《Linux存储管理实战：从LVM逻辑卷进阶到RAID故障修复》
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RAID 存储
RAID 概念
RAID，即廉价磁盘冗余阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks）。
大容量磁盘价格高昂，RAID的核心思路是将多块容量小、成本低的磁盘组合成大容量、高性能和可靠性的大容量磁盘。
随着磁盘成本大幅下降，“廉价”概念失去意义，RAID咨询委员会（RAID Advisory Board, RAB）将“廉价（Inexpensive）”替换为“独立（Independent）”，RAID自此定义为独立磁盘冗余阵列（Redundant Array of Independent Disks）。
RAID 实现方式
从技术实现维度，RAID主要分为三类，核心差异在于是否依赖专用硬件芯片：
- 软 RAID：无独立的RAID控制/处理芯片和I/O处理芯片，所有RAID功能由操作系统和CPU完成，实现成本低但效率最差。
- 硬 RAID：配备专用RAID控制/处理芯片、I/O处理芯片及阵列缓冲，不占用主机CPU资源，性能优异但硬件成本高。
- 软硬混合 RAID：具备RAID控制/处理芯片，但无独立I/O处理芯片，需CPU和驱动程序辅助完成功能，性能与成本介于软RAID和硬RAID之间。
操作系统识别到的设备是raid卡提供的设备，而不是直接管理底层硬盘。
RAID 级别
RAID通过数据条带、镜像、数据校验三类核心技术实现高性能、高可靠性、容错能力和扩展性。不同技术的组合策略形成不同RAID级别，以适配不同数据应用场景。
D. A. Patterson等的论文最初定义了RAID1RAID5，1988年后扩展出RAID0和RAID6；后续厂商推出的RAID7、RAID10/01、RAID50等无统一标准，业界公认的核心级别为RAID0RAID5，实际应用中以RAID0、RAID1、RAID4、RAID5、RAID6、RAID10为主。
各RAID级别无高低之分，需结合业务对可用性、性能、成本的需求选择适配的级别和实现方式。
RAID 实践
实验环境需在虚拟机中添加6块20G硬盘，设备名分别为sdb、sdc、sdd、sde、sdf、sdg，用于后续各类RAID阵列的创建与测试。
Linux系统中通过mdadm工具实现软RAID的创建、配置、监控与维护，以下为核心RAID级别的实操流程。
管理 RAID 0
1 创建 RAID 0
# 安装mdadm工具（CentOS系统）
[root@centos7 ~ 16:42:24]# yum install -y mdadm
# 创建RAID 0阵列：设备名/dev/md0，级别0，成员盘2块（sdb、sdc）
[root@centos7 ~ 16:43:36]# mdadm --create /dev/md0 --level 0 --raid-devices 2 /dev/sd{b,c}
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
注释：--level指定RAID级别，--raid-devices指定成员盘数量，/dev/sd{b,c}为sdb和sdc的简写。
2 查看 RAID 0 状态
# 查看RAID概要信息（内核态RAID状态）
[root@centos7 ~ 16:43:40]# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4]
md0 : active raid0 sdc[1] sdb[0]
41908224 blocks super 1.2 512k chunks
unused devices: <none>
# 查看RAID设备详细信息
[root@centos7 ~ 16:44:17]# mdadm --detail /dev/md0
/dev/md0:
Version : 1.2
Creation Time : Fri Aug 2 17:03:58 2024
Raid Level : raid0
Array Size : 41908224 (39.97 GiB 42.91 GB)
Raid Devices : 2
Total Devices : 2
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Fri Aug 2 17:03:58 2024
State : clean
Active Devices : 2
Working Devices : 2
Failed Devices : 0
Spare Devices : 0
Layout : original
Chunk Size : 512K
Consistency Policy : none
Name : centos7.laoma.cloud:0 (local to host centos7.laoma.cloud)
UUID : afe03287:7cfb8b2e:82844a2e:8f721e04
Events : 0
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
注释：核心关注Raid Level（级别）、State（状态，clean为正常）、Chunk Size（条带块大小）、成员盘状态。
# 查看RAID设备与物理盘的映射关系
[root@centos7 ~ 16:45:26]# lsblk /dev/md0
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
md0 9:0 0 40G 0 raid0
[root@centos7 ~ 16:46:17]# lsblk /dev/sdb /dev/sdc
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sdb 8:16 0 20G 0 disk
└─md0 9:0 0 40G 0 raid0
sdc 8:32 0 20G 0 disk
└─md0 9:0 0 40G 0 raid0
3 格式化与挂载 RAID 0
# 格式化RAID设备为XFS文件系统
[root@centos7 ~ 16:46:25]# mkfs.xfs /dev/md0
meta-data=/dev/md0 isize=512 agcount=16, agsize=654720 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=10475520, imaxpct=25
= sunit=128 swidth=256 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=5120, version=2
= sectsz=512 sunit=8 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
# 创建挂载点
[root@centos7 ~ 16:57:08]# mkdir -p /raid/raid0
# 挂载RAID设备到挂载点
[root@centos7 ~ 16:57:15]# mount /dev/md0 /raid/raid0
# 验证挂载结果
[root@centos7 ~ 16:57:22]# df -h /raid/raid0
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/md0 40G 33M 40G 1% /raid/raid0
# 测试数据写入
[root@centos7 ~ 16:57:28]# cp /etc/ho* /raid/raid0
[root@centos7 ~ 16:57:34]# ls /raid/raid0/
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
4 删除 RAID 0
# 卸载挂载点
[root@centos7 ~ 16:57:42]# umount /dev/md0
# 停止RAID阵列（销毁阵列）
[root@centos7 ~ 16:58:51]# mdadm --stop /dev/md0
mdadm: stopped /dev/md0
# 清除物理盘上的RAID超级块（恢复为普通磁盘）
[root@centos7 ~ 16:58:56]# mdadm --zero-superblock /dev/sd{b,c}
5 补充说明
-
RAID 0不支持新增成员盘扩展容量：
[root@centos7 ~]# mdadm --add /dev/md0 /dev/sdd mdadm: add new device failed for /dev/sdd as 2: Invalid argument -
RAID 0不支持标记单盘故障（无冗余，单盘故障即阵列失效）：
[root@centos7 ~]# mdadm --fail /dev/md0 /dev/sdc mdadm: Cannot remove /dev/sdc from /dev/md0, array will be failed.
管理 RAID 1
1 创建 RAID 1
# 创建RAID 1阵列：设备名/dev/md1，级别1，成员盘2块（sdb、sdc）
[root@centos7 ~ 16:59:05]# mdadm --create /dev/md1 --level 1 --raid-devices 2 /dev/sd{b,c}
mdadm: Note: this array has metadata at the start and
may not be suitable as a boot device. If you plan to
store '/boot' on this device please ensure that
your boot-loader understands md/v1.x metadata, or use
--metadata=0.90
Continue creating array? yes
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md1 started.
注释：RAID 1元数据默认存储在磁盘开头，若用于/boot分区需指定--metadata=0.90兼容老旧引导程序。
2 查看 RAID 1 状态
[root@centos7 ~ 17:00:00]# mdadm --detail /dev/md1
/dev/md1:
Version : 1.2
Creation Time : Thu Apr 9 16:59:35 2026
Raid Level : raid1
Array Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
Raid Devices : 2
Total Devices : 2
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Thu Apr 9 17:01:19 2026
State : clean
Active Devices : 2
Working Devices : 2
Failed Devices : 0
Spare Devices : 0
Consistency Policy : resync
Name : centos7.caojie.cloud:1 (local to host centos7.caojie.cloud)
UUID : b347aacb:841ede78:28e470ab:8c8fb316
Events : 17
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
注释：resyncing表示镜像数据正在同步，需等待同步完成（100%）后再进行格式化操作。
# 查看RAID与物理盘映射
[root@centos7 ~]# lsblk /dev/md1
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
md1 9:1 0 20G 0 raid1
[root@centos7 ~]# lsblk /dev/sdb /dev/sdc
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sdb 8:16 0 20G 0 disk
└─md1 9:1 0 20G 0 raid1
sdc 8:32 0 20G 0 disk
└─md1 9:1 0 20G 0 raid1
3 格式化与挂载 RAID 1
# 等待同步完成后，格式化RAID设备
[root@centos7 ~ 17:02:59]# mkfs.xfs -f /dev/md1
meta-data=/dev/md1 isize=512 agcount=4, agsize=1309632 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=5238528, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
# 创建挂载点
[root@centos7 ~ 17:04:43]# mkdir /raid/raid1
# 挂载设备
[root@centos7 ~ 17:05:04]# mount /dev/md1 /raid/raid1
# 验证挂载
[root@centos7 ~ 17:05:13]# df -h /raid/raid1
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/md1 20G 33M 20G 1% /raid/raid11
# 测试数据写入
[root@centos7 ~ 17:05:20]# cp /etc/ho* /raid/raid1
[root@centos7 ~ 17:07:49]# ls /raid/raid1/
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
4 增加热备盘
# 为RAID 1添加热备盘sdd
root@centos7 ~ 17:07:55]# mdadm --add /dev/md1 /dev/sdd
mdadm: added /dev/sdd
# 查看热备盘状态（spare为备用）
[root@centos7 ~ 17:13:27]# mdadm --detail /dev/md1 |tail -5
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
2 8 48 - spare /dev/sdd
5 模拟磁盘故障
# 手动标记sdc为故障盘
[root@centos7 ~ 17:13:37]# mdadm --fail /dev/md1 /dev/sdc
mdadm: set /dev/sdc faulty in /dev/md1
# 查看故障后状态（sdd自动顶替并同步）
[root@centos7 ~ 17:13:51]# mdadm --detail /dev/md1 |tail -5
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
2 8 48 1 spare rebuilding /dev/sdd
1 8 32 - faulty /dev/sdc
# 验证数据可正常访问
[root@centos7 ~ 17:14:09]# ls /raid/raid1/
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
[root@centos7 ~ 17:14:24]# cat /raid/raid1/hostname
centos7.caojie.cloud
6 删除故障磁盘
# 移除故障盘sdc
[root@centos7 ~ 17:14:31]# mdadm --remove /dev/md1 /dev/sdc
mdadm: hot removed /dev/sdc from /dev/md1
# 验证移除结果
[root@centos7 ~ 17:14:43]# mdadm --detail /dev/md1 |tail -5
Events : 32
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
2 8 48 1 spare rebuilding /dev/sdd
7 再次模拟故障
[root@centos7 ~ 17:14:55]# mdadm --fail /dev/md1 /dev/sdd
mdadm: set /dev/sdd faulty in /dev/md1
[root@centos7 ~ 17:15:15]# mdadm -D /dev/md1|tail -5
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
- 0 0 1 removed
2 8 48 - faulty /dev/sdd
[root@centos7 ~ 17:15:51]# ls /raid/raid1
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
[root@centos7 ~ 17:16:03]# echo hello raid1 > /raid/raid1/test.txt
[root@centos7 ~ 17:16:03]# echo hello raid1 > /raid/raid1/test.txt
[root@centos7 ~ 17:18:36]# umount /raid/raid1
[root@centos7 ~ 17:18:56]# mount /dev/md1 /raid/raid1
[root@centos7 ~ 17:19:03]# ls /raid/raid1
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny test.txt
总结：raid1阵列中任一成员故障，不影响数据的完整性。
8 删除 RAID 1
# 卸载挂载点
[root@centos7 ~ 17:26:08]# umount /dev/md1
# 停止RAID阵列
[root@centos7 ~ 17:26:42]# mdadm --stop /dev/md1
mdadm: stopped /dev/md1
# 清除物理盘超级块
[root@centos7 ~ 17:26:51]# mdadm --zero-superblock /dev/sd{b..d}
使用dd工具填充更彻底。
[root@centos7 ~ 17:29:09]# dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=1M count=1024
作用：使用0填充/dev/sdb硬盘。
- if：Input File，/dev/zero 全为0
- of：Output File
- bs：Block Size，每次添加多大数据流
- count：一共填充多少个Block
9 补充说明
RAID 1核心价值是数据冗余，而非扩容：即使新增磁盘，阵列总容量仍等于单盘容量（镜像机制），无法通过加盘提升可用空间。
管理 RAID 5
1 创建 RAID 5
# 创建RAID 5阵列：设备名/dev/md5，级别5，成员盘4块（sdb、sdc、sdd、sde）
[root@centos7 ~ 17:26:59]# mdadm --create /dev/md5 --level 5 --raid-devices 4 /dev/sd{b..e}
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md5 started.
注释：RAID 5最少需3块盘，此处用4块盘（1块用于分布式校验）。
2 查看 RAID 5 状态
root@centos7 ~ 17:36:19]# mdadm --detail /dev/md5
/dev/md5:
Version : 1.2
Creation Time : Thu Apr 9 17:36:19 2026
Raid Level : raid5
Array Size : 62862336 (59.95 GiB 64.37 GB)
Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
Raid Devices : 4
Total Devices : 4
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Thu Apr 9 17:36:25 2026
State : clean, degraded, recovering
Active Devices : 3
Working Devices : 4
Failed Devices : 0
Spare Devices : 1
Layout : left-symmetric
Chunk Size : 512K
Consistency Policy : resync
Rebuild Status : 7% complete
Name : centos7.caojie.cloud:5 (local to host centos7.caojie.cloud)
UUID : dc16204f:68c945f2:b650f993:2bc8472b
Events : 2
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
2 8 48 2 active sync /dev/sdd
4 8 64 3 spare rebuilding /dev/sde
注释：recovering表示阵列正在构建/同步，需等待同步完成后再格式化。
# 查看RAID与物理盘映射
[root@centos7 ~ 17:49:12]# lsblk /dev/md5
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
md5 9:5 0 60G 0 raid5
[root@centos7 ~ 17:49:32]# lsblk /dev/sd{b..e}
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sdb 8:16 0 20G 0 disk
└─md5 9:5 0 60G 0 raid5
sdc 8:32 0 20G 0 disk
└─md5 9:5 0 60G 0 raid5
sdd 8:48 0 20G 0 disk
└─md5 9:5 0 60G 0 raid5
sde 8:64 0 20G 0 disk
└─md5 9:5 0 60G 0 raid5
3 格式化与挂载 RAID 5
# 等待阵列同步完成后，格式化设备
[root@centos7 ~ 17:49:39]# mkfs.xfs /dev/md5
mkfs.xfs: /dev/md5 appears to contain an existing filesystem (xfs).
mkfs.xfs: Use the -f option to force overwrite.
# 创建挂载点
[root@centos7 ~ 17:49:50]# mkdir /raid/raid5
# 挂载设备
[root@centos7 ~ 17:53:36]# mkfs.xfs -f /dev/md5
meta-data=/dev/md5 isize=512 agcount=16, agsize=982144 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=15714304, imaxpct=25
= sunit=128 swidth=384 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=7680, version=2
= sectsz=512 sunit=8 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
# 验证挂载
[root@centos7 ~ 17:53:54]# df -h /raid/raid5/
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/md5 60G 33M 60G 1% /raid/raid5
# 测试数据写入
[root@centos7 ~ 17:54:31]# cp /etc/ho* /raid/raid5
[root@centos7 ~ 17:54:38]# ls /raid/raid5/
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
4 增加热备盘
# 为RAID 5添加热备盘sdf
[root@centos7 ~ 17:54:45]# mdadm --add /dev/md5 /dev/sdf
mdadm: added /dev/sdf
# 查看热备盘状态
[root@centos7 ~ 17:54:55]# mdadm --detail /dev/md5 |tail -7
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
2 8 48 2 active sync /dev/sdd
4 8 64 3 active sync /dev/sde
5 8 80 - spare /dev/sdf
5 模拟磁盘故障
# 标记sdb为故障盘
[root@centos7 ~ 17:55:05]# mdadm --fail /dev/md5 /dev/sdb
mdadm: set /dev/sdb faulty in /dev/md5
# 查看故障后状态（sdf自动顶替并同步）
[root@centos7 ~ 17:55:38]# mdadm --detail /dev/md5 |tail -7
Number Major Minor RaidDevice State
5 8 80 0 spare rebuilding /dev/sdf
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
2 8 48 2 active sync /dev/sdd
4 8 64 3 active sync /dev/sde
0 8 16 - faulty /dev/sdb
# 验证数据可正常访问
[root@centos7 ~ 17:55:47]# ls /raid/raid5/
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
[root@centos7 ~ 17:55:57]# cat /raid/raid5/hostname
centos7.caojie.cloud
6 删除故障磁盘
# 移除故障盘sdb
[root@centos7 ~ 17:56:15]# mdadm --remove /dev/md5 /dev/sdb
mdadm: hot removed /dev/sdb from /dev/md5
# 验证移除结果
[root@centos7 ~ 17:56:32]# mdadm --detail /dev/md5 |tail -5
Number Major Minor RaidDevice State
5 8 80 0 spare rebuilding /dev/sdf
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
2 8 48 2 active sync /dev/sdd
4 8 64 3 active sync /dev/sde
7 扩容 RAID 5
注释：RAID 5仅支持扩容（增加成员盘），不支持减容；扩容仅在阵列“clean”正常状态下可执行，降级/重构时禁止。
# 新增2块盘（sdb、sdg）到RAID 5
[root@centos7 ~ 17:56:51]# mdadm --add /dev/md5 /dev/sdb /dev/sdg
mdadm: added /dev/sdb
mdadm: added /dev/sdg
# 查看新增盘状态（spare为备用）
[root@centos7 ~ 17:57:11]# mdadm --detail /dev/md5 |tail -8
Number Major Minor RaidDevice State
5 8 80 0 active sync /dev/sdf
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
2 8 48 2 active sync /dev/sdd
4 8 64 3 active sync /dev/sde
6 8 16 - spare /dev/sdb
7 8 96 - spare /dev/sdg
# 扩展阵列成员数为5（--grow为扩容参数）
[root@centos7 ~ 17:57:27]# mdadm --grow /dev/md5 --raid-devices 5
# 等待阵列重构完成（查看进度）
[root@centos7 ~ 17:57:49]# mdadm --detail /dev/md5
/dev/md5:
Version : 1.2
Creation Time : Thu Apr 9 17:36:19 2026
Raid Level : raid5
Array Size : 62862336 (59.95 GiB 64.37 GB)
Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
Raid Devices : 5
Total Devices : 6
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Thu Apr 9 17:59:40 2026
State : clean, reshaping
Active Devices : 5
Working Devices : 6
Failed Devices : 0
Spare Devices : 1
Layout : left-symmetric
Chunk Size : 512K
Consistency Policy : resync
Reshape Status : 62% complete
Delta Devices : 1, (4->5)
Name : centos7.caojie.cloud:5 (local to host centos7.caojie.cloud)
UUID : dc16204f:68c945f2:b650f993:2bc8472b
Events : 88
Number Major Minor RaidDevice State
5 8 80 0 active sync /dev/sdf
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
2 8 48 2 active sync /dev/sdd
4 8 64 3 active sync /dev/sde
7 8 96 4 active sync /dev/sdg
6 8 16 - spare /dev/sdb
# 验证RAID容量（从60G扩容至80G）
[root@centos7 ~ 18:00:38]# lsblk /dev/md5
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
md5 9:5 0 80G 0 raid5 /raid/raid5
# 扩展文件系统（XFS文件系统用xfs_growfs）
[root@centos7 ~ 18:00:48]# xfs_growfs /raid/raid5
meta-data=/dev/md5 isize=512 agcount=17, agsize=982144 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0 spinodes=0
data = bsize=4096 blocks=15715584, imaxpct=25
= sunit=128 swidth=384 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=7680, version=2
= sectsz=512 sunit=8 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 15715584 to 20954112
[root@centos7 ~ 18:00:55]# df -h /raid/raid5/
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/md5 80G 34M 80G 1% /raid/raid5
8 再次模拟磁盘故障
[root@centos7 ~ 18:01:02]# mdadm --remove /dev/md5 /dev/sdb
mdadm: hot removed /dev/sdb from /dev/md5
[root@centos7 ~ 18:01:09]# mdadm --fail /dev/md5 /dev/sdg
mdadm: set /dev/sdg faulty in /dev/md5
[root@centos7 ~ 18:03:26]# mdadm -D /dev/md5 |tail
Events : 97
Number Major Minor RaidDevice State
5 8 80 0 active sync /dev/sdf
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
2 8 48 2 active sync /dev/sdd
4 8 64 3 active sync /dev/sde
- 0 0 4 removed
7 8 96 - faulty /dev/sd
[root@centos7 ~ 18:04:02]# ls /raid/raid5
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
[root@centos7 ~ 18:04:22]# echo hello raid5 > /raid/raid5/test.txt
[root@centos7 ~ 18:04:57]# umount /raid/raid5
[root@centos7 ~ 18:05:03]# mount /dev/md5 /raid/raid5
[root@centos7 ~ 18:05:08]# ls /raid/raid5
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny test.txt
9 删除 RAID 5
# 卸载挂载点
[root@centos7 ~ 18:05:13]# umount /dev/md5
# 停止RAID阵列
[root@centos7 ~ 18:05:20]# mdadm --stop /dev/md5
mdadm: stopped /dev/md5
# 清除物理盘超级块
[root@centos7 ~ 18:05:26]# mdadm --zero-superblock /dev/sd{b..g}
也可以使用dd彻底擦除：
for device in /dev/sd{b..g}
do
dd if=/dev/zero of=$device bs=1M count=1024
done
10 重构 RAID 5
注释：若停止阵列后未清除超级块，可通过以下命令重构阵列，数据不丢失：
[root@centos7 ~]# mdadm --assemble /dev/md5 /dev/sd{b..g}
补充
raid阵列可以进一步使用分区技术分割成多个分区，然后再格式化使用。特别是raid5这种大容量的盘。
LVM 存储
实验环境需在虚拟机中添加3块20G的硬盘，设备名分别为sdb、sdc、sdd，可通过以下命令查看硬盘信息：
[root@centos7 ~ 18:05:37]# lsblk /dev/sd{b..d}
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sdb 8:16 0 20G 0 disk
sdc 8:32 0 20G 0 disk
sdd 8:48 0 20G 0 disk
逻辑卷基本管理
1 传统硬盘分区管理的缺点
传统硬盘分区方案在灵活性和可靠性上存在明显不足，主要体现在：
- 分区空间需占用物理连续的磁盘区域，扩容操作难度大（尤其是扩容分区后方无空闲空间时）；
- 基于分区创建的文件系统无法跨多个硬盘，受单块硬盘容量限制；
- 硬盘物理损坏时，分区内的所有数据会直接丢失，无冗余保护机制。
2 逻辑卷管理的优势
LVM 作为一种灵活的存储管理方案，弥补了传统分区的不足，核心优势包括：
- 灵活的空间调整：支持逻辑卷空间的在线扩展和缩减，无需重新规划磁盘布局；
- 跨盘存储能力：逻辑卷可整合多块硬盘的空间，轻松创建超大容量文件系统；
- 数据冗余保护：支持创建镜像卷（RAID 逻辑卷），单块硬盘损坏时数据不丢失；
- 快照功能：可创建逻辑卷快照，保留某一时刻的数据集，类似虚拟机快照，便于数据恢复。
3 LVM 核心概念
LVM 将多个磁盘/分区整合为统一的存储池，再按需划分逻辑卷使用，核心概念如下：
- 物理卷（PV, Physical Volume）：LVM 的基础存储单元，由磁盘、磁盘分区或 RAID 等块设备创建，包含 LVM 专属的管理参数；
- 卷组（VG, Volume Group）：由一个或多个物理卷组成的逻辑存储池，可理解为“虚拟硬盘”；
- 逻辑卷（LV, Logical Volume）：从卷组中划分出的逻辑空间，可理解为“虚拟分区”，可在其上创建文件系统并挂载使用。
简单总结：卷组整合多个物理卷形成存储池，逻辑卷从卷组中划分并提供给用户使用。
4 LVM 基本管理流程
LVM 的核心操作遵循“创建物理卷 → 创建卷组 → 创建逻辑卷”的流程，具体如下：
5 创建物理卷（PV）
物理卷是 LVM 的基础，需先将块设备初始化为 PV 才能纳入 LVM 管理：
# 1. 创建单个物理卷
[root@centos7 ~ 18:06:56]# pvcreate /dev/sdb
Physical volume "/dev/sdb" successfully created.
# 2. 批量创建多个物理卷（sdc、sdd）
[root@centos7 ~ 18:08:55]# pvcreate /dev/sd{c,d}
Physical volume "/dev/sdc" successfully created.
Physical volume "/dev/sdd" successfully created.
# 3. 查看所有 PV 列表（简洁版）
[root@centos7 ~ 18:10:07]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sda2 centos lvm2 a-- <199.00g 4.00m
/dev/sdb lvm2 --- 20.00g 20.00g
/dev/sdc lvm2 --- 20.00g 20.00g
/dev/sdd lvm2 --- 20.00g 20.00g
# 4. 查看单个 PV 的详细信息（以 /dev/sdb 为例）
[root@centos7 ~ 18:10:20]# pvdisplay /dev/sdb
"/dev/sdb" is a new physical volume of "20.00 GiB"
--- NEW Physical volume ---
PV Name /dev/sdb
VG Name
PV Size 20.00 GiB
Allocatable NO
PE Size 0
Total PE 0
Free PE 0
Allocated PE 0
PV UUID q15sFM-rzPG-XCXW-mOae-f7Z9-cVGf-ScV9te
6 创建卷组（VG）
卷组整合多个物理卷形成统一存储池，可按需创建单 PV 或多 PV 的 VG：
# 1. 创建包含单个 PV 的卷组（卷组名：webapp，关联 PV：/dev/sdb）
[root@centos7 ~ 18:10:58]# vgcreate webapp /dev/sdb
Volume group "webapp" successfully created
# 2. 创建包含多个 PV 的卷组（卷组名：dbapp，关联 PV：/dev/sdc、/dev/sdd）
[root@centos7 ~ 18:11:35]# vgcreate dbapp /dev/sd{c,d}
Volume group "dbapp" successfully created
# 3. 查看 PV 归属（验证 PV 已加入对应 VG）
[root@centos7 ~ 18:13:23]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sda2 centos lvm2 a-- <199.00g 4.00m
/dev/sdb webapp lvm2 a-- <20.00g <20.00g
/dev/sdc dbapp lvm2 a-- <20.00g <20.00g
/dev/sdd dbapp lvm2 a-- <20.00g <20.00g
# 4. 查看所有 VG 列表（简洁版）
[root@centos7 ~ 18:13:28]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
centos 1 3 0 wz--n- <199.00g 4.00m
dbapp 2 0 0 wz--n- 39.99g 39.99g
webapp 1 0 0 wz--n- <20.00g <20.00g
# 5. 查看单个 VG 的详细信息（以 dbapp 为例）
[root@centos7 ~ 18:13:33]# vgdisplay dbapp
--- Volume group ---
VG Name dbapp
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 2 # 包含2个PV的元数据
Metadata Sequence No 1
VG Access read/write # 读写权限
VG Status resizable # 可调整大小
MAX LV 0 # 最大可创建LV数量（无限制）
Cur LV 0 # 当前已创建LV数量
Open LV 0 # 已挂载的LV数量
Max PV 0 # 最大可加入PV数量（无限制）
Cur PV 2 # 当前已加入PV数量
Act PV 2 # 活跃的PV数量
VG Size 39.99 GiB # 卷组总容量
PE Size 4.00 MiB # PE（物理扩展单元）大小，LVM最小分配单元
Total PE 10238 # 总PE数量
Alloc PE / Size 0 / 0 # 已分配PE/容量
Free PE / Size 10238 / 39.99 GiB # 空闲PE/容量
VG UUID hyjOla-2nt7-Zyne-Ts3b-t3qw-yf8X-RwX3n5
7 创建逻辑卷（LV）
逻辑卷从卷组中划分，可直接创建文件系统，支持跨 PV 分配空间：
# 1. 创建单 PV 逻辑卷（卷组：webapp，LV名：webapp01，大小：5G）
[root@centos7 ~ 18:13:54]# lvcreate -n webapp01 -L 5G webapp
Logical volume "webapp01" created.
# 2. 创建跨 PV 逻辑卷（卷组：dbapp，LV名：data01，大小：25G，跨sdc、sdd）
[root@centos7 ~ 18:14:22]# lvcreate -n data01 -L 25G dbapp
Logical volume "data01" created.
# 3. 查看所有 LV 列表（简洁版）
[root@centos7 ~ 18:14:30]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
home centos -wi-ao---- 146.99g
root centos -wi-ao---- 50.00g
swap centos -wi-ao---- 2.00g
data01 dbapp -wi-a----- 25.00g
webapp01 webapp -wi-a----- 5.00g
逻辑卷设备名格式说明
逻辑卷支持三种访问路径，本质指向同一设备：
[root@centos7 ~ 18:14:34]# ls -l /dev/dbapp/data01 /dev/mapper/dbapp-data01
lrwxrwxrwx 1 root root 7 Apr 9 18:14 /dev/dbapp/data01 -> ../dm-4
lrwxrwxrwx 1 root root 7 Apr 9 18:14 /dev/mapper/dbapp-data01 -> ../dm-4
/dev/<VG名>/<LV名>：直观易记，推荐使用；/dev/mapper/<VG名>-<LV名>：系统映射路径；/dev/dm-N：内核设备映射器路径（N为数字）。
查看逻辑卷详细信息
[root@centos7 ~ 18:19:25]# lvdisplay /dev/dbapp/data01
--- Logical volume ---
LV Path /dev/dbapp/data01 # LV 访问路径
LV Name data02 # 注：此处为笔误，实际应为data01
VG Name dbapp # 所属卷组
LV UUID W8UafB-A7RJ-dBjM-bsA2-8Obc-p8gE-bMZgmm
LV Write Access read/write
LV Creation host, time centos7.linux.com, 2022-12-26 11:42:40 +0800
LV Status available # 可用状态
# open 0 # 未挂载
LV Size 25.00 GiB # LV 大小
Current LE 6400 # LE（逻辑扩展单元）数量，1LE=1PE
Segments 2 # 跨2个PV（sdc、sdd）
Allocation inherit # 继承VG的分配策略
Read ahead sectors auto
- currently set to 8192
Block device 253:4 # 块设备号
# 验证 PV 空间使用（sdc 已用完，sdd 用了5G）
[root@centos7 ~ 18:19:37]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sda2 centos lvm2 a-- <199.00g 4.00m
/dev/sdb webapp lvm2 a-- <20.00g <15.00g
/dev/sdc dbapp lvm2 a-- <20.00g 0
/dev/sdd dbapp lvm2 a-- <20.00g 14.99g
# 验证 LV 跨盘（data01 同时占用 sdc、sdd）
[root@centos7 ~ 18:20:18]# lsblk /dev/sd{b..d}
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sdb 8:16 0 20G 0 disk
└─webapp-webapp01 253:3 0 5G 0 lvm
sdc 8:32 0 20G 0 disk
└─dbapp-data01 253:4 0 25G 0 lvm
sdd 8:48 0 20G 0 disk
└─dbapp-data01 253:4 0 25G 0 lvm
8 在逻辑卷上创建文件系统
逻辑卷创建后需格式化文件系统并挂载，才能供业务使用：
# 1. 格式化 XFS 文件系统（CentOS7 推荐）
[root@centos7 ~ 18:20:29]# mkfs.xfs /dev/webapp/webapp01
meta-data=/dev/webapp/webapp01 isize=512 agcount=4, agsize=327680 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=1310720, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
# 2. 临时挂载逻辑卷（重启失效）
[root@centos7 ~ 18:23:27]# mount /dev/webapp/webapp01 /usr/share/nginx/html
mount: mount point /usr/share/nginx/html does not exist
# 3. 持久化挂载（修改 /etc/fstab，重启生效）
[root@centos7 ~ 18:24:06]# vim /etc/fstab
# 需在 /etc/fstab 中添加如下行：
# /dev/webapp/webapp01 /usr/share/nginx/html xfs defaults 0 0
root@centos7 ~ 18:27:02]# mount -a # 挂载
root@centos7 ~ 18:27:05]# df -h | grep webapp01
/dev/mapper/webapp-webapp01 5.0G 33M 5.0G 1% /usr/share/nginx/html
9 LVM 清理
如需清理 LVM 配置，需按“卸载文件系统 → 删除 LV → 删除 VG → 删除 PV”的顺序操作：
# 1. 卸载已挂载的逻辑卷
[root@centos7 ~ 18:27:16]# umount /dev/webapp/webapp01
# 2. 删除逻辑卷（需确认，输入y）
[root@centos7 ~ 18:30:59]# lvremove /dev/webapp/webapp01 /dev/dbapp/data01
Do you really want to remove active logical volume webapp/webapp01? [y/n]: y
Logical volume "webapp01" successfully removed
Do you really want to remove active logical volume dbapp/data01? [y/n]: y
Logical volume "data01" successfully removed
# 3. 删除卷组
[root@centos7 ~ 18:31:09]# vgremove webapp dbapp
Volume group "webapp" successfully removed
Volume group "dbapp" successfully removed
# 4. 删除物理卷（清除 LVM 元数据）
[root@centos7 ~ 18:31:31]# pvremove /dev/sd{b..d}
Labels on physical volume "/dev/sdb" successfully wiped.
Labels on physical volume "/dev/sdc" successfully wiped.
Labels on physical volume "/dev/sdd" successfully wiped.
卷组的扩展与缩减
卷组的容量可通过添加/移除 PV 灵活调整，满足业务存储需求变化。
1 环境准备
先创建基础卷组和逻辑卷，用于后续扩展/缩减测试：
# 1. 创建卷组 webapp（关联 PV /dev/sdb，自动初始化 PV）
[root@centos7 ~ 18:31:38]# vgcreate webapp /dev/sdb
Physical volume "/dev/sdb" successfully created.
Volume group "webapp" successfully created
# 2. 在 webapp 中创建 10G 逻辑卷 webapp01
[root@centos7 ~ 18:32:07]# lvcreate -n webapp01 -L 10G webapp
WARNING: xfs signature detected on /dev/webapp/webapp01 at offset 0. Wipe it? [y/n]: y
Wiping xfs signature on /dev/webapp/webapp01.
Logical volume "webapp01" created.
2 扩展卷组（VG）
当卷组空间不足时，可添加新 PV 扩展容量：
# 将 /dev/sdc、/dev/sdd 加入 webapp 卷组（自动初始化 PV）
[root@centos7 ~ 18:32:24]# vgextend webapp /dev/sd{c,d}
Physical volume "/dev/sdc" successfully created.
Physical volume "/dev/sdd" successfully created.
Volume group "webapp" successfully extended
3 缩减卷组（VG）
如需移除卷组中的 PV（如更换更大硬盘），需确保 PV 未被使用，步骤如下：
# 1. 查看 PV 使用状态（/dev/sdb 已分配10G，sdc/sdd 空闲）
[root@centos7 ~ 18:32:59]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sda2 centos lvm2 a-- <199.00g 4.00m
/dev/sdb webapp lvm2 a-- <20.00g <10.00g # 已使用（有数据）
/dev/sdc webapp lvm2 a-- <20.00g <20.00g # 空闲
/dev/sdd webapp lvm2 a-- <20.00g <20.00g # 空闲
# 2. 直接移除已使用的 PV 会报错
[root@centos7 ~ 18:33:21]# vgreduce webapp /dev/sdb
Physical volume "/dev/sdb" still in use
# 3. 迁移 PV 数据（将 /dev/sdb 的数据移到 /dev/sdd）
[root@centos7 ~ 18:34:28]# pvmove /dev/sdb /dev/sdd
/dev/sdb: Moved: 3.05%
/dev/sdb: Moved: 100.00%
# 4. 再次查看 PV 状态（/dev/sdb 空闲，/dev/sdd 已使用）
[root@centos7 ~ 18:35:06]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sda2 centos lvm2 a-- <199.00g 4.00m
/dev/sdb webapp lvm2 a-- <20.00g <20.00g # 空闲
/dev/sdc webapp lvm2 a-- <20.00g <20.00g # 空闲
/dev/sdd webapp lvm2 a-- <20.00g <10.00g # 已使用
# 5. 移除空闲的 /dev/sdb 从 webapp 卷组
[root@centos7 ~ 18:35:10]# vgreduce webapp /dev/sdb
Removed "/dev/sdb" from volume group "webapp"
# 6. 验证移除结果（/dev/sdb 已脱离 webapp）
root@centos7 ~ 18:35:37]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sda2 centos lvm2 a-- <199.00g 4.00m
/dev/sdb lvm2 --- 20.00g 20.00g
/dev/sdc webapp lvm2 a-- <20.00g <20.00g
/dev/sdd webapp lvm2 a-- <20.00g <10.00g
逻辑卷的扩展与缩减
逻辑卷的容量可直接调整，需结合卷组空闲空间操作。
1 扩展逻辑卷（LV）
卷组有空闲空间时，可直接扩展 LV 容量：
# 给 webapp01 增加 2G 空间（总容量变为 12G）
[root@centos7 ~ 18:35:43]# lvextend -L +2G /dev/webapp/webapp01
Size of logical volume webapp/webapp01 changed from 10.00 GiB (2560 extents) to 12.00 GiB (3072 extents).
Logical volume webapp/webapp01 successfully resized.
# 验证 LV 大小
[root@centos7 ~ 18:36:14]# lvs /dev/webapp/webapp01
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
webapp01 webapp -wi-a----- 12.00g
2 缩减逻辑卷（LV）
逻辑卷空间充足时，可缩减容量（注意：缩减有数据丢失风险，需谨慎）：
# 给 webapp01 减少 2G 空间（总容量变回 10G）
[root@centos7 ~ 18:36:31]# lvreduce -L -2G /dev/webapp/webapp01
WARNING: Reducing active logical volume to 10.00 GiB.
THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce webapp/webapp01? [y/n]: y
Size of logical volume webapp/webapp01 changed from 12.00 GiB (3072 extents) to 10.00 GiB (2560 extents).
Logical volume webapp/webapp01 successfully resized.
# 验证 LV 大小
[root@centos7 ~ 18:36:45]# lvs /dev/webapp/webapp01
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
webapp01 webapp -wi-a----- 10.00g
文件系统的扩展与缩减
LV 容量调整后，需同步调整文件系统大小，否则无法使用新增空间（或缩减后空间异常）。
1 扩展 XFS 文件系统
XFS 是 CentOS7 默认文件系统，仅支持扩展，不支持缩减，步骤如下：
环境准备
# 1. 格式化 LV 为 XFS
[root@centos7 ~ 18:36:53]# mkfs.xfs /dev/webapp/webapp01
meta-data=/dev/webapp/webapp01 isize=512 agcount=4, agsize=655360 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=2621440, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
# 2. 创建挂载点并挂载
[root@centos7 ~ 18:37:02]# mkdir /usr/share/nginx/html
[root@centos7 ~ 18:37:10]# mount /dev/webapp/webapp01 /usr/share/nginx/html
# 3. 写入测试数据
[root@centos7 ~ 18:38:02]# cp /etc/host* /usr/share/nginx/html
[root@centos7 ~ 18:38:09]# ls /usr/share/nginx/html
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
扩展操作
# 第一步：扩展 LV 到 15G
[root@centos7 ~ 18:38:16]# lvextend -L 15G /dev/webapp/webapp01
Size of logical volume webapp/webapp01 changed from 10.00 GiB (2560 extents) to 15.00 GiB (3840 extents).
Logical volume webapp/webapp01 successfully resized. # -wi-ao----：已挂载、可读写、激活
# 第二步：扩展 XFS 文件系统（指定挂载点）
[root@centos7 ~ 18:39:32]# xfs_growfs /usr/share/nginx/html
meta-data=/dev/mapper/webapp-webapp01 isize=512 agcount=4, agsize=655360 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0 spinodes=0
data = bsize=4096 blocks=2621440, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 2621440 to 3932160
# 验证文件系统大小（已扩展到15G，数据未丢失）
[root@centos7 ~ 18:39:39]# df -h /usr/share/nginx/html
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/webapp-webapp01 15G 33M 15G 1% /usr/share/nginx/html
[root@centos7 ~ 18:39:47]# ls /usr/share/nginx/html
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
# 快捷方式：LV + 文件系统一键扩展（-r 参数自动调用 xfs_growfs）
[root@centos7 ~ 18:40:00]# lvextend -rL 20G /dev/webapp/webapp01
Size of logical volume webapp/webapp01 changed from 15.00 GiB (3840 extents) to 20.00 GiB (5120 extents).
Logical volume webapp/webapp01 successfully resized.
meta-data=/dev/mapper/webapp-webapp01 isize=512 agcount=6, agsize=655360 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0 spinodes=0
data = bsize=4096 blocks=3932160, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 3932160 to 5242880
# 验证最终大小（20G）
[root@centos7 ~ 18:40:08]# lvs /dev/webapp/webapp01
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
webapp01 webapp -wi-ao---- 20.00g
[root@centos7 ~ 18:40:18]# df -h /usr/share/nginx/html
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/webapp-webapp01 20G 33M 20G 1% /usr/share/nginx/html
2 扩展 EXT4 文件系统
EXT4 支持扩展和缩减，扩展步骤如下：
环境准备
# 1. 卸载原有 XFS 文件系统
[root@centos7 ~ 18:40:26]# umount /usr/share/nginx/html
# 2. 格式化 LV 为 EXT4
[root@centos7 ~ 18:42:32]# mkfs.ext4 /dev/webapp/webapp01
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
1310720 inodes, 5242880 blocks
262144 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=2153775104
160 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
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
# 3. 重新挂载并写入测试数据
[root@centos7 ~ 18:42:39]# mount /dev/webapp/webapp01 /usr/share/nginx/html
[root@centos7 ~ 18:42:48]# df -h /usr/share/nginx/html
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/webapp-webapp01 20G 45M 19G 1% /usr/share/nginx/html
[root@centos7 ~ 18:42:56]# cp /etc/host* /usr/share/nginx/html
[root@centos7 ~ 18:43:09]# ls /usr/share/nginx/html
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny lost+found
扩展操作
# 第一步：扩展 LV 到 25G
[root@centos7 ~ 18:43:15]# lvextend -L 25G /dev/webapp/webapp01
Size of logical volume webapp/webapp01 changed from 20.00 GiB (5120 extents) to 25.00 GiB (6400 extents).
Logical volume webapp/webapp01 successfully resized.
[root@centos7 ~ 18:43:50]# lvs /dev/webapp/webapp01
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
webapp01 webapp -wi-ao---- 25.00g
# 第二步：扩展 EXT4 文件系统（指定 LV 设备名）
[root@centos7 ~ 18:43:59]# resize2fs /dev/webapp/webapp01
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/webapp/webapp01 is mounted on /usr/share/nginx/html; on-line resizing required
old_desc_blocks = 3, new_desc_blocks = 4
The filesystem on /dev/webapp/webapp01 is now 6553600 blocks long.
# 验证文件系统大小（25G，数据未丢失）
[root@centos7 ~ 18:44:08]# df -h /usr/share/nginx/html
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/webapp-webapp01 25G 44M 24G 1% /usr/share/nginx/html
[root@centos7 ~ 18:44:16]# ls /usr/share/nginx/html
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny lost+found
# 快捷方式：LV + 文件系统一键扩展（-r 参数自动调用 resize2fs）
[root@centos7 ~ 18:44:22]# lvextend -rL 30G /dev/webapp/webapp01
Size of logical volume webapp/webapp01 changed from 25.00 GiB (6400 extents) to 30.00 GiB (7680 extents).
Logical volume webapp/webapp01 successfully resized.
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem at /dev/mapper/webapp-webapp01 is mounted on /usr/share/nginx/html; on-line resizing required
old_desc_blocks = 4, new_desc_blocks = 4
The filesystem on /dev/mapper/webapp-webapp01 is now 7864320 blocks long.
[root@centos7 ~ 18:44:33]# lvs /dev/webapp/webapp01
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
webapp01 webapp -wi-ao---- 30.00g
[root@centos7 ~ 18:45:39]# df -h /usr/share/nginx/html
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/webapp-webapp01 30G 44M 28G 1% /usr/share/nginx/html
3 缩减 EXT4 文件系统
EXT4 缩减需离线操作（卸载文件系统），且缩减后容量不能小于已用容量，步骤如下：
# 第一步：卸载文件系统（必须离线）
[root@centos7 ~ 18:45:44]# umount /usr/share/nginx/html
# 第二步：检查文件系统完整性（-f 强制检查）
[root@centos7 ~ 18:46:32]# e2fsck -f /dev/webapp/webapp01
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
Pass 2: Checking directory structure
Pass 3: Checking directory connectivity
Pass 4: Checking reference counts
Pass 5: Checking group summary information
/dev/webapp/webapp01: 16/1966080 files (0.0% non-contiguous), 167447/7864320 blocks
# 第三步：缩减文件系统到 10G（需指定目标大小）
[root@centos7 ~ 18:46:39]# resize2fs /dev/webapp/webapp01 10G
resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Resizing the filesystem on /dev/webapp/webapp01 to 2621440 (4k) blocks.
The filesystem on /dev/webapp/webapp01 is now 2621440 blocks long.
# 第四步：缩减 LV 到 10G（需确认，输入y）
[root@centos7 ~ 18:47:19]# lvreduce -L 10G /dev/webapp/webapp01
WARNING: Reducing active logical volume to 10.00 GiB.
THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce webapp/webapp01? [y/n]: u^Hy
WARNING: Invalid input 'uy'.
Do you really want to reduce webapp/webapp01? [y/n]: y
Size of logical volume webapp/webapp01 changed from 30.00 GiB (7680 extents) to 10.00 GiB (2560 extents).
Logical volume webapp/webapp01 successfully resized.
# 第五步：挂载并验证（数据未丢失，容量为10G）
[root@centos7 ~ 18:47:42]# mount /dev/webapp/webapp01 /usr/share/nginx/html
[root@centos7 ~ 18:47:54]# df -h /usr/share/nginx/html
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/webapp-webapp01 9.8G 37M 9.2G 1% /usr/share/nginx/html
l
[root@centos7 ~]# ls /usr/share/nginx/html
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.denylost+found
补充说明：若文件系统基于传统磁盘分区创建，扩展/缩减操作与上述 LVM 逻辑卷的操作完全一致。
逻辑卷快照
LVM 快照可保留逻辑卷某一时刻的完整数据，用于数据备份或恢复，核心特性：快照容量需不小于原 LV 容量（避免数据溢出）。
# 1. 创建快照（-s 表示快照，-n 快照名，-L 快照大小，指定原 LV）
[root@centos7 ~ 18:47:19]# lvreduce -L 10G /dev/webapp/webapp01
WARNING: Reducing active logical volume to 10.00 GiB.
THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce webapp/webapp01? [y/n]: u^Hy
WARNING: Invalid input 'uy'.
Do you really want to reduce webapp/webapp01? [y/n]: y
Size of logical volume webapp/webapp01 changed from 30.00 GiB (7680 extents) to 10.00 GiB (2560 extents).
Logical volume webapp/webapp01 successfully resized
# 2. 挂载快照（查看快照中的数据）
# 快照的文件系统和原先逻辑卷的文件系统的uuid是一致的。 默认情况下，快照和原卷同一时刻只能挂载一个。
# 一定要挂载，则需要修改uuid
root@centos7 ~ 18:48:46]# uuidgen
2cea1a78-a116-4881-b698-d8f5d7480050
[root@centos7 ~ 18:50:30]# tune2fs -U 2cea1a78-a116-4881-b698-d8f5d7480050 /dev/webapp/webapp01-snap1
tune2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
[root@centos7 ~ 18:50:32]# mkdir /webapp/webapp01-snap1
[root@centos7 ~ 18:52:21]# mount /dev/webapp/webapp01-snap1 /webapp/webapp01-snap1
# 3. 验证快照数据（与原 LV 一致）
[root@centos7 ~ 18:52:24]# ls /webapp/webapp01-snap1
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny lost+found
# 4. 在快照 LV 中写入新数据（验证快照独立性）
[root@centos7 ~ 18:52:42]# echo hello world > /webapp/webapp01-snap1/hello.txt
[root@centos7 ~ 18:52:50]# cat /webapp/webapp01-snap1/hello.txt
hello world
RAID 逻辑卷
LVM 支持创建 RAID 类型的逻辑卷（如 RAID1、RAID5），提供数据冗余保护，以下为实战示例。
1 环境准备
清理原有配置，为创建 RAID 逻辑卷做准备：
[root@centos7 ~ 18:52:58]# umount /webapp/webapp01
[root@centos7 ~ 18:55:44]# umount /usr/share/nginx/html
[root@centos7 ~ 18:57:41]# lvremove /dev/webapp/webapp01*
Do you really want to remove active origin logical volume webapp/webapp01 with 1 snapshot(s)? [y/n]: y
Logical volume "webapp01-snap1" successfully removed
Logical volume "webapp01" successfully removed
# 删除原 LV 及快照
2 创建 RAID1 逻辑卷（镜像卷）
RAID1 提供数据镜像，单盘损坏不丢失数据：
# 1. 创建 RAID1 逻辑卷（--type raid1，15G 大小，卷组 webapp）
[root@centos7 ~ 18:58:06]# lvcreate --type raid1 -n webapp01 -L 15G webapp
WARNING: ext4 signature detected on /dev/webapp/webapp01_rmeta_1 at offset 1080. Wipe it? [y/n]: y
Wiping ext4 signature on /dev/webapp/webapp01_rmeta_1.
Logical volume "webapp01" created.
[root@centos7 ~ 18:58:23]# mkfs.xfs /dev/webapp/webapp01
meta-data=/dev/webapp/webapp01 isize=512 agcount=4, agsize=983040 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=3932160, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
# 2. 挂载并写入测试数据
[root@centos7 ~ 18:58:31]# mount /dev/webapp/webapp01 /usr/share/nginx/html/
[root@centos7 ~ 18:58:47]# cp /etc/ho* /usr/share/nginx/html/
3 模拟硬盘故障与修复
# 1. 模拟 /dev/sdd 损坏（写入零数据覆盖）
[root@centos7 ~ 18:58:54]# dd if=/dev/zero of=/dev/sdd bs=1M count=256
256+0 records in
256+0 records out
268435456 bytes (268 MB) copied, 0.280634 s, 957 MB/s
# 2. 验证文件系统仍可访问（RAID1 冗余保护）
[root@centos7 ~ 18:59:02]# ls /usr/share/nginx/html/
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
# 3. 卸载并重新挂载（验证稳定性）
[root@centos7 ~ 18:59:10]# umount /usr/share/nginx/html
[root@centos7 ~ 18:59:17]# mount /dev/webapp/webapp01 /usr/share/nginx/html/
# 4. 修复 RAID1 逻辑卷
## 4.1 移除损坏的 PV
[root@centos7 ~ 18:59:28]# vgreduce --removemissing webapp --force
## 4.2 重新添加 /dev/sdd 到卷组
[root@centos7 ~ 18:59:37]# vgextend webapp /dev/sdd
Physical volume "/dev/sdd" successfully created.
Volume group "webapp" successfully extended
## 4.3 修复 RAID1 逻辑卷
[root@centos7 ~ 18:59:43]# lvconvert --repair /dev/webapp/webapp01
WARNING: Not using lvmetad because of repair.
Attempt to replace failed RAID images (requires full device resync)? [y/n]: y
WARNING: Disabling lvmetad cache for repair command.
Faulty devices in webapp/webapp01 successfully replaced.
## 4.4 扫描 PV 变化
[root@centos7 ~ 18:59:53]# pvscan
## 4.5 验证修复结果
[root@centos7 ~ 19:00:01]# pvs|grep webapp
/dev/sdc webapp lvm2 a-- <20.00g 4.99g
/dev/sdd webapp lvm2 a-- <20.00g 4.99g
4 创建 RAID5 逻辑卷示例
RAID5 兼顾容量和冗余（需至少 3 块盘，1 块做校验）：
# 创建 RAID5 逻辑卷：5G 可用空间，3 条数据条带，条带大小 64KiB，卷组 vg00，LV 名 mylv
lvcreate --type raid5 -L 5G -i 3 -I 64 -n mylv vg00
-i 3：指定 3 个数据条带（对应 3 块 PV）；-I 64：条带大小 64KiB；--type raid5：RAID5 类型。
AtomGit 是由开放原子开源基金会联合 CSDN 等生态伙伴共同推出的新一代开源与人工智能协作平台。平台坚持“开放、中立、公益”的理念，把代码托管、模型共享、数据集托管、智能体开发体验和算力服务整合在一起，为开发者提供从开发、训练到部署的一站式体验。
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