磁盘分区

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磁盘分区

一直想搞这个，也是迟迟为动手，既然列入了今日计划，那就开始吧。

一、磁盘

1.1 分类

硬盘种类，浅分的话，只有两种，机械硬盘、固态硬盘。

细分的话，有太多的分类。固态分好多种，好多种颗粒。

机械硬盘没接触过，10年前家里的笔记本就是固态硬盘。

甚至还有很久之前的软盘，更是看到没看过。

1.2 基本概念

以后懂的时候再填充这一块内容吧。，不得不搞懂，不然分区数量为什么是4个主分区，我都无法理解。

  • 物理扇区，磁盘的物理属性，最小操作单元，以前磁盘是 512B ，新磁盘是4KB

  • 逻辑扇区，通俗意义的扇区，一般都说这个，512B

  • 分配单元大小，Windows格式化时看到的，是文件系统的最小操作单元

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fsutil fsinfo ntfsinfo C:

这条命令可以看物理扇区、逻辑扇区 的大小。（需要管理员权限）

二、分区

分区，我的理解是，把硬盘分成不同的区域，重装系统时可以保留部分数据。也可以再不同的分区装上不同的操作系统。

2.1 分区表

分区表，记录分区的信息，从哪到哪是哪个分区。分为两种，MBR、GPT。

  • MBR，（Master Boot Recard）主引导记录，传统的，旧的分区方式。
  • GPT，（GUID Partition Table）分区表，新的分区方式。
对比 MBR GPT
分区数量 最多4个主分区 128个（操作系统限制）
最大支持磁盘容量 2T 9.4ZB
有无备份 无备份 分区表尾部有备份
安全性 无校验 有校验
兼容性 常配合BIOS 常配合UEFI
分区表占用空间 512B（一个扇区） 34个扇区+33个扇区

注：UEFI是新版的BIOS，支持更多的功能。

2.1.1 MBR

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flowchart LR
  classDef region fill:#f8f9fa,stroke:#333,stroke-width:1px;
  Boot["0x000 - 0x1BD<br/>(0 - 445) 446 字节<br/>引导代码 (Bootstrap)"]
  P1["分区 1<br/>（0x1BE - 0x1CD）<br/>16 字节<br/>引导标志(1) 起始CHS(3) 类型(1) 结束CHS(3) 起始LBA(4) 扇区数(4)"]
  P2["分区 2<br/>（0x1CE - 0x1DD）<br/>16 字节<br/>同上"]
  P3["分区 3<br/>（0x1DE - 0x1ED）<br/>16 字节<br/>同上"]
  P4["分区 4<br/>（0x1EE - 0x1FD）<br/>16 字节<br/>同上"]
  Sig["0x1FE - 0x1FF<br/>(510 - 511) 2 字节<br/>启动签名 0x55AA"]

  Boot --> P1 --> P2 --> P3 --> P4 --> Sig

  class Boot,P1,P2,P3,P4,Sig region;

MBR演示图

MBR共占用 1个扇区。

  • 1-446 字节，引导程序。共446字节
  • 447-510 字节，分区表。共64字节。每个分区占用16字节。 最多有4个主分区。
  • 511-512 字节，启动标志，代表该扇区可以引导。共2字节。

2.1.2 GPT

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flowchart LR
  classDef region fill:#f8f9fa,stroke:#333,stroke-width:1px;
  classDef hdr fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32,stroke-width:1px;
  classDef ent fill:#e3f2fd,stroke:#1565c0,stroke-width:1px;

  subgraph GPT_Head["GPT 开头区域（LBA 0~33，共 34 个扇区）"]
    direction LR
    MBR["LBA 0<br/>保护性 MBR<br/>(1 扇区)<br/>类型 0xEE，防止旧系统误识别"]:::region --> 
    GPT_H["LBA 1<br/>GPT Header<br/>(1 扇区)<br/>包含磁盘 GUID、分区表位置、校验值等"]:::hdr -->
    GPT_E["LBA 2~33<br/>GPT 分区项表（Partition Entries）<br/>32 扇区 = 128 项 × 128B<br/>每项描述一个分区的 GUID、LBA 起止、属性等"]:::ent
  end

  subgraph GPT_Tail["GPT 尾部区域（磁盘末尾 33 个扇区）"]
    direction LR
    GPT_E2["倒数第 33~第 2 扇区<br/>备份分区项表（Partition Entries Backup）<br/>与前面相同"]:::ent -->
    GPT_H2["最后 1 个扇区<br/>备份 GPT Header<br/>记录与主 Header 一致的信息，但位置不同"]:::hdr
  end

GPT演示图

GPT共占用 34+33个扇区。

  • 第一个扇区，兼容老系统，不要让旧系统识别为MBR
  • 第二个扇区，GPT表头，记录分区表位置、GUID、校验值等信息。
  • 第 3 - 34 个扇区，分区表。共 32 * 512B 字节，每个分区占用 128 字节。最多有 128个分区。

尾部有备份

  • 最后一个扇区，和开头区域的GPT 头一模一样。
  • 倒数第 2 - 33 个扇区，备份分区表，与开头的分区表一模一样。

2.2 特殊分区

2.2.1 EFI

MBR 把系统引导程序放到第一个扇区 446 字节。

GPT 把系统引导放到 EFI 的分区，主板上的 UEFI 可以发现这个分区。有的软件把这个分区叫做 ESP （EFI System Partition）.

2.2.2 MSR

MSR（Microsoft Reserved Partition），微软保留分区。16M。

不存放数据，对用户不可见。为系统内部使用（如转换动态磁盘、创建卷快照等）保留空间。

2.3 分区软件

  • Windows 自带的，右键此电脑，管理，磁盘管理

  • DiskGenius ，Windows 软件，简称DG 中文官网

  • fdisk ，Linux 的分区软件，用于分MBR，新版 2.26+ 也可以操作GPT

  • gdisk ，Linux 的分区软件，只能分GPT

三、Linux分区练习

Linux 下一切皆文件，磁盘也会被映射为 /dev/sd[a-z] 或 /dev/vsd[a-z] 的文件。

3.1 查看磁盘设备

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lsblk
ls -ld /dev/sd*
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root@ubuntu24template:~# lsblk
NAME                      MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
sda                         8:0    0   20G  0 disk 
├─sda1                      8:1    0    1M  0 part 
├─sda2                      8:2    0  1.8G  0 part /boot
└─sda3                      8:3    0 18.2G  0 part 
  └─ubuntu--vg-ubuntu--lv 252:0    0   10G  0 lvm  /
sdb                         8:16   0   20G  0 disk 
sdc                         8:32   0   20G  0 disk 
sr0                        11:0    1    3G  0 rom  
root@ubuntu24template:~# 
root@ubuntu24template:~# ls -l /dev/sd*
brw-rw---- 1 root disk 8,  0 Oct  7 17:41 /dev/sda
brw-rw---- 1 root disk 8,  1 Oct  7 17:41 /dev/sda1
brw-rw---- 1 root disk 8,  2 Oct  7 17:41 /dev/sda2
brw-rw---- 1 root disk 8,  3 Oct  7 17:41 /dev/sda3
brw-rw---- 1 root disk 8, 16 Oct  7 17:41 /dev/sdb
brw-rw---- 1 root disk 8, 32 Oct  7 17:41 /dev/sdc
root@ubuntu24template:~#

3.2 fdisk分区

3.2.1 工具分区

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fdisk 磁盘设备文件
  • p 输入分区表
  • w 写入分区表
  • n 新建分区表
  • m 输入帮助文档
  • q 退出
  • g 创建GPT分区表，默认是MBR
  • d 删除分区

输出磁盘分区信息

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root@ubuntu24template:~# fdisk /dev/sdb

Welcome to fdisk (util-linux 2.39.3).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

Device does not contain a recognized partition table.
Created a new DOS (MBR) disklabel with disk identifier 0x9fd7e3c8.

Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 20 GiB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk model: VMware Virtual S
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x9fd7e3c8

Command (m for help):

新建分区并写入

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Command (m for help): n
Partition type
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended (container for logical partitions)
Select (default p): 

Using default response p.
Partition number (1-4, default 1): 
First sector (2048-41943039, default 2048): 
Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (2048-41943039, default 41943039): +3G

Created a new partition 1 of type 'Linux' and of size 3 GiB.

Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 20 GiB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk model: VMware Virtual S
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x9fd7e3c8

Device     Boot Start     End Sectors Size Id Type
/dev/sdb1        2048 6293503 6291456   3G 83 Linux

Command (m for help): w
The partition table has been altered.
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

root@ubuntu24template:~#

分区结束，还不能直接写文件，需要格式化文件系统

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# 查看文件系统
root@ubuntu24template:~# mkfs.
mkfs.bfs     mkfs.btrfs   mkfs.cramfs  mkfs.ext2    mkfs.ext3    mkfs.ext4    mkfs.minix   mkfs.xfs     

# 格式化
root@ubuntu24template:~# mkfs.xfs /dev/sdb1 
meta-data=/dev/sdb1              isize=512    agcount=4, agsize=196608 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=1, sparse=1, rmapbt=1
         =                       reflink=1    bigtime=1 inobtcount=1 nrext64=0
data     =                       bsize=4096   blocks=786432, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0, ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=16384, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-coun

3.2.2 挂载

此时系统显示不出来，还需要挂载，挂载分为临时挂载和永久挂载

临时挂载

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mount 磁盘设备文件 挂载点
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# 查看文件系统及挂载点
root@ubuntu24template:~# df -TH
Filesystem                        Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                             tmpfs  406M  1.3M  405M   1% /run
/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv ext4    11G  4.7G  5.3G  47% /
tmpfs                             tmpfs  2.1G     0  2.1G   0% /dev/shm
tmpfs                             tmpfs  5.3M     0  5.3M   0% /run/lock
/dev/sda2                         ext4   1.9G  104M  1.7G   7% /boot
tmpfs                             tmpfs  406M   13k  406M   1% /run/user/1000

# 临时挂载
root@ubuntu24template:~# mount /dev/sdb1 /mnt/

# 查看文件系统及挂载点
root@ubuntu24template:~# df -TH
Filesystem                        Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                             tmpfs  406M  1.3M  405M   1% /run
/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv ext4    11G  4.7G  5.3G  47% /
tmpfs                             tmpfs  2.1G     0  2.1G   0% /dev/shm
tmpfs                             tmpfs  5.3M     0  5.3M   0% /run/lock
/dev/sda2                         ext4   1.9G  104M  1.7G   7% /boot
tmpfs                             tmpfs  406M   13k  406M   1% /run/user/1000
/dev/sdb1                         xfs    3.2G   95M  3.1G   3% /mnt
root@ubuntu24template:~#

取消挂载

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umount 挂载点或挂载设备
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# 查看挂载信息
root@ubuntu24template:~# df -TH
Filesystem                        Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                             tmpfs  406M  1.3M  405M   1% /run
/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv ext4    11G  4.7G  5.3G  47% /
tmpfs                             tmpfs  2.1G     0  2.1G   0% /dev/shm
tmpfs                             tmpfs  5.3M     0  5.3M   0% /run/lock
/dev/sda2                         ext4   1.9G  104M  1.7G   7% /boot
tmpfs                             tmpfs  406M   13k  406M   1% /run/user/1000
/dev/sdb1                         xfs    3.2G   95M  3.1G   3% /mnt
root@ubuntu24template:~# 

# 取消挂载
root@ubuntu24template:~# umount /mnt/
root@ubuntu24template:~# 

# 查看挂载信息
root@ubuntu24template:~# df -TH
Filesystem                        Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                             tmpfs  406M  1.3M  405M   1% /run
/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv ext4    11G  4.7G  5.3G  47% /
tmpfs                             tmpfs  2.1G     0  2.1G   0% /dev/shm
tmpfs                             tmpfs  5.3M     0  5.3M   0% /run/lock
/dev/sda2                         ext4   1.9G  104M  1.7G   7% /boot
tmpfs                             tmpfs  406M   13k  406M   1% /run/user/1000
root@ubuntu24template:~#

永久挂载，写入 /etc/fstab

1
设备文件或UUID	挂载点	文件系统	挂载选项	0 	1
  • 挂载选项一般使用 defaults
  • 0 不备份
  • 1 开机自检
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/dev/sdb1 /mnt xfs defaults 0 1

刷新挂载

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mount -a
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root@ubuntu24template:~# df -hT
Filesystem                        Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                             tmpfs  387M  1.3M  386M   1% /run
/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv ext4   9.8G  4.4G  5.0G  47% /
tmpfs                             tmpfs  1.9G     0  1.9G   0% /dev/shm
tmpfs                             tmpfs  5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
/dev/sda2                         ext4   1.8G   99M  1.6G   7% /boot
tmpfs                             tmpfs  387M   12K  387M   1% /run/user/1000
root@ubuntu24template:~# 

# 挂载全部
root@ubuntu24template:~# mount -a
mount: (hint) your fstab has been modified, but systemd still uses
       the old version; use 'systemctl daemon-reload' to reload.
root@ubuntu24template:~# systemctl daemon-reload
root@ubuntu24template:~# 

# 查看挂载信息
root@ubuntu24template:~# df -hT
Filesystem                        Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                             tmpfs  387M  1.3M  386M   1% /run
/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv ext4   9.8G  4.4G  5.0G  47% /
tmpfs                             tmpfs  1.9G     0  1.9G   0% /dev/shm
tmpfs                             tmpfs  5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
/dev/sda2                         ext4   1.8G   99M  1.6G   7% /boot
tmpfs                             tmpfs  387M   12K  387M   1% /run/user/1000
/dev/sdb1                         xfs    3.0G   90M  2.9G   3% /mnt
root@ubuntu24template:~#

3.3 gdisk 分区

用法一模一样·。不赘述了。

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gdisk 磁盘文件

输入分区信息

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root@ubuntu24template:~# gdisk /dev/sdc
GPT fdisk (gdisk) version 1.0.10

Partition table scan:
  MBR: not present
  BSD: not present
  APM: not present
  GPT: not present

Creating new GPT entries in memory.

Command (? for help): p
Disk /dev/sdc: 41943040 sectors, 20.0 GiB
Model: VMware Virtual S
Sector size (logical/physical): 512/512 bytes
Disk identifier (GUID): 5245C6ED-5E19-43EE-A677-ADAAB55040E0
Partition table holds up to 128 entries
Main partition table begins at sector 2 and ends at sector 33
First usable sector is 34, last usable sector is 41943006
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 41942973 sectors (20.0 GiB)

Number  Start (sector)    End (sector)  Size       Code  Name

Command (? for help):

清除分区表

1
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3
4
5
6
7
gdisk 设备

# 进入专家模式
x

# 擦除
z

四、逻辑卷LVM

逻辑卷LVM

4.1 基本概念

逻辑卷分区较传统分区有更高程度的自定义。可动态调整空间、跨磁盘分区等。

本质是做了几层抽象层。

  • PV ，物理卷，将物理设备或分区 映射为PV。
  • VG，卷组，多个PV构成卷组。
  • LV，逻辑卷，从VG中分区，作为分区使用。
  • PE，LVM最小管理单元，默认4MB

4.2 操作配置

基本的流程，准备5个小实验

1
2
3
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9
# 添加硬盘、创建物理卷PV，创建卷组VG，从VG中分区得到LV，格式化，挂载。

# 扩容LV（VG剩余空间足够），文件系统扩容，

# 新添加PV，扩容VG，扩容LV（VG剩余空间不足），文件系统扩容，

# 从VG中去PV（PV未占用，直接去）

# 从VG中去PV（PV占用，先迁移）

4.2.1 实验一（逻辑卷创建）

流程，虚拟机新添加4块硬盘，这里用2块，后面扩容时加一块，删除时也用一块迁移数据。

4.2.1.1 查看磁盘设备

这里有新情况，加硬盘没注意，sd* 变成 nvme0n*

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3
lsblk
dh -hT
ls -la /dev/nvme0n*
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# 法一
[root@centos9 ~]# lsblk
NAME        MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
sr0          11:0    1  8.1G  0 rom  
nvme0n1     259:0    0   20G  0 disk 
├─nvme0n1p1 259:1    0    1G  0 part /boot
└─nvme0n1p2 259:2    0   19G  0 part 
  ├─cs-root 253:0    0   17G  0 lvm  /
  └─cs-swap 253:1    0    2G  0 lvm  [SWAP]
nvme0n2     259:3    0   20G  0 disk 
nvme0n3     259:4    0   20G  0 disk 
nvme0n4     259:5    0   20G  0 disk 
nvme0n5     259:6    0   20G  0 disk 
[root@centos9 ~]# 

# 法二
[root@centos9 ~]# df -hT
Filesystem          Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs            devtmpfs  853M     0  853M   0% /dev
tmpfs               tmpfs     873M     0  873M   0% /dev/shm
tmpfs               tmpfs     349M  5.1M  344M   2% /run
/dev/mapper/cs-root xfs        17G  1.1G   16G   7% /
/dev/nvme0n1p1      xfs      1014M  198M  817M  20% /boot
tmpfs               tmpfs     175M     0  175M   0% /run/user/1000
[root@centos9 ~]# 

# 法三
[root@centos9 ~]# ls -la /dev/nvme0n*
brw-rw----. 1 root disk 259, 0 Oct 10 10:41 /dev/nvme0n1
brw-rw----. 1 root disk 259, 1 Oct 10 10:41 /dev/nvme0n1p1
brw-rw----. 1 root disk 259, 2 Oct 10 10:41 /dev/nvme0n1p2
brw-rw----. 1 root disk 259, 3 Oct 10 10:41 /dev/nvme0n2
brw-rw----. 1 root disk 259, 4 Oct 10 10:41 /dev/nvme0n3
brw-rw----. 1 root disk 259, 5 Oct 10 10:41 /dev/nvme0n4
brw-rw----. 1 root disk 259, 6 Oct 10 10:41 /dev/nvme0n5
[root@centos9 ~]#
4.2.1.2 创建PV、VG、LV
1
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4
5
6
7
pvcreate 物理设备或分区1 物理设备或分区2 ..

vgcreate 卷组名 物理卷1 物理卷2 ...
vgcreate 卷组名 物理卷1 物理卷2 ...  -s PE大小

lvcreate -n 逻辑卷名 -L 分配存储大小 卷组名
lvcreate -n 逻辑卷名 -l PE数量 卷组名
1
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9
# 参考sd*
pvcreate /dev/sd{a..d}

vgcreate vg1 /dev/sda /dev/sdb
vgcreate vg1 /dev/sda /dev/sdb -s 16M

# 创建LV
lvcreate -n lv1 -L 30G vg1
lvcreate -n lv1 -l 1024 vg1
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# 创建PV
[root@centos9 ~]# pvcreate /dev/nvme0n{2,3}
  Physical volume "/dev/nvme0n2" successfully created.
  Physical volume "/dev/nvme0n3" successfully created.
[root@centos9 ~]# 

# 创建VG
[root@centos9 ~]# pvs
  PV             VG Fmt  Attr PSize   PFree 
  /dev/nvme0n1p2 cs lvm2 a--  <19.00g     0 
  /dev/nvme0n2      lvm2 ---   20.00g 20.00g
  /dev/nvme0n3      lvm2 ---   20.00g 20.00g
[root@centos9 ~]# vgcreate vg1 /dev/nvme0n2 /dev/nvme0n3
  Volume group "vg1" successfully created
[root@centos9 ~]# 

# 创建LV
[root@centos9 ~]# vgs
  VG  #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree 
  cs    1   2   0 wz--n- <19.00g     0 
  vg1   2   0   0 wz--n-  39.99g 39.99g
[root@centos9 ~]# lvcreate -n lv1 -L 30G vg1
  Logical volume "lv1" created.
[root@centos9 ~]#
4.2.1.3 查看PV、VG、LV
1
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11
pvs
pvscan
pvdisplay

vgs
vgscan
vgdisplay

lvs
lvscan
lvdisplay

PV

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47
[root@centos9 ~]# pvs
  PV             VG  Fmt  Attr PSize   PFree
  /dev/nvme0n1p2 cs  lvm2 a--  <19.00g    0 
  /dev/nvme0n2   vg1 lvm2 a--  <20.00g    0 
  /dev/nvme0n3   vg1 lvm2 a--  <20.00g 9.99g
[root@centos9 ~]# 
[root@centos9 ~]# pvscan
  PV /dev/nvme0n2     VG vg1             lvm2 [<20.00 GiB / 0    free]
  PV /dev/nvme0n3     VG vg1             lvm2 [<20.00 GiB / 9.99 GiB free]
  PV /dev/nvme0n1p2   VG cs              lvm2 [<19.00 GiB / 0    free]
  Total: 3 [<58.99 GiB] / in use: 3 [<58.99 GiB] / in no VG: 0 [0   ]
[root@centos9 ~]# 
[root@centos9 ~]# pvdisplay 
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/nvme0n2
  VG Name               vg1
  PV Size               20.00 GiB / not usable 4.00 MiB
  Allocatable           yes (but full)
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              5119
  Free PE               0
  Allocated PE          5119
  PV UUID               njsifN-6O4l-DmGX-DPcp-iXiL-DHm3-Zs9jmz
   
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/nvme0n3
  VG Name               vg1
  PV Size               20.00 GiB / not usable 4.00 MiB
  Allocatable           yes 
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              5119
  Free PE               2558
  Allocated PE          2561
  PV UUID               5qnblz-L7At-Gezi-f3on-mrmS-Cgzt-Lsnws4
   
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/nvme0n1p2
  VG Name               cs
  PV Size               <19.00 GiB / not usable 3.00 MiB
  Allocatable           yes (but full)
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              4863
  Free PE               0
  Allocated PE          4863
  PV UUID               JdMs5E-9Csl-gjSQ-MOHw-1L7m-Z8zX-EpHQRH
   
[root@centos9 ~]#

VG

1
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49
50
51
[root@centos9 ~]# vgs
  VG  #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree
  cs    1   2   0 wz--n- <19.00g    0 
  vg1   2   1   0 wz--n-  39.99g 9.99g
[root@centos9 ~]# vgscan
  Found volume group "vg1" using metadata type lvm2
  Found volume group "cs" using metadata type lvm2
[root@centos9 ~]# vgdisplay 
  --- Volume group ---
  VG Name               vg1
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  Metadata Sequence No  2
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                1
  Open LV               0
  Max PV                0
  Cur PV                2
  Act PV                2
  VG Size               39.99 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              10238
  Alloc PE / Size       7680 / 30.00 GiB
  Free  PE / Size       2558 / 9.99 GiB
  VG UUID               X9duoj-3Ev2-1HL3-XOX7-Wt7g-YPWy-kn80yf
   
  --- Volume group ---
  VG Name               cs
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        1
  Metadata Sequence No  3
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                2
  Open LV               2
  Max PV                0
  Cur PV                1
  Act PV                1
  VG Size               <19.00 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              4863
  Alloc PE / Size       4863 / <19.00 GiB
  Free  PE / Size       0 / 0   
  VG UUID               lOJaWr-4Iid-YfK0-fQTp-LN9a-lNf1-PqL8ET
   
[root@centos9 ~]#
4.2.1.4 格式化
1
mkfs.文件系统 逻辑卷
1
mkfs.xfs /dev/vg1/lv1
1
2
3
4
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12
[root@centos9 ~]# mkfs.xfs /dev/vg1/lv1
meta-data=/dev/vg1/lv1           isize=512    agcount=4, agsize=1966080 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=1, sparse=1, rmapbt=0
         =                       reflink=1    bigtime=1 inobtcount=1
data     =                       bsize=4096   blocks=7864320, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0, ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=3840, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
[root@centos9 ~]#
4.2.1.5 临时挂载
1
2
mkdir /mnt/lv1
mount /dev/vg1/lv1 /mnt/lv1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
[root@centos9 ~]# mkdir /mnt/lv1
[root@centos9 ~]# mount /dev/vg1/lv1 /mnt/lv1
[root@centos9 ~]# df -hT
Filesystem          Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs            devtmpfs  853M     0  853M   0% /dev
tmpfs               tmpfs     873M     0  873M   0% /dev/shm
tmpfs               tmpfs     349M  5.2M  344M   2% /run
/dev/mapper/cs-root xfs        17G  1.2G   16G   7% /
/dev/nvme0n1p1      xfs      1014M  198M  817M  20% /boot
tmpfs               tmpfs     175M     0  175M   0% /run/user/1000
/dev/mapper/vg1-lv1 ext4       30G   24K   28G   1% /mnt/lv1
[root@centos9 ~]#

4.2.2 实验二（扩容LV）

流程，查看VG剩余空间，扩容

4.2.2.1 查看VG剩余空间

发现还剩10G，可以扩。

1
vgdisplay vg1
1
2
3
4
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6
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22
23
[root@centos9 ~]# vgdisplay vg1
  --- Volume group ---
  VG Name               vg1
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  Metadata Sequence No  2
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                1
  Open LV               1
  Max PV                0
  Cur PV                2
  Act PV                2
  VG Size               39.99 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              10238
  Alloc PE / Size       7680 / 30.00 GiB
  Free  PE / Size       2558 / 9.99 GiB
  VG UUID               X9duoj-3Ev2-1HL3-XOX7-Wt7g-YPWy-kn80yf
   
[root@centos9 ~]#
4.2.2.2 扩容LV
1
2
3
4
5
6
7
lvextend -L 32G 逻辑卷
lvextend -L +2G 逻辑卷

lvextend -l PE数量 逻辑卷
lvextend -l +PE数量 逻辑卷

lvextend -L +100%FREE 逻辑卷
  • 法一，扩容，2G
1
2
3
4
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6
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25
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27
28
29
30
31
# 新设置空间的大小必须比存在的大
[root@centos9 ~]# lvextend -L 2G /dev/vg1/lv1 
  New size given (512 extents) not larger than existing size (9216 extents)
[root@centos9 ~]# 

# 添加2G
[root@centos9 ~]# lvextend -L +2G /dev/vg1/lv1 
  Size of logical volume vg1/lv1 changed from 30.00 GiB (7680 extents) to 32.00 GiB (8192 extents).
  Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
[root@centos9 ~]# 

# 查看逻辑卷
[root@centos9 ~]# lvdisplay /dev/vg1/lv1 
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/vg1/lv1
  LV Name                lv1
  VG Name                vg1
  LV UUID                5yz2dh-5xWY-CCiV-6SOQ-y98Q-XqLg-wQW4k0
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time centos9.template, 2025-10-10 11:00:30 +0800
  LV Status              available
  # open                 1
  LV Size                32.00 GiB
  Current LE             8192
  Segments               2
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     256
  Block device           253:2
   
[root@centos9 ~]#
  • 法二，扩容，1024个PE，4G
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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19
20
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25
26
27
28
29
30
31
# 这里指定的PE数量必须比之前的空间大
[root@centos9 ~]# lvextend -l 1024 /dev/vg1/lv1 
  New size given (1024 extents) not larger than existing size (9216 extents)
[root@centos9 ~]# 

# 添加1024个PE
[root@centos9 ~]# lvextend -l +1024 /dev/vg1/lv1 
  Size of logical volume vg1/lv1 changed from 32.00 GiB (8192 extents) to 36.00 GiB (9216 extents).
  Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
[root@centos9 ~]# 

# 查看逻辑卷
[root@centos9 ~]# lvdisplay /dev/vg1/lv1 
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/vg1/lv1
  LV Name                lv1
  VG Name                vg1
  LV UUID                5yz2dh-5xWY-CCiV-6SOQ-y98Q-XqLg-wQW4k0
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time centos9.template, 2025-10-10 11:00:30 +0800
  LV Status              available
  # open                 1
  LV Size                36.00 GiB
  Current LE             9216
  Segments               2
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     256
  Block device           253:2
   
[root@centos9 ~]#
  • 法三，扩容，剩余空间的100%，3.99G
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[root@centos9 ~]# lvextend -l +100%FREE /dev/vg1/lv1 
  Size of logical volume vg1/lv1 changed from 36.00 GiB (9216 extents) to 39.99 GiB (10238 extents).
  Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
[root@centos9 ~]# 
[root@centos9 ~]# lvdisplay /dev/vg1/lv1 
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/vg1/lv1
  LV Name                lv1
  VG Name                vg1
  LV UUID                5yz2dh-5xWY-CCiV-6SOQ-y98Q-XqLg-wQW4k0
  LV Write Access        read/write
  LV Creation host, time centos9.template, 2025-10-10 11:00:30 +0800
  LV Status              available
  # open                 1
  LV Size                39.99 GiB
  Current LE             10238
  Segments               2
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     256
  Block device           253:2
   
[root@centos9 ~]#
4.2.2.3 文件系统扩容
1
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# ext 文件系统
resize2fs /dev/vg1/lv1

# xfs 文件系统
xfs_growfs /dev/vg1/lv1
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# 查看分区大小 30G
[root@centos9 ~]# df -hT
Filesystem          Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs            devtmpfs  853M     0  853M   0% /dev
tmpfs               tmpfs     873M     0  873M   0% /dev/shm
tmpfs               tmpfs     349M  5.2M  344M   2% /run
/dev/mapper/cs-root xfs        17G  1.2G   16G   7% /
/dev/nvme0n1p1      xfs      1014M  198M  817M  20% /boot
tmpfs               tmpfs     175M     0  175M   0% /run/user/1000
/dev/mapper/vg1-lv1 ext4       30G   24K   28G   1% /mnt/lv1
[root@centos9 ~]# 

# 扩容文件系统
[root@centos9 ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1
resize2fs 1.46.5 (30-Dec-2021)
Filesystem at /dev/vg1/lv1 is mounted on /mnt/lv1; on-line resizing required
old_desc_blocks = 4, new_desc_blocks = 5
The filesystem on /dev/vg1/lv1 is now 10483712 (4k) blocks long.

[root@centos9 ~]#

# 查看分区大小，40G
[root@centos9 ~]# df -hT
Filesystem          Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs            devtmpfs  853M     0  853M   0% /dev
tmpfs               tmpfs     873M     0  873M   0% /dev/shm
tmpfs               tmpfs     349M  5.2M  344M   2% /run
/dev/mapper/cs-root xfs        17G  1.2G   16G   7% /
/dev/nvme0n1p1      xfs      1014M  198M  817M  20% /boot
tmpfs               tmpfs     175M     0  175M   0% /run/user/1000
/dev/mapper/vg1-lv1 ext4       40G   48M   38G   1% /mnt/lv1
[root@centos9 ~]#

4.2.3 实验三（扩容VG-LV）

流程，查看VG剩余空间，发现不足，先扩容PV，再扩容VG，再扩容LV

4.2.3.1 查看VG-PV

发现无剩余空间

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vgdisplay vg1
pvs
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# 查看vg1详细信息
[root@centos9 ~]# vgdisplay vg1
  --- Volume group ---
  VG Name               vg1
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  Metadata Sequence No  5
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                1
  Open LV               1
  Max PV                0
  Cur PV                2
  Act PV                2
  VG Size               39.99 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              10238
  Alloc PE / Size       10238 / 39.99 GiB
  Free  PE / Size       0 / 0   
  VG UUID               X9duoj-3Ev2-1HL3-XOX7-Wt7g-YPWy-kn80yf
   
[root@centos9 ~]# 

# 发现无可用PV
[root@centos9 ~]# pvs
  PV             VG  Fmt  Attr PSize   PFree
  /dev/nvme0n1p2 cs  lvm2 a--  <19.00g    0 
  /dev/nvme0n2   vg1 lvm2 a--  <20.00g    0 
  /dev/nvme0n3   vg1 lvm2 a--  <20.00g    0 
[root@centos9 ~]#
4.2.3.2 扩容PV-VG
1
vgextend 卷组名 物理卷1 物理卷2
1
2
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9
# 扩容PV
[root@centos9 ~]# pvcreate /dev/nvme0n4
  Physical volume "/dev/nvme0n4" successfully created.
[root@centos9 ~]# 

# 扩容VG
[root@centos9 ~]# vgextend vg1 /dev/nvme0n4
  Volume group "vg1" successfully extended
[root@centos9 ~]#
4.2.3.3 扩容LV（同实验二）
1
lvextend -L/l 扩容空间 逻辑卷路径
1
2
3
4
5
# 扩容1G，256个PE
[root@centos9 ~]# lvextend -l +256 /dev/vg1/lv1
  Size of logical volume vg1/lv1 changed from 39.99 GiB (10238 extents) to 40.99 GiB (10494 extents).
  Logical volume vg1/lv1 successfully resized.
[root@centos9 ~]#
4.2.3.4 文件系统扩容
1
resize2fs 逻辑卷路径
1
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7
[root@centos9 ~]# resize2fs /dev/vg1/lv1 
resize2fs 1.46.5 (30-Dec-2021)
Filesystem at /dev/vg1/lv1 is mounted on /mnt/lv1; on-line resizing required
old_desc_blocks = 5, new_desc_blocks = 6
The filesystem on /dev/vg1/lv1 is now 10745856 (4k) blocks long.

[root@centos9 ~]#

4.2.4 实验四（删除PV）

流程，查看PV，如果空间未被使用，则可直接删除PV。

4.2.4.1 查看PV
1
2
3
4
5
6
7
[root@centos9 ~]# pvs
  PV             VG  Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/nvme0n1p2 cs  lvm2 a--  <19.00g      0 
  /dev/nvme0n2   vg1 lvm2 a--  <20.00g      0 
  /dev/nvme0n3   vg1 lvm2 a--  <20.00g      0 
  /dev/nvme0n4   vg1 lvm2 a--  <20.00g <20.00g
[root@centos9 ~]#
4.2.4.2 从VG中删除PV
1
vgreduce 卷组 物理卷路径
1
2
3
[root@centos9 ~]# vgreduce vg1 /dev/nvme0n4
  Removed "/dev/nvme0n4" from volume group "vg1"
[root@centos9 ~]#
4.2.4.3 删除PV
1
pvremove 物理卷路径
1
2
3
[root@centos9 ~]# pvremove /dev/nvme0n4
  Labels on physical volume "/dev/nvme0n4" successfully wiped.
[root@centos9 ~]#

4.2.5 实验五（迁移删除PV）

流程，查看PV，如果空间被使用，需要先迁移PV中的数据，再删除PV。

准备添加硬盘nvme0n5 ，迁移 nvme0n2 到 nvme0n5 然后删除 nvme0n2

4.2.5.1 查看PV
1
pvs
1
2
3
4
5
6
[root@centos9 ~]# pvs
  PV             VG  Fmt  Attr PSize   PFree
  /dev/nvme0n1p2 cs  lvm2 a--  <19.00g    0 
  /dev/nvme0n2   vg1 lvm2 a--  <20.00g    0 
  /dev/nvme0n3   vg1 lvm2 a--  <20.00g    0 
[root@centos9 ~]#
4.2.5.2 添加PV
1
2
pvcreate 磁盘路径
vgextend 卷组名 物理卷名称
1
2
3
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5
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10
[root@centos9 ~]# pvcreate /dev/nvme0n5
  Physical volume "/dev/nvme0n5" successfully created.
[root@centos9 ~]# vgextend vg1 /dev/nvme0n5
  Volume group "vg1" successfully extended
[root@centos9 ~]# 
[root@centos9 ~]# vgs
  VG  #PV #LV #SN Attr   VSize   VFree  
  cs    1   2   0 wz--n- <19.00g      0 
  vg1   3   1   0 wz--n- <59.99g <20.00g
[root@centos9 ~]#
4.2.5.3 迁移

nvme0n2 -> nvme0n5

1
pvmove 物理卷1 物理卷2
  • 物理卷1 是源
  • 物理卷2 是目标
1
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[root@centos9 ~]# pvs
  PV             VG  Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/nvme0n1p2 cs  lvm2 a--  <19.00g      0 
  /dev/nvme0n2   vg1 lvm2 a--  <20.00g      0 
  /dev/nvme0n3   vg1 lvm2 a--  <20.00g      0 
  /dev/nvme0n5   vg1 lvm2 a--  <20.00g <20.00g
[root@centos9 ~]# 
[root@centos9 ~]# pvmove /dev/nvme0n2 /dev/nvme0n5
  /dev/nvme0n2: Moved: 1.13%
  /dev/nvme0n2: Moved: 100.00%
[root@centos9 ~]# 
[root@centos9 ~]# pvs
  PV             VG  Fmt  Attr PSize   PFree  
  /dev/nvme0n1p2 cs  lvm2 a--  <19.00g      0 
  /dev/nvme0n2   vg1 lvm2 a--  <20.00g <20.00g
  /dev/nvme0n3   vg1 lvm2 a--  <20.00g      0 
  /dev/nvme0n5   vg1 lvm2 a--  <20.00g      0 
[root@centos9 ~]#
4.2.5.4 从VG中删除PV
1
vgreduce 卷组 物理卷路径
1
2
3
[root@centos9 ~]# vgreduce vg1 /dev/nvme0n2
  Removed "/dev/nvme0n2" from volume group "vg1"
[root@centos9 ~]#
4.2.5.5 删除PV
1
pvremove 物理卷路径
1
2
3
[root@centos9 ~]# pvremove /dev/nvme0n2
  Labels on physical volume "/dev/nvme0n2" successfully wiped.
[root@centos9 ~]#

五、封面图

封面图