一、LVM的基本概念
在對磁盤進行分區大小規劃時，有時往往不能確定這個分區要使用的總空間大小，而用fdisk對磁盤分區後，每個分區的大小已經固定了，如果分區設置的過大，就白白浪費了磁盤空間，而分區設置的過小，就會導致空間不夠用的情形，此時最常見的方法是重新劃分磁盤分區，或者通過軟連接的方式將此分區的目錄鏈接到另一個分區，雖然能臨時解決問題，但是給管理帶來了麻煩。如何能解決這些問題呢，LVM是一個不錯的方法。
LVM，是Logical Volume Manager的縮寫，中文意思是邏輯卷管理，它是linux下對磁盤分區進行管理的一種機制，LVM是建立在磁盤分區和文件系統之間的一個邏輯層，管理員利用LVM可以在磁盤不用重新分區的情況下動態的調整分區的大小。如果系統新增了一塊硬盤，通過LVM就可以將新增的硬盤空間直接擴展到原來的磁盤分區上。
二、 LVM的使用術語
通過LVM技術，屏蔽了磁盤分區的底層差異，在邏輯上給文件系統提供了一個卷的概念，然後在這些卷上建立相應的文件系統，在認識LVM之前，先熟悉下LVM中幾個常用的術語，在LVM中主要涉及以下幾個概念。
物理存儲設備（physical media）：指系統的存儲設備文件，比如：/dev/sda、/dev/hdb等等。
物理卷（physical volume）：簡稱PV，是指硬盤分區或者從邏輯上看起來和硬盤分區類似的設備(比如RAID設備)。
卷組（Volume Group）:簡稱VG，類似與非LVM系統中的物理硬盤，一個LVM卷組有一個或者多個物理卷組成。
邏輯卷（logical volume）：簡稱LV，類似與非LVM系統上的硬盤分區，LV建立在VG上，可以在LV上創建文件系統。
PE（physical extent）：PV中可以分配的最小存儲單元稱為PE，PE的大小是可指定的，默認為4M。
LE（logical extent）：LV中可以分配的最小存儲單元稱為LE，在同一個卷組中，LE的大小和PE是一樣的，且一一對應。
圖1清楚的說明了LVM各個組成部分之間的對應關系：
圖1 LVM磁盤組織結構圖
在圖1中：
有兩塊物理硬盤組成了LVM的底層結構，這兩塊硬盤的大小、型號可以不同。
PV可以看作是硬盤上的分區，因此，可以說物理硬盤A劃分了兩個分區，物理硬盤B劃分了3個分區。
然後將前三個PV組成了一個卷組VG1，後兩個PV組成了一個卷組VG2。
接著在卷組VG1上劃分了兩個邏輯卷LV1和LV2，在卷組VG2上劃分了一個獨立的邏輯卷LV3。
最後，在邏輯卷LV1、LV2和LV3上創建文件系統，分別用來掛載/usr、/home和/var分區。
三、 安裝LVM工具
通過下面的命令確認LVM是否已經安裝：
[root@localhost ~]# rpm -qa|grep lvm
lvm2-2.02.16-3.el5
system-config-lvm-1.0.22-1.0.el5
如果有類似上面的輸出，就說明系統中已經安裝了LVM，如果沒有任何輸出，則說明系統中還沒有安裝LVM，可以從系統安裝光盤或者網絡上找到對應的rpm包安裝即可，安裝方法這裡不在講述。
現在默認的linux發行版本內核一般都支持LVM，因此只要安裝好LVM工具，即可使用LVM提供的強大功能。
四、 LVM的創建與管理
LVM的創建需要經過以下幾個步驟：
1．創建物理分區
在使用LVM之前，需要首先劃分磁盤分區，也就是用fdisk命令劃分磁盤分區，劃分的方法在上個章節已經介紹過，稍微不同的是，在創建分區的時候，需要指定分區類型為linux LVM，對應的ID為8e（其實LVM也能識別linux默認的分區類型83），
這裡我們將所有分區類型都指定為8e，假定linux下新增了兩塊硬盤，分區後顯示如下：
[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sdb /dev/sdc
Disk /dev/sdb: 8589 MB, 8589934592 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 1044 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 1 1044 8385898+ 5 Extended
/dev/sdb5 1 250 2008062 8e Linux LVM
/dev/sdb6 251 500 2008093+ 8e Linux LVM
/dev/sdb7 501 750 2008093+ 8e Linux LVM
/dev/sdb8 751 1044 2361523+ 8e Linux LVM
Disk /dev/sdc: 8589 MB, 8589934592 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 1044 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdc1 1 1044 8385898+ 5 Extended
/dev/sdc5 1 499 4008154+ 8e Linux LVM
/dev/sdc6 500 1044 4377681 8e Linux LVM
由上面輸出可知，/dev/sdb硬盤劃分了一個擴展分區和四個邏輯分區，分區類型均為Linux LVM，/dev/sdc磁盤劃分了一個擴展分區和兩個邏輯分區，分區類型也都是Linux LVM。
這裡以兩塊硬盤舉例的主要目的是為了突出LVM可以跨磁盤操作的概念。也就是LVM可以操作多塊物理硬盤上的不同分區，通過LVM管理磁盤，屏蔽了底層物理設備的異構性。
注意，這裡僅僅是進行了分區操作，磁盤分區還沒有進行格式化。
2．創建物理卷（PV）
創建物理卷的命令是pvcreate，通過該命令可以將希望添加到卷組（VG）的所有磁盤分區或者整個磁盤創建為物理卷。使用格式為：
pvcreate 磁盤分區或整個磁盤
這裡將第一步中劃分的所有磁盤分區創建為物理卷，操作如下：
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdb5 /dev/sdb6 /dev/sdb7 /dev/sdb8 /dev/sdc5 /dev/sdc6
Physical volume "/dev/sdb5" successfully created
Physical volume "/dev/sdb6" successfully created
Physical volume "/dev/sdb7" successfully created
Physical volume "/dev/sdb8" successfully created
Physical volume "/dev/sdc5" successfully created
Physical volume "/dev/sdc6" successfully created
3．創建卷組
創建卷組的命令是vgcreate，使用格式為：
vgcreate 卷組名 物理卷
卷組名：就是要創建的卷組的名稱。
物理卷：指定希望添加到此卷組的所有磁盤分區或者整個磁盤。
這裡我們創建兩個卷組myvg1和myvg2，同時兩個卷組都跨越了不同的磁盤，卷組myvg1由/dev/sdb磁盤的/dev/sdb5、/dev/sdb6和/dev/sdc磁盤的/dev/sdc5分區組成。同理，卷組myvg2由/dev/sdb磁盤的/dev/sdb7、/dev/sdb8和/dev/sdc磁盤的/dev/sdc6分區組成。操作如下：
[root@localhost ~]# vgcreate myvg1 /dev/sdb5 /dev/sdb6 /dev/sdc5
Volume group "myvg1" successfully created
[root@localhost ~]# vgcreate myvg2 /dev/sdb7 /dev/sdb8 /dev/sdc6
Volume group "myvg2" successfully created
4．激活卷組
卷組創建完畢後，可以通過vgchange命令激活卷組，而無需重啟系統。Vgchange使用格式如下：
vgchange -a y 卷組名 （激活卷組）
vgchange -a n 卷組名 （停用卷組）
這裡我們激活卷組myvg1和myvg2，使用如下命令：
[root@localhost ~]# vgchange -a y myvg1
0 logical volume(s) in volume group "myvg1" now active
[root@localhost ~]# vgchange -a y myvg2
0 logical volume(s) in volume group "myvg2" now active
5．顯示卷組、物理卷屬性信息
vgdisplay用於顯示創建的卷組信息，同理pvdisplay命令用於顯示物理卷組信息，使用格式為：
vgdisplay 卷組名
pvdisplay 物理卷名
要顯示卷組myvg1的信息，執行操作如下：
[root@localhost ~]# vgdisplay myvg1
--- Volume group ---
VG Name myvg1
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 3
Metadata Sequence No 1
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 0
Open LV 0
Max PV 0
Cur PV 3
Act PV 3
VG Size 7.65 GB
PE Size 4.00 MB
Total PE 1958
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 1958 / 7.65 GB
VG UUID H6RMci-9F2C-QlPw-Bnl2-07AP-J0h7-XPq4FQ
從輸出可以看出此卷組所有信息，例如卷組大小為7.65 GB，每個PE大小為4M，總共的PE數為1958。
6．創建邏輯卷
創建邏輯卷的命令是lvcreate，常用的使用格式為：
lvcreate [-L 邏輯卷大小| -l PE數 ] –n 邏輯卷名稱 所屬的卷組名
其中：
-L：後面接邏輯卷的大小，可以用K、M、G表示。例如100M、10G等
-l：用PE數來計算邏輯卷的大小。
這裡我們在卷組myvg1下創建兩個邏輯卷mylv11和mylv12，在卷組myvg2下創建一個卷組mylv2：
[root@localhost ~]# lvcreate -L 4G -n mylv11 myvg1
#在卷組myvg1中創建一個大小為4G的卷組mylv11
Logical volume "mylv11" created
[root@localhost ~]# vgdisplay myvg1|grep "Free PE"
#檢查卷組myvg1中可用的卷組空間
Free PE / Size 934 / 3.65 GB
[root@localhost ~]# lvcreate -l 934 -n mylv12 myvg1
#將卷組myvg1中剩余的空間全部分給邏輯卷mylv12
Logical volume "mylv12" created
[root@localhost ~]# vgdisplay myvg1|grep "Free PE"
#檢查卷組myvg1中是否還有剩余空間，從輸出可知，空間全部利用，沒有浪費。
Free PE / Size 0 / 0
[root@localhost ~]# vgdisplay myvg2|grep "Free PE"
#檢查卷組myvg2的可用空間
Free PE / Size 2134 / 8.34 GB
[root@localhost ~]# lvcreate -l 2134 -n mylv2 myvg2
#將卷組myvg2的所有空間分配給邏輯卷mylv2
Logical volume "mylv2" created
7．格式化邏輯卷，創建文件系統
文件系統是創建在邏輯卷上的，這裡假定使用linux默認的ext3文件系統，接下來的工作是用mkfs.ext3格式化文件系統：
[root@localhost ~]# mkfs.ext3 /dev/myvg1/mylv11
[root@localhost ~]# mkfs.ext3 /dev/myvg1/mylv12
[root@localhost ~]# mkfs.ext3 /dev/myvg2/mylv2
最後，建立掛載目錄，掛載這些邏輯卷即可：
[root@localhost ~]#mkdir /mylv11
[root@localhost ~]#mkdir /mylv12
[root@localhost ~]# mkdir /mylv2
[root@localhost ~]# mount /dev/myvg1/mylv11 /mylv11
[root@localhost ~]# mount /dev/myvg1/mylv12 /mylv12
[root@localhost ~]# mount /dev/myvg2/mylv2 /mylv2
[root@localhost ~]# df -h|grep mylv
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/myvg1-mylv11 4.0G 137M 3.7G 4% /mylv11
/dev/mapper/myvg1-mylv12 3.6G 72M 3.4G 3% /mylv12
/dev/mapper/myvg2-mylv2 8.3G 147M 7.7G 2% /mylv2
到這裡為止，新增的磁盤設備已經可以使用了，如果要開機自動掛載，編輯/etc/fstab文件，加上新增的三個邏輯分區即可。
8．添加新的物理卷到卷組
添加新的物理卷到卷組的命令為vgextend，使用格式為：
vgextend 卷組名 新加入的物理卷
緊接著上面的講解實例，假定系統增加了第四塊硬盤/dev/sdd，大小為4G，同時通過fdisk進行了磁盤分區，對應的分區為/dev/sdd5，現在要把新增的硬盤分區加入到卷組myvg2，操作如下：
[root@localhost ~]# vgdisplay myvg2|grep “Free PE” #首先檢查myvg2卷是否有空閒空間，由輸出可知，空間全部用完。
Free PE / Size 0 / 0
[root@localhost ~]# pvcreate /dev/sdd5 #先將/dev/sdd5轉換為物理卷
Physical volume "/dev/sdd5" successfully created
[root@localhost ~]# vgextend myvg2 /dev/sdd5 #將新增物理卷添加到卷組myvg2中
Volume group "myvg2" successfully extended
[root@localhost ~]# vgdisplay myvg2|grep "Free PE" #此時剩余卷組空間還有4G，剛好是新增物理卷的大小
Free PE / Size 1023 / 4.00 GB
9．修改邏輯卷的大小
LVM最主要的功能就是能動態的調整分區的大小，其實也就是修改邏輯卷的大小，修改邏輯卷需要用到的命令有lvextend（擴展邏輯卷）、lvreduce（縮減邏輯卷）以及ext2resize（修改文件系統大小），下面分別進行介紹。
lvextend與lvreduce的使用格式類似，如下所示：
lvextend [-L (+size) –l (+PE數)] 邏輯卷名稱
lvreduce [-L (-size) –l (-PE數)] 邏輯卷名稱
-L：“+size”表示給邏輯卷空間增加指定的大小，“-size”表示給邏輯卷空間縮減指定的大小。size表示將邏輯卷增加（lvextend）或縮減（lvreduce）到指定的空間大小。例如“+300”表示將邏輯卷空間增大300M，“-2G”表示將邏輯卷的空間縮減2G。
-l：與“-L”用法相同，不同的是“-l”選項用PE數來表示邏輯卷的大小。
ext2resize的使用格式如下：
ext2resize 設備文件或邏輯卷 空間大小
修改邏輯卷分為擴充邏輯卷大小和減小邏輯卷大小兩種情況，下面依次介紹。
（1）擴充邏輯卷空間
擴充邏輯卷大小的一般步驟為：
利用擴展邏輯卷命令lvextend擴展邏輯卷空間
卸載已經掛載的邏輯卷分區
利用ext2resize指令修改文件系統大小以實現空間擴充
掛載擴充後的邏輯卷分區
在上個小節中，我們給卷組myvg2增加了一個新的物理卷，現在要將新增的物理卷空間擴充到邏輯卷mylv2中，操作如下：
首先擴充邏輯卷mylv2的大小，執行以下命令：
[root@localhost ~]# lvextend -l +1023 /dev/myvg2/mylv2
Extending logical volume mylv2 to 12.33 GB
Logical volume mylv2 successfully resized
注意，“-l”選項後面的“+1023”代表的是增加的PE數，這個值是在上個小節中通過命令“vgdisplay myvg2|grep "Free PE"”得到的，當然這裡也可以使用“-L +4G”來代替“-l +1023”。
接下來的工作是卸載/dev/myvg2/mylv2分區，為修改文件系統大小做准備。
[root@localhost ~]#umount /dev/myvg2/mylv2或者執行 umount /mylv2
修改文件系統大小的工具是ext2resize指令，這個指令可能不包含在某些linux發行版中，Redhat Linux就默認沒有這個命令，因此需要先安裝這個指令對應的rpm包，下載類似ext2resize-1.1.19-1.i386.rpm的rpm文件，安裝即可。
[root@localhost ~]# rpm -ivh ext2resize-1.1.19-1.i386.rpm
Preparing... ###########################[100%]
1:ext2resize ##########################[100%]
安裝完畢，系統就會出現一個ext2resize指令，利用這個指令修改文件系統的大小。
第三步，修改文件系統大小，執行如下命令：
[root@localhost ~]# ext2resize /dev/myvg2/mylv2
ext2resize v1.1.18 - 2001/03/18 for EXT2FS 0.5b
由於已經將擴展的分區加入到邏輯卷mylv2中，因此上面的操作其實就是刷新邏輯卷，使更改生效。
最後，掛載邏輯卷到文件系統即可，執行如下命令：
[root@localhost ~]# mount /dev/myvg2/mylv2 /mylv2
[root@localhost ~]# df -h |grep mylv2
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/myvg2-mylv2 13G 147M 12G 2% /mylv2
可以看到，邏輯卷/dev/myvg2/mylv2的空間已經增加到13G，動態擴展邏輯卷成功。
（2）減小邏輯卷的空間
減小邏輯卷的一般步驟為：
卸載已經掛載的邏輯卷分區
利用ext2resize指令修改文件系統大小以實現空間縮減
利用減小邏輯卷命令lvreduce減小邏輯卷空間
掛載縮減後的邏輯卷分區
假定我們要對上面的邏輯卷/dev/myvg2/mylv2縮減2G的空間，可以這麼操作。
首先卸載邏輯卷/dev/myvg2/mylv2分區：
umount /mylv2
然後用ext2resize指令縮減文件系統大小：
ext2resize /dev/myvg2/mylv2 11G
接著利用lvreduce指令縮減邏輯卷/dev/myvg2/mylv2到11G，執行此步驟主要目的是將縮減的空間從/dev/myvg2/mylv2釋放，從而可以供其它邏輯卷使用。
[root@localhost ~]# lvreduce -L 11G /dev/myvg2/mylv2 #縮減邏輯卷/dev/myvg2/mylv2到11G
WARNING: Reducing active logical volume to 11.00 GB
THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce mylv2? [y/n]: y #這裡輸入y
Reducing logical volume mylv2 to 11.00 GB
Logical volume mylv2 successfully resized
[root@localhost ~]# ext2resize /dev/myvg2/mylv2 #將修改結果加載到文件系統
ext2resize v1.1.18 - 2001/03/18 for EXT2FS 0.5b
ext2resize: new size is same as current (2883584)
最後，重新掛載邏輯卷/dev/myvg2/mylv2
[root@localhost ~]# mount /dev/myvg2/mylv2 /mylv2 #掛載邏輯卷分區到/mylv2目錄
[root@localhost ~]# df -h|grep mylv2 #查看掛載情況，可以看到，邏輯卷分區已經縮減到11G
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/myvg2-mylv2 11G 147M 11G 2% /mylv2
10．如何刪除物理卷、卷組和邏輯卷
刪除物理卷的命令是pvremove，將物理卷從卷組移除的命令是vgreduce，刪除卷組的命令是vgremove，同理，刪除邏輯卷的命令是lvremove。
在刪除一個卷組之前需要了解卷組與邏輯卷之間的組成關系，例如要刪除卷組myvg1，需要知道的關系是：卷組myvg1有/dev/sdb5、/dev/sdb6和/dev/sdc5三個物理卷組成，然後在卷組myvg1下分了兩個邏輯卷mylv11和mylv12。
由此可知，刪除一個卷組的順序是：卸載邏輯卷分區-->刪除卷組上所有邏輯卷-->刪除卷組，刪除卷組myvg1的示例如下：
[root@localhost ~]# umount /dev/myvg1/mylv11 #首先卸載邏輯卷mylv11對應的分區
[root@localhost ~]# lvremove /dev/myvg1/mylv11 #刪除邏輯卷mylv11
Do you really want to remove active logical volume "mylv11"? [y/n]: y
Logical volume "mylv11" successfully removed
[root@localhost ~]# lvremove /dev/myvg1/mylv12 #由於沒有卸載邏輯卷mylv12對應的分區，刪除邏輯卷失敗
Can't remove open logical volume "mylv12"
[root@localhost ~]# umount /dev/myvg1/mylv12 #卸載邏輯卷mylv12對應的分區
[root@localhost ~]# lvremove /dev/myvg1/mylv12 #成功刪除邏輯卷mylv12
Do you really want to remove active logical volume "mylv12"? [y/n]: y
Logical volume "mylv12" successfully removed
[root@localhost ~]# vgreduce myvg1 /dev/sdb5 #這裡是從卷組myvg1中移除一個物理卷
Removed "/dev/sdb5" from volume group "myvg1"
[root@localhost ~]# pvremove /dev/sdb5 #這裡是刪除物理卷/dev/sdb5
Labels on physical volume "/dev/sdb5" successfully wiped
[root@localhost ~]# vgremove myvg1 #這裡是刪除卷組myvg1
Volume group "myvg1" successfully removed
