景

机房人员给服务器新增一块硬盘，用途是数据盘，现在需要运维人员在Linux系统上挂载上去。

阅读此文可知

• linux硬盘的认识及分区
• 文件系统的挂载和卸载
• lvm的熟悉和配置
• 实现动态缩扩容

知识储备

Linux硬盘的认识及分区

• 硬盘认识

Linux会根据设备类型对存储设备进行识别，对于SATA,USB或SCSI设备，第一个设备会被识别为sda，第二个设备被识别为sdb，依此类推；对于分区，linux使用数字来表示，第一块SATA硬盘的第一个分区为sda1，第二个分区为sda2，第二块硬盘的第一个分区叫sdb1，第二个分区为sdb2

• 硬盘分区硬盘分区不是必须要做的，分却类似Windows分EDF盘，这里以新增的硬盘位/dev/sdb为例子分区，使用fdisk /dev/sdbfdisk /dev/sdb
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  输入p设置显示分区
  输入w保存更改使用lsblk命令即可检查到硬盘已经分区

文件系统的挂载和卸载

• 格式化硬盘并更改文件系统对磁盘进行分区后，接下来需要格式化与挂载文件系统。根据上文说的 /dev/sdb1 盘，我们进行格式化操作,此时需要mkfs命令来进行格式化，这里要介绍以下文件系统，文件系统是操作系统用于存储设备或分区的文件的方法和数据结构。在Centos中文件系统有xfs，ext4，ext3（centos7.0开始默认文件系统是xfs，centos6是ext4，centos5是ext3），查看文件系统的命令可以用 lsblk -f ，使用跟操作系统相同的文件命令即可mkfs.xfs /dev/sdb#mkfs命令会格式化磁盘！对于有数据的磁盘慎用！
• 应用mount命令实现文件系统的挂载（此举不会格式化硬盘）mount /dev/sdb /data
• 应用mount命令实现文件系统的卸载（此举不会格式化硬盘）umount /dev/sdb /data#umount 格式为: umount /dev/设备名 /目录名
  #umount 命令用于取消挂载，不会清空磁盘的文件，只需要执行mount /dev/sdb /other_dir 即可
  #umount /dev/sdb 与 umoune /data 与 umount /dev/sdb /data 意思一样
• 编辑/etc/fstab实现文件系统自动挂载/etc/fstab 文件有六列，第一列为设备名称或者设备标签，第二列为挂载目录的名称，第三列为文件类型，第四列为挂载属性，第五列指定该文件系统是否使用dump进行备份（0表示不备份，1表示每天备份），第六列制定该文件系统在开机后使用fsck程序进行磁盘检测的顺序（根文件系统需要指定为1，其他文件系统一般为2，如果为0，则表示不需要磁盘检测）echo “/dev/sdb /data xfs defaults 0 0” >> /etc/fstab

LVM的熟悉和配置

• LVM工作原理 LVM（Logical Volume Manager）逻辑卷管理，是在硬盘分区和文件系统之间添加的一个逻辑层，为文件系统屏蔽下层硬盘分区布局，并提供一个抽象的盘卷，在盘卷上建立文件系统。管理员利用LVM可以在硬盘不用重新分区的情况下动态调整文件系统的大小，并且利用LVM管理的文件系统可以跨越物理硬盘。当服务器添加了新的硬盘后，管理员不必将原有的文件移动到新的硬盘上，而是通过LVM直接扩展文件系统来跨越物理硬盘。 LVM就是通过将底层的物理硬盘封装，然后以逻辑卷的方式呈现给上层应用。当我们对底层的物理硬盘进行操作时，不再是针对分区进行操作，而是通过逻辑卷对底层硬盘进行管理操作。
• 需要了解的基础术语物理存储介质（The physical media）：LVM存储介质，可以是硬盘分区、整个硬盘、raid阵列或SAN硬盘。设备必须初始化为LVM物理卷，才能与LVM结合使用。　　物理卷PV（physical volume）：物理卷就是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质比较却包含与LVM相关的管理参数，创建物理卷可以用硬盘分区，也可以用硬盘本身。　　卷组VG（Volume Group）：LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘，一个卷组VG由一个或多个物理卷PV组成。可以在卷组VG上建立逻辑卷LV。　　逻辑卷LV（logical volume）：类似于非LVM系统中的硬盘分区，逻辑卷LV建立在卷组VG之上。在逻辑卷LV之上建立文件系统。　　物理块PE（physical Extent）：物理卷PV中可以分配的最小存储单元，PE的大小可以指定，默认为4MB　　逻辑块LE（Logical Extent）：逻辑卷LV中可以分配的最小存储单元，在同一卷组VG中LE的大小和PE是相同的，并且一一相对。
• LVM的实现过程新增硬盘->创建物理卷->依据物理卷创建卷组->从卷组划分空间给逻辑卷->把逻辑卷当成硬盘来使用，进行挂载参考网址https://www.cnblogs.com/diantong/p/10554831.html
• 常用命令介绍功能PV管理命令VG管理命令LV管理命令scan 扫描pvscanvgscanlvscancreate 创建pvcreatevgcreatelvcreateremove 移除pvremovevgremovelvremoveextend 扩展vgextendlvextendreduce 减少vgreducelvreduce

解决方案选型

• 方案列表

• 方案选择 直接挂载硬盘的方式，虽然直接简单，但是随着使用时间增长，磁盘空间会不够用，只能更换一个更大的硬盘并对复制数据，但是这个过程太慢了。在Linux系统中，有一种机制叫做LVM，这个机制可以实现磁盘空间的动态扩容。 从日后维护，数据安全的角度来考虑，硬盘使用虚拟技术挂载上去，不容易损坏，而且LVM可以动态扩容，减少维护困难和可以利用lvm2实现快照，方便发生问题时恢复快照，因此选择方案二。

实施过程

视频学习https://www.bilibili.com/video/BV16W411t7YY

• 机房人员新增硬盘lsblk
• 将物理磁盘设备初始化为物理卷pvcreate /dev/sdc
• 创建卷组，并将PV加入卷组中vgcreate yuanlv /dev/sdc
• 基于卷组创建逻辑卷lvcreate -n yuanlv -L 500G yuanvg
• 为创建好的逻辑卷创建文件系统mkfs -t ext4 /dev/mapper/yuanvg-yuanlv
• 将格式好的逻辑卷挂载使用mkdir /data_lvm mount /dev/mapper/yuanvg-yuanlv /data_lvm
• 编辑/etc/fstab，添加逻辑卷开机自启echo " /dev/mapper/yuanvg-yuanlv /data_lvm ext4 defaults 0 0 " /etc/fstab

实施过程演示

• 机房人员新增硬盘[root@FVM1539 ~]# lsblk

[root@FVM1539 ~]# pvcreate /dev/sdc

[root@FVM1539 ~]# pvdisplay

[root@FVM1539 /]# vgcreate yuanvg /dev/sdc
#这个命令从 /dev/sdc创建vg卷组

[root@FVM1539 /]# vgs
#显示vg卷组

[root@FVM1539 /]# lvcreate -n yuanlv -L 499G yuanvg
#从名字为yuanvg的vg 分配499G空间给名字为yuanlv的lv

[root@FVM1539 /]# lvdisplay
#查看lv卷组信息
#下图可以知道lv的名字是yuanlv，位置是 /dev/yuanvg/yuanlv

[root@FVM1539 /]# mkfs.ext4 /dev/mapper/yuanvg-yuanlv
#/dev/mapper/yuanvg-yuanlv与 /dev/yuanvg/yuanlv 一样，都是lv卷组的位置

[root@FVM1539 data_lvm]# mount /dev/mapper/yuanvg-yuanlv  /data_lvm/
#挂载的命令

[root@FVM1539 data_lvm]# echo " /dev/mapper/yuanvg-yuanlv   /data_lvm   ext4 defaults 0 0  "   /etc/fstab
[root@FVM1539 data_lvm]#cat /etc/fstab

动态扩容LV

• 确保vg还有没有多余的空间如果有，直接扩充逻辑卷如果无，则需要扩容vg需要新增硬盘，假如系统检测到为 /dev/sddpvcreate /dev/sdd#根据/dev/sdd创建物理卷扩容VG卷组vgextend yuanvg /dev/sdd #这里要跟硬盘
• 扩充逻辑卷lvextend -L +100G /dev/yuanvg/yuanlv##lvextend -l +100%free /dev/yuanvg/yuanlv
  # -l +100%free 是把vg卷组所有的空间都增加到lv上
  # -L 是参数是全部容量
  # -L +10G 是总体容量增加10G
  # -L 10G 是总体容量变为10G
  #加入-r参数就不用更新文件系统!
  #加入-r参数就不用更新文件系统!
  #加入-r参数就不用更新文件系统!
• 查看扩充后LV大小lvdisplay
• 更新文件系统resize2fs /dev/yuanvg/yuanlv #适用ext4系统
  
  xfs_growfs /dev/yuanvg/yuanlv #使用与xfs系统（xfs系统只能增加不能缩小）
• 查看更新好文件系统df -h

缩容LVM

参考网址 https://www.bilibili.com/video/BV16W411t7YY?p=3

有两条需要注意！缩小空间前一定要umount目录！xfs文件系统不支持缩小！

• 缩容之前必须先umount 目录（重要）

删除LVM

参考网址https://www.cnblogs.com/diantong/p/10554831.html (9)删除lvm

此过程会清空数据，仅作了解（因为在生产服务器不会进行这样的操作）

umount卸载-->lvremove移除逻辑卷LV-->vgremove移除卷组VG-->pvremove移除物理卷PV

umount /data01          #umount 目录 取消挂载文件系统
lvs                     #输入lvs检查目前lv卷的情况  
lvremove /dev/mapper/lv_datavg   #删除lv卷
vgs                           #查看vg卷情况
vgremove datavg
pvremove /dev/sdb
pvs
lsblk
拔掉硬盘或者删除硬盘就行

更换硬盘(硬盘已经加入了VG)

参考网址https://www.cnblogs.com/diantong/p/10554831.html (8)vg卷组缩小

这里以/sdd为例子，已经加入了VG并创建了逻辑卷，但因为要更换硬盘，

• 缩容LVMumont /dev/vg_name/lv_namelvreduce -L -某G -r /dev/vg_name/lv_name 命令
• 缩小VGvgreduce vg_name /dev/sdd
• 把硬盘从PV移除pvmove /dev/sdd