CentOS7 磁盘空间以及文件系统扩容

1、PV VG LV概念

PV,VG,LV构成了一种易于管理拥有一个或多个硬盘的主机的文件系统，这些硬盘可能只有一个分区也可能有多个。通过将这些物理存在的分区(或称为卷)PV(physical volume)进行整合，组成一个分区(卷)组VG(volume group)，进而再次进行分配形成逻辑分区(卷)LV(logical volume)。创建成功的逻辑分区对于操作系统来说会想普通分区无异，其好处是可以动态调整分区大小。管理PV,VG,LV的工具称为逻辑卷管理器LVM(logical volume manager)。其关系如下图所示：

2、环境信息

1. cat /etc/centos-release
2. CentOSLinux release 7.8.2003(Core)

3、查看当前文件系统的空间分配情况

1. [root@localhost ~]# df -h
2. 文件系统容量已用可用已用%挂载点
3. devtmpfs 1.9G01.9G0%/dev
4. tmpfs 1.9G01.9G0%/dev/shm
5. tmpfs 1.9G8.9M1.9G1%/run
6. tmpfs 1.9G01.9G0%/sys/fs/cgroup
7. /dev/mapper/centos-root 44G4.4G40G10%/
8. /dev/sda1 1014M150M865M15%/boot
9. tmpfs 379M0379M0%/run/user/0

可以看到挂载点为根目录的文件系统/dev/mapper/centos-root现在一共是44GB的空间，现在我想新加入一块1TB物理磁盘，将新的磁盘全部挂载到这个文件系统中（44GB+1TB）

4、查看当前磁盘空间

1. [root@localhost ~]# fdisk -l
3. 磁盘/dev/sda：53.7 GB,53687091200字节，104857600个扇区
4. Units=扇区 of 1*512=512 bytes
5. 扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节
6. I/O 大小(最小/最佳)：512字节/512字节
7. 磁盘标签类型：dos
8. 磁盘标识符：0x000b638c
10. 设备BootStartEndBlocksIdSystem
11. /dev/sda1 *20482099199104857683Linux
12. /dev/sda2 2099200104857599513792008eLinux LVM
14. 磁盘/dev/mapper/centos-root：47.2 GB,47240445952字节，92266496个扇区
15. Units=扇区 of 1*512=512 bytes
16. 扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节
17. I/O 大小(最小/最佳)：512字节/512字节
20. 磁盘/dev/mapper/centos-swap：5368 MB,5368709120字节，10485760个扇区
21. Units=扇区 of 1*512=512 bytes
22. 扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节
23. I/O 大小(最小/最佳)：512字节/512字节

目前只有一块物理磁盘sda

4、新增物理磁盘

我使用的是ESXi的虚拟机，现在我给虚拟机新增一块1TB的空磁盘

新增磁盘后返回ssh重新查看磁盘列表信息

1. [root@localhost ~]# fdisk -l
3. 磁盘/dev/sda：53.7 GB,53687091200字节，104857600个扇区
4. Units=扇区 of 1*512=512 bytes
5. 扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节
6. I/O 大小(最小/最佳)：512字节/512字节
7. 磁盘标签类型：dos
8. 磁盘标识符：0x000b638c
10. 设备BootStartEndBlocksIdSystem
11. /dev/sda1 *20482099199104857683Linux
12. /dev/sda2 2099200104857599513792008eLinux LVM
14. 磁盘/dev/mapper/centos-root：47.2 GB,47240445952字节，92266496个扇区
15. Units=扇区 of 1*512=512 bytes
16. 扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节
17. I/O 大小(最小/最佳)：512字节/512字节
20. 磁盘/dev/mapper/centos-swap：5368 MB,5368709120字节，10485760个扇区
21. Units=扇区 of 1*512=512 bytes
22. 扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节
23. I/O 大小(最小/最佳)：512字节/512字节
26. 磁盘/dev/sdb：1099.5 GB,1099511627776字节，2147483648个扇区
27. Units=扇区 of 1*512=512 bytes
28. 扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节
29. I/O 大小(最小/最佳)：512字节/512字节

可以看到此时已经多了一块大小为1099.5 GB名为sdb的新磁盘。

但是现在还无法使用，我们先给它分个区。

5、PV前期准备工作

1. [root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
2. 欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
4. 更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
5. 使用写入命令前请三思。
7. Device does not contain a recognized partition table
8. 使用磁盘标识符0xa981a92f创建新的 DOS 磁盘标签。
10. 命令(输入 m 获取帮助)：m
11. 命令操作
12. a toggle a bootable flag
13. b edit bsd disklabel
14. c toggle the dos compatibility flag
15. d delete a partition
16. g create a new empty GPT partition table
17. G create an IRIX (SGI) partition table
18. l list known partition types
19. m printthis menu
20. n add a new partition
21. o create a new empty DOS partition table
22. p print the partition table
23. q quit without saving changes
24. s create a new empty Sun disklabel
25. t change a partition system id
26. u change display/entry units
27. v verify the partition table
28. w write table to disk andexit
29. x extra functionality (experts only)
31. 命令(输入 m 获取帮助)：n
32. Partition type:
33. p primary (0 primary,0 extended,4 free)
34. e extended
35. Select(default p): p
36. 分区号(1-4，默认1)：1
37. 起始扇区(2048-2147483647，默认为2048)：
38. 将使用默认值2048
39. Last扇区,+扇区or+size{
40. K,M,G}(2048-2147483647，默认为2147483647)：
41. 将使用默认值2147483647
42. 分区1已设置为Linux类型，大小设为1024GiB
44. 命令(输入 m 获取帮助)：w
45. The partition table has been altered!
47. Calling ioctl() to re-read partition table.
48. 正在同步磁盘。

我只划分了一个分区sdb1，可根据自身需求划分多个分区，但需要提前规划好各分区容量。最后不要忘记输入w来保存信息。

现在我们给新分区指定分区类型

1. [root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
2. 欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
4. 更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
5. 使用写入命令前请三思。
8. 命令(输入 m 获取帮助)：t
9. 已选择分区1
10. Hex代码(输入 L 列出所有代码)：8e
11. 已将分区“Linux”的类型更改为“Linux LVM”
13. 命令(输入 m 获取帮助)：w
14. The partition table has been altered!
16. Calling ioctl() to re-read partition table.
17. 正在同步磁盘。

分区类型：很多，一般描述的是磁盘分区的用途，比如要做逻辑卷和swap分区的需要指定特定的分区类型，没有特殊用途，只是普通作为存储数据的，保持默认的分区类型就可以了。

文件系统：描述的是文件在磁盘里的存储方式，权限定义，i节点分配等功能。
一般情况下，Windows默认的文件系统为：NTSF

REDHAT7默认的文件系统为：XFS

REDHAT6默认的文件系统为：ext4 同样不要忘记w保存

6、格式化PV

现在格式化一下我们新建的sdb1分区

1. [root@localhost ~]# mkfs.ext3 /dev/sdb1
2. mke2fs 1.42.9(28-Dec-2013)
3. Discarding device blocks:完成
4. 文件系统标签=
5. OS type:Linux
6. 块大小=4096(log=2)
7. 分块大小=4096(log=2)
8. Stride=0 blocks,Stripe width=0 blocks
9. 67108864 inodes,268435200 blocks
10. 13421760 blocks (5.00%) reserved for the super user
11. 第一个数据块=0
12. Maximum filesystem blocks=4294967296
13. 8192 block groups
14. 32768 blocks per group,32768 fragments per group
15. 8192 inodes per group
16. Superblock backups stored on blocks:
17. 32768,98304,163840,229376,294912,819200,884736,1605632,2654208,
18. 4096000,7962624,11239424,20480000,23887872,71663616,78675968,
19. 102400000,214990848
21. Allocatinggroup tables:完成
22. 正在写入inode表:完成
23. Creating journal (32768 blocks):完成
24. Writing superblocks and filesystem accounting information:完成

7、使用lvm创建PV

1. [root@localhost ~]# lvm pvcreate /dev/sdb1
2. WARNING: ext3 signature detected on /dev/sdb1 at offset 1080.Wipe it?[y/n]: y
3. Wiping ext3 signature on /dev/sdb1.
4. Physical volume "/dev/sdb1" successfully created.

创建好了之后，查看一下现在的pv列表

1. [root@localhost ~]# lvm pvdisplay
2. ---Physical volume ---
3. PV Name/dev/sda2
4. VG Name centos
5. PV Size<49.00GiB/not usable 3.00MiB
6. Allocatable yes (but full)
7. PE Size4.00MiB
8. Total PE 12543
9. Free PE 0
10. Allocated PE 12543
11. PV UUID fQgbcS-biIL-kGQT-MU0L-8cpV-Kmv5-6kZtcc
13. "/dev/sdb1"is a new physical volume of "<1024.00 GiB"
14. --- NEW Physical volume ---
15. PV Name/dev/sdb1
16. VG Name
17. PV Size<1024.00GiB
18. Allocatable NO
19. PE Size0
20. Total PE 0
21. Free PE 0
22. Allocated PE 0
23. PV UUID G4Jldl-0RGv-HmhP-UUKf-vGbc-S32e-h42UTm

8、将新的PV加入VG

首先我们先来看一下目前的VG列表

1. [root@localhost ~]# lvm vgdisplay
2. ---Volumegroup---
3. VG Name centos
4. System ID
5. Format lvm2
6. MetadataAreas1
7. MetadataSequenceNo3
8. VG Access read/write
9. VG Status resizable
10. MAX LV 0
11. Cur LV 2
12. Open LV 2
13. Max PV 0
14. Cur PV 1
15. Act PV 1
16. VG Size<49.00GiB
17. PE Size4.00MiB
18. Total PE 12543
19. Alloc PE /Size12543/<49.00GiB
20. Free PE /Size0/0
21. VG UUID Cd3LKc-dtg5-otbP-UHOO-QoAK-wkSs-0XljMj

只有一个名为centos的系统创建的vg。我们直接将新的PV加入其中即可，也可以自己创建新的VG。

1. [root@localhost ~]# lvm vgextend centos /dev/sdb1
2. Volumegroup"centos" successfully extended
3. [root@localhost ~]# lvm vgdisplay
4. ---Volumegroup---
5. VG Name centos
6. System ID
7. Format lvm2
8. MetadataAreas2
9. MetadataSequenceNo4
10. VG Access read/write
11. VG Status resizable
12. MAX LV 0
13. Cur LV 2
14. Open LV 2
15. Max PV 0
16. Cur PV 2
17. Act PV 2
18. VG Size<1.05TiB
19. PE Size4.00MiB
20. Total PE 274686
21. Alloc PE /Size12543/<49.00GiB
22. Free PE /Size262143/<1024.00GiB
23. VG UUID Cd3LKc-dtg5-otbP-UHOO-QoAK-wkSs-0XljMj

加入VG后再次查看VG列表，发现VG已经扩大到1个T了。

9、LV扩容

现在我们可以给根目录挂载点的LV扩容了

1. [root@localhost ~]# lvm lvextend -l +100%FREE /dev/mapper/centos-root
2. Size of logical volume centos/root changed from<44.00GiB(11263 extents) to 1.04TiB(273406 extents).
3. Logical volume centos/root successfully resized.

可以看到LV的大小已经从44GB改变到1.04TB了

这个指令的含义是，将100%的剩余可用空间全部分配给/dev/mapper/centos-root

也可以指定具体的数值

1. $ lvm lvextend -L +1T/dev/mapper/centos-root

重新调整逻辑分区大小

1. [root@localhost ~]# xfs_growfs /dev/mapper/centos-root
2. meta-data=/dev/mapper/centos-root isize=512 agcount=4, agsize=2883328 blks
3. = sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
4. = crc=1 finobt=0 spinodes=0
5. data = bsize=4096 blocks=11533312, imaxpct=25
6. = sunit=0 swidth=0 blks
7. naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
8. log =internal bsize=4096 blocks=5631, version=2
9. = sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
10. realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
11. data blocks changed from11533312 to 279967744

最后再次查看磁盘空间信息，发现根目录挂载点已经扩容成功了。

1. [root@localhost ~]# df -h
2. 文件系统容量已用可用已用%挂载点
3. devtmpfs 1.9G01.9G0%/dev
4. tmpfs 1.9G01.9G0%/dev/shm
5. tmpfs 1.9G8.9M1.9G1%/run
6. tmpfs 1.9G01.9G0%/sys/fs/cgroup
7. /dev/mapper/centos-root 1.1T4.4G1.1T1%/
8. /dev/sda1 1014M150M865M15%/boot
9. tmpfs 379M0379M0%/run/user/0