CentOS 7 磁盘空间以及文件系统扩容

秒速五厘米 2022-10-31 10:54 482阅读 0赞

## 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：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI2MzczNTg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

## 2、环境信息 ##

cat /etc/centos-release
    CentOS Linux release 7.8.2003 (Core)

## 3、查看当前文件系统的空间分配情况 ##

[root@localhost ~]# df -h
    文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
    devtmpfs                 1.9G     0  1.9G    0% /dev
    tmpfs                    1.9G     0  1.9G    0% /dev/shm
    tmpfs                    1.9G  8.9M  1.9G    1% /run
    tmpfs                    1.9G     0  1.9G    0% /sys/fs/cgroup
    /dev/mapper/centos-root   44G  4.4G   40G   10% /
    /dev/sda1               1014M  150M  865M   15% /boot
    tmpfs                    379M     0  379M    0% /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 ##

[root@localhost ~]# fdisk -l
    
    磁盘 /dev/sda：53.7 GB, 53687091200 字节，104857600 个扇区
    Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
    扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
    I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
    磁盘标签类型：dos
    磁盘标识符：0x000b638c
    
       设备 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/sda1   *        2048     2099199     1048576   83  Linux
    /dev/sda2         2099200   104857599    51379200   8e  Linux LVM
    
    磁盘 /dev/mapper/centos-root：47.2 GB, 47240445952 字节，92266496 个扇区
    Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
    扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
    I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节
    
    
    磁盘 /dev/mapper/centos-swap：5368 MB, 5368709120 字节，10485760 个扇区
    Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
    扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节
    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  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI2MzczNTg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
新增磁盘后返回ssh重新查看磁盘列表信息

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 ##

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
    欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
    
    更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。
    使用写入命令前请三思。
    
    Device does not contain a recognized partition table
    使用磁盘标识符 0xa981a92f 创建新的 DOS 磁盘标签。
    
    命令(输入 m 获取帮助)：m
    命令操作
       a   toggle a bootable flag
       b   edit bsd disklabel
       c   toggle the dos compatibility flag
       d   delete a partition
       g   create a new empty GPT partition table
       G   create an IRIX (SGI) partition table
       l   list known partition types
       m   print this menu
       n   add a new partition
       o   create a new empty DOS partition table
       p   print the partition table
       q   quit without saving changes
       s   create a new empty Sun disklabel
       t   change a partition system id
       u   change display/entry units
       v   verify the partition table
       w   write table to disk and exit
       x   extra functionality (experts only)
    
    命令(输入 m 获取帮助)：n
    Partition type:
       p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
       e   extended
    Select (default p): p
    分区号 (1-4，默认 1)：1
    起始 扇区 (2048-2147483647，默认为 2048)：
    将使用默认值 2048
    Last 扇区, +扇区 or +size{
        K,M,G} (2048-2147483647，默认为 2147483647)：
    将使用默认值 2147483647
    分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 1024 GiB
    
    命令(输入 m 获取帮助)：w
    The partition table has been altered!
    
    Calling ioctl() to re-read partition table.
    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

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

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### 6、格式化PV ###

现在格式化一下我们新建的sdb1分区

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

### 7、使用lvm创建PV ###

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

创建好了之后，查看一下现在的pv列表

[root@localhost ~]# lvm pvdisplay
      --- Physical volume ---
      PV Name               /dev/sda2
      VG Name               centos
      PV Size               <49.00 GiB / not usable 3.00 MiB
      Allocatable           yes (but full)
      PE Size               4.00 MiB
      Total PE              12543
      Free PE               0
      Allocated PE          12543
      PV UUID               fQgbcS-biIL-kGQT-MU0L-8cpV-Kmv5-6kZtcc
       
      "/dev/sdb1" is a new physical volume of "<1024.00 GiB"
      --- NEW Physical volume ---
      PV Name               /dev/sdb1
      VG Name   
      PV Size               <1024.00 GiB
      Allocatable           NO
      PE Size               0   
      Total PE              0
      Free PE               0
      Allocated PE          0
      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

[root@localhost ~]# lvm vgdisplay
      --- Volume group ---
      VG Name               centos
      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               <49.00 GiB
      PE Size               4.00 MiB
      Total PE              12543
      Alloc PE / Size       12543 / <49.00 GiB
      Free  PE / Size       0 / 0   
      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。

[root@localhost ~]# lvm vgextend centos /dev/sdb1
      Volume group "centos" successfully extended
    [root@localhost ~]# lvm vgdisplay
      --- Volume group ---
      VG Name               centos
      System ID   
      Format                lvm2
      Metadata Areas        2
      Metadata Sequence No  4
      VG Access             read/write
      VG Status             resizable
      MAX LV                0
      Cur LV                2
      Open LV               2
      Max PV                0
      Cur PV                2
      Act PV                2
      VG Size               <1.05 TiB
      PE Size               4.00 MiB
      Total PE              274686
      Alloc PE / Size       12543 / <49.00 GiB
      Free  PE / Size       262143 / <1024.00 GiB
      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。

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### 9、LV扩容 ###

现在我们可以给根目录挂载点的LV扩容了

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

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

重新调整逻辑分区大小

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

[root@localhost ~]# df -h
    文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
    devtmpfs                 1.9G     0  1.9G    0% /dev
    tmpfs                    1.9G     0  1.9G    0% /dev/shm
    tmpfs                    1.9G  8.9M  1.9G    1% /run
    tmpfs                    1.9G     0  1.9G    0% /sys/fs/cgroup
    /dev/mapper/centos-root  1.1T  4.4G  1.1T    1% /
    /dev/sda1               1014M  150M  865M   15% /boot
    tmpfs                    379M     0  379M    0% /run/user/0

--------------------

## 参考鸣谢 ##

https://www.ihawo.com/archives/234.html

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI2MzczNTg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221024/7b7aa1c4f92842e1a13f48d4b2c35427.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI2MzczNTg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221024/7aaff3cf2f24486ab5b20973a24d218b.png