Linux 逻辑卷管理 (LVM) 终极指南：原理与实践详解

# 将新磁盘初始化为物理卷
pvcreate /dev/sdb

# 创建名为 vg_data 的卷组，包含两个物理卷
vgcreate vg_data /dev/sdb /dev/sdc

graph TD
    A[物理硬盘] -->|pvcreate| B(物理卷 PV)
    B -->|vgcreate| C[卷组 VG]
    C -->|lvcreate| D[逻辑卷 LV]
    D -->|mkfs| E[文件系统]
    E -->|mount| F[应用数据]

# 准备磁盘分区（使用 fdisk/gdisk）
parted /dev/sdb mklabel gpt
parted /dev/sdb mkpart primary 0% 100%
 
# 初始化物理卷
pvcreate /dev/sdb1
pvcreate /dev/sdc
 
# 查看物理卷信息
pvs
pvdisplay

# 创建卷组，指定32MB的PE大小
vgcreate -s 32M vg_app /dev/sdb1 /dev/sdc
 
# 扩展卷组（添加新磁盘）
vgextend vg_app /dev/sdd
 
# 查看卷组信息
vgs
vgdisplay

# 创建名为 lv_web 的500GB逻辑卷
lvcreate -L 500G -n lv_web vg_app
 
# 使用所有剩余空间创建逻辑卷
lvcreate -l 100%FREE -n lv_backup vg_app
 
# 查看逻辑卷信息
lvs
lvdisplay

# 创建XFS文件系统
mkfs.xfs /dev/vg_app/lv_web
 
# 设置持久化挂载
echo "/dev/vg_app/lv_web /web_data xfs defaults 0 0" >> /etc/fstab
 
# 创建目录并挂载
mkdir /web_data
mount -a
 
# 验证挂载
df -hT /web_data

# 增加200GB空间（卷组必须有可用空间）
lvextend -L +200G /dev/vg_app/lv_web
 
# XFS文件系统需要专门调整命令
xfs_growfs /web_data

# 扩容文件系统（一步到位）
lvextend -rL +100G /dev/vg_app/lv_backup
 
# 收缩逻辑卷（必须先收缩文件系统）
# 1. 卸载文件系统
umount /backup
 
# 2. 检查文件系统
e2fsck -f /dev/vg_app/lv_backup
 
# 3. 收缩文件系统
resize2fs /dev/vg_app/lv_backup 400G
 
# 4. 收缩逻辑卷
lvreduce -L 400G /dev/vg_app/lv_backup

# 添加新物理卷到卷组
vgextend vg_app /dev/sde
 
# 从卷组中移除物理卷（需先迁移数据）
pvmove /dev/sdb1
vgreduce vg_app /dev/sdb1
 
# 重命名卷组
vgrename vg_app vg_production

# 将旧磁盘数据迁移到新磁盘
pvcreate /dev/sdf
vgextend vg_production /dev/sdf
pvmove /dev/sdc /dev/sdf
 
# 从卷组中移除旧磁盘
vgreduce vg_production /dev/sdc
pvremove /dev/sdc

# 创建500MB的快照（保证COW空间）
lvcreate -s -n lv_web_snap -L 500M /dev/vg_production/lv_web
 
# 挂载快照（只读）
mkdir /snapshot
mount -o ro /dev/vg_production/lv_web_snap /snapshot
 
# 删除快照（完成后必须删除以防止写满）
umount /snapshot
lvremove /dev/vg_production/lv_web_snap

# 创建精简池
lvcreate -L 100G -T vg_production/thin_pool
 
# 创建精简逻辑卷
lvcreate -V 1T -n thin_volume --thinpool thin_pool vg_production
 
# 监控精简池使用情况
lvs -o lv_name,data_percent,metadata_percent vg_production

# 跨3块磁盘创建带区卷，条带大小64KB
lvcreate -i 3 -I 64 -L 500G -n lv_highio vg_production

# 创建双副本镜像卷
lvcreate -m 1 -L 200G -n lv_mirror vg_production
 
# 查看镜像状态
lvs -a -o name,copy_percent,sync_percent

# 1. 创建缓存池
lvcreate -L 20G -n cache_pool vg_production /dev/nvme0n1p1
 
# 2. 配置缓存模式
lvconvert --type cache-pool --poolmetadata cache_pool vg_production/cache_data
 
# 3. 关联原始逻辑卷
lvconvert --type cache --cachepool cache_pool vg_production/lv_hdd

# 添加每日监控任务
echo '/usr/sbin/lvs --units g --noheadings -o lv_name,vg_name,lv_size,data_percent > /var/log/lvm-status' >> /etc/cron.daily/lvm-monitor
 
# 定期检查元数据备份
vgcfgbackup vg_production
ls -l /etc/lvm/backup/

# 当卷组无法激活时
vgck vg_production
vgcfgrestore -f /etc/lvm/backup/vg_production vg_production

# 扫描可能恢复的逻辑卷
lvchange --refresh
vgck --partial --verbose
 
# 重建元数据（谨慎操作！）
vgcfgrestore --list vg_production
vgcfgrestore -f /backup/vg_production_backup vg_production

# 标记失败磁盘
pvchange --partial --metadataignore y /dev/sdf
 
# 从卷组中移除
vgreduce --removemissing --force vg_production