Linux硬盘分区管理案以及Linux RAID 存储技术
·
Linux 硬盘分区管理
综合案例：文件系统空间不足
准备环境
[root@server ~ 09:44:38]# parted /dev/sdb mklabel gpt
[root@server ~ 09:44:48]# parted /dev/sdb unit MiB mkpart data01 xfs 1 2049
[root@server ~ 09:44:52]# mkfs.xfs -f /dev/sdb1
[root@server ~ 09:44:56]# mkdir /myapp-1
[root@server ~ 09:45:00]# mount /dev/sdb1 /myapp-1
[root@server ~ 09:45:04]# cp -r /etc/ /myapp-1/
情况1：大量的大文件占用空间
# 创建一个大文件
[root@server ~ 09:45:24]# dd if=/dev/zero of=/myapp-1/etc/bigfile bs=1M count=2000
原因：大文件占用大量空间。
解决方法：找到文件后删除。
[root@server ~ 09:57:27]# df -h /myapp-1/
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sdb1 2.0G 2.0G 720K 100% /myapp-1
# 方法1：find 查找
[root@server ~ 09:46:26]# find /myapp-1/ -size +100M
/myapp-1/etc/bigfile
# 方法2：du 查找
[root@server ~ 09:57:36]# du -s /myapp-1/* |sort -n |tail -2
2051952 /myapp-1/etc
[root@server ~ 09:58:25]# du -s /myapp-1/etc/* |sort -n |tail -2
19452 /myapp-1/etc/selinux
2019392 /myapp-1/etc/bigfile
[root@server ~ 09:58:51]# du -s /myapp-1/etc/bigfile/* |sort -n |tail -2
du: 无法访问"/myapp-1/etc/bigfile/*": 不是目录
# 删除大文件
[root@server ~ 09:59:17]# rm -f /myapp-1/etc/bigfile
[root@server ~ 09:59:34]# df -h /myapp-1/
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sdb1 2.0G 66M 2.0G 4% /myapp-1
找到文件后，删除即可。
情况2：删除文件后，空间没有释放
准备环境
#创建一个大文件
[root@server ~ 09:45:24]# dd if=/dev/zero of=/myapp-1/etc/bigfile bs=1M count=2000
[root@server ~ 09:45:41]# df -h /myapp-1/
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sdb1 2.0G 2.0G 336K 100% /myapp-1
[root@server ~ 09:45:45]# tail -f /myapp-1/etc/bigfile &
[1] 1279
# 删除文件后，空间没有释放
[root@server ~ 09:47:36]# rm -rf /myapp-1/etc/bigfile
[root@server ~ 09:47:58]# df -h /myapp-1/
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sdb1 2.0G 2.0G 336K 100% /myapp-1
原因：被删除的文件，仍然有程序在使用。
解决方法：找到像一个的程序并，终止程序。
#查看那个进程正在使用
[root@server ~ 09:49:34]# lsof |grep delete |grep /myapp-1
tail 1279 root 3r REG 8,17 2068250624 781 /myapp-1/etc/bigfile (deleted)
#终止该进程
[root@server ~ 09:51:23]# kill 1279
#再次查看
[root@server ~ 09:51:33]# df -h /myapp-1
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sdb1 2.0G 66M 2.0G 4% /myapp-1
建议：清理大文件，先使用重定向清空文件内容，再删除文件。
情况3：大量的小文件占用空间
准备环境
[root@server ~ 09:59:44]# parted /dev/sdb unit MiB mkpart data02 ext4 2049 3073
[root@server ~ 10:06:43]# mkfs.ext4 /dev/sdb2
[root@server ~ 10:06:59]# mkdir /myapp-2
[root@server ~ 10:07:18]# mount /dev/sdb2 /myapp-2
#查看磁盘文件数量（inode）
[root@server ~ 10:07:34]# df -i /myapp-2
文件系统 Inode 已用(I) 可用(I) 已用(I)% 挂载点
/dev/sdb2 65536 11 65525 1% /myapp-2
#常见大量小文件
[root@server ~ 10:07:51]# touch /myapp-2/file-{00001..65530}
touch: 无法创建"/myapp-2/file-65526": 设备上没有空间
touch: 无法创建"/myapp-2/file-65527": 设备上没有空间
touch: 无法创建"/myapp-2/file-65528": 设备上没有空间
touch: 无法创建"/myapp-2/file-65529": 设备上没有空间
touch: 无法创建"/myapp-2/file-65530": 设备上没有空间
#再次查看磁盘文件数量
[root@server ~ 10:13:10]# df -i /myapp-2
文件系统 Inode 已用(I) 可用(I) 已用(I)% 挂载点
/dev/sdb2 65536 65536 0 100% /myapp-2
#查看磁盘存储空间
[root@centos7 ~] df -h /myapp-2/
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sdb2 974M 1.8M 905M 1% /myapp-2
#发现磁盘空间还有但是inode节点用完
原因：文件系统中inode使用完了。
解决方法：删除大量的小文件或者将这些小文件备份到其他地方。
[root@server ~ 10:13:30]# df -hi /myapp-2
文件系统 Inode 已用(I) 可用(I) 已用(I)% 挂载点
/dev/sdb2 64K 64K 0 100% /myapp-2
# 思路1：直接将这些小文件移走或删除
[root@server ~ 10:15:26]# rm -rf /myapp-2/file-*
[root@server ~ 10:16:07]# df -hi /myapp-2
文件系统 Inode 已用(I) 可用(I) 已用(I)% 挂载点
/dev/sdb2 64K 55K 9.8K 85% /myapp-2
# 思路2：合并大量小文件为单个文件
[root@server ~ 10:16:11]# cat /myapp-2/file-{00001..10000} > file-00001
如何彻底擦除硬盘上数据
- 逻辑破坏：用0填充所有数据，例如
dd if=/dev/zero of=/dev/sdb。 - 物理破坏，例如消磁。
如何备份硬盘数据
示例：从/dev/sdb读取放到/backup/sdb.image中
备份：dd if=/dev/sdb of=/backup/sdb.image
还原：dd if=/backup/sdb.image of=/dev/sdb
Linux RAID 存储技术
环境准备
虚拟机添加6块20G 硬盘，sdb sdc sdd sde sdf sdg
RAID 实现方式
从实现角度看， RAID 主要分为：
- 软 RAID：所有功能均有操作系统和 CPU 来完成，没有独立的 RAID 控制 / 处理芯片和 I/O 处理芯片，效率最低。
- 硬 RAID ：配备了专门的 RAID 控制 / 处理芯片和 I/O 处理芯片以及阵列缓冲，不占用 CPU 资源，成本很高。
- 软硬混合 RAID：具备 RAID 控制 / 处理芯片，但缺乏 I/O 处理芯片，需要 CPU 和驱动程序来完成，性能和成本在软 RAID 和硬 RAID 之间。
RAID 级别
RAID 0
原理
RAID 0使用数据条带化（striping）的方式将数据分散存储在多个磁盘驱动器上，而不进行冗余备份。数据被分成固定大小的块，并依次存储在每个磁盘上。例如，如果有两个驱动器（驱动器A和驱动器B），一块数据的第一个部分存储在驱动器A上，第二个部分存储在驱动器B上，以此类推。这种条带化的方式可以同时从多个驱动器读取或写入数据，从而提高系统的性能。
适用场景
RAID 0适用于需要高性能而不关心数据冗余的场景。以下是几种适合使用RAID 0的场景：
- 视频编辑和处理：在视频编辑中，需要快速读取和写入大量数据。RAID 0可以通过并行读写操作提高数据传输速度，加快视频编辑和处理的速度。
- 大型数据库应用：对于需要频繁访问和查询数据库的应用程序，RAID 0可以提供更快的数据访问速度，加快数据库操作的响应时间。
- 实时流媒体：对于需要实时传输和处理大量数据的流媒体应用，RAID 0可以提供足够的带宽和吞吐量，确保流媒体内容的平滑播放。
优点
RAID 0具有以下优点：
- 高性能：通过数据条带化和并行读写操作，RAID 0可以提供更快的数据传输速度和更高的系统性能。
- 成本效益：相对于其他RAID级别（如RAID 1或RAID 5），RAID 0不需要额外的磁盘用于冗余备份，因此在成本上更具竞争力。
缺点
RAID 0也存在一些缺点：
- 缺乏冗余：由于RAID 0不提供数据冗余，如果任何一个驱动器发生故障，所有数据都可能丢失。因此，RAID 0不适合存储关键数据。
- 可靠性降低：由于没有冗余备份，RAID 0的可靠性相对较低。如果任何一个驱动器发生故障，整个阵列的可用性将受到影响。
RAID 1
原理
RAID 1使用数据镜像（mirroring）的方式将数据完全复制到两个或多个磁盘驱动器上。当写入数据时，数据同时写入所有驱动器。这样，每个驱动器都具有相同的数据副本，从而实现数据的冗余备份。如果其中一个驱动器发生故障，系统可以继续从剩余的驱动器中读取数据，确保数据的可用性和完整性。
适用场景
RAID 1适用于对数据冗余和高可用性要求较高的场景。以下是几种适合使用RAID 1的场景：
- 关键数据存储：对于关键数据的存储，如企业的财务数据、客户信息等，RAID 1可以提供数据冗余备份，以防止数据丢失。
- 数据库服务器：对于需要高可用性和容错性的数据库服务器，RAID 1可以确保数据的持久性和可用性，即使一个驱动器发生故障，也可以从其他驱动器中读取数据。
- 文件服务器：对于共享文件的服务器，RAID 1可以提供冗余备份，确保文件的可靠性和高可用性。
优点
RAID 1具有以下优点：
- 数据冗余备份：RAID 1通过数据镜像将数据完全复制到多个驱动器上，提供冗余备份，保护数据免受驱动器故障的影响。
- 高可用性：由于数据的冗余备份，即使一个驱动器发生故障，系统仍然可以从其他驱动器中读取数据，保证数据的可用性和连续性。
- 读取性能提升：RAID 1可以通过并行读取数据的方式提升读取性能，从而加快数据访问速度。
缺点
RAID 1也存在一些缺点：
- 成本增加：由于需要额外的磁盘用于数据冗余备份，RAID 1的成本相对较高。需要考虑额外的硬件成本。
- 写入性能略低：由于数据需要同时写入多个驱动器，相对于单个驱动器的写入性能，RAID 1的写入性能可能略低。
RAID 5
原理
RAID 5使用数据条带化（striping）的方式将数据分散存储在多个磁盘驱动器上，并通过分布式奇偶校验实现数据的冗余备份。数据和奇偶校验信息被组织成数据块，其中奇偶校验信息被分布式存储在不同的驱动器上。当写入数据时，奇偶校验信息也会被更新。如果其中一个驱动器发生故障，系统可以通过重新计算奇偶校验信息来恢复丢失的数据。这种方式可以同时提供性能增强和数据冗余。
适用场景
RAID 5适用于需要性能增强和数据冗余的场景。以下是几种适合使用RAID 5的场景：
- 文件服务器：对于文件服务器，RAID 5可以提供高性能的数据访问和数据冗余备份，确保文件的安全性和可用性。
- 数据库服务器：对于需要高性能和数据冗余的数据库服务器，RAID 5可以提供快速的数据读取和写入，同时保护数据免受驱动器故障的影响。
- 小型企业环境：对于小型企业，RAID 5提供了经济实惠的解决方案，同时提供了性能和数据冗余的好处。
优点
RAID 5具有以下优点：
- 性能增强：通过数据条带化和并行读写操作，RAID 5可以提供较高的数据传输速度和系统性能。
- 数据冗余备份：通过分布式奇偶校验，RAID 5可以提供数据的冗余备份，保护数据免受驱动器故障的影响。
- 成本效益：相对于其他RAID级别（如RAID 1），RAID 5只需要额外一个驱动器用于奇偶校验信息，从而在成本上更具竞争力。
缺点
RAID 5也存在一些缺点：
- 写入性能受限：由于写入数据时需要重新计算奇偶校验信息，相对于读取操作，RAID 5的写入性能较低。
- 驱动器故障期间的数据完整性：如果一个驱动器发生故障，系统在恢复数据时需要进行计算，这可能导致数据访问速度较慢，并且在此期间可能会有数据完整性的风险。
RAID 10
原理
RAID 10使用条带化（striping）的方式将数据分散存储在多个磁盘驱动器上，并通过镜像（mirroring）实现数据的冗余备份。数据被分成固定大小的块，并依次存储在不同的驱动器上，类似于RAID 0。然而，每个数据块都会被完全复制到另一个驱动器上，实现数据的冗余备份，类似于RAID 1。这样，RAID 10在提供性能增强的同时，也提供了数据的冗余保护。
适用场景
RAID 10适用于需要高性能和数据冗余的场景。以下是几种适合使用RAID 10的场景：
- 数据库服务器：对于需要高可用性和性能的数据库服务器，RAID 10可以提供快速的数据读取和写入，同时保护数据免受驱动器故障的影响。
- 虚拟化环境：在虚拟化环境中，需要高性能和数据冗余来支持多个虚拟机的运行。RAID 10可以满足这些要求，提供性能增强和数据保护。
- 关键业务应用：对于关键业务应用，如金融交易系统或在线电子商务平台，RAID 10可以提供高可用性和快速的数据访问，确保业务的连续性和稳定性。
优点
RAID 10具有以下优点：
- 高性能：通过数据条带化和并行读写操作，RAID 10可以提供较高的数据传输速度和系统性能。
- 数据冗余备份：通过数据镜像将数据完全复制到另一个驱动器上，RAID 10提供了数据的冗余备份，保护数据免受驱动器故障的影响。
- 较高的可靠性：由于RAID 10采用镜像的方式进行数据冗余备份，即使一个驱动器发生故障，仍然可以从其他驱动器中读取数据，确保数据的可用性和连续性。
- 快速的故障恢复：在RAID 10中，如果一个驱动器发生故障，系统可以直接从镜像驱动器中恢复数据，而无需进行复杂的计算，从而加快故障恢复的速度。
缺点
RAID 10也存在一些缺点：
- 较高的成本：相对于其他RAID级别，RAID 10需要更多的驱动器用于数据镜像，从而增加了硬件成本。
- 低效的空间利用：由于RAID 10的数据镜像特性，有效的存储容量只等于所有驱动器中一半的容量，因此空间利用率较低。
RAID 级别总结
| RAID级别 | 最小磁盘数 | 容错能力 | 磁盘空间开销 | 读取速度 | 写入速度 | 硬件成本 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| RAID 0 | 2 | 无 | 0% | 高 | 高 | 低 |
| RAID 1 | 2 | 单个磁盘 | 50% | 高 | 低 | 中 |
| RAID 5 | 3 | 单个磁盘 | 1 / N | 中 | 低 | 中 |
| RAID 6 | 4 | 两个磁盘 | 2 / N | 中 | 低 | 高 |
| RAID 10 | 4 | 多个磁盘 | 50% | 高 | 中 | 高 |
| RAID 50 | 6 | 多个磁盘 | 1 / N | 高 | 中 | 高 |
| RAID 60 | 8 | 多个磁盘 | 50% | 高 | 中 | 高 |
管理软 RAID
Linux 提供 mdadm 实用程序来创建和管理软件RAID。
管理 RAID0
创建 RAID
[root@server ~ 10:52:47]# yum install -y mdadm
# 创建一个包含4个块设备的raid0设备/dev/md0
[root@server ~ 11:22:20]# mdadm --create /dev/md0 --level=0 --raid-devices=4 /dev/sd{b..e}
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
查看 RAID
# 查看 raid 概要信息
[root@server ~ 10:52:48]# cat /proc/mdstat
#查看磁盘状态
[root@server ~ 11:26:38]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 200G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 199G 0 part
├─centos-root 253:0 0 50G 0 lvm /
├─centos-swap 253:1 0 3.9G 0 lvm [SWAP]
└─centos-home 253:2 0 145.1G 0 lvm /home
sdb 8:16 0 20G 0 disk
└─md0 9:0 0 80G 0 raid0
sdc 8:32 0 20G 0 disk
└─md0 9:0 0 80G 0 raid0
sdd 8:48 0 20G 0 disk
└─md0 9:0 0 80G 0 raid0
sde 8:64 0 20G 0 disk
└─md0 9:0 0 80G 0 raid0
sdf 8:80 0 20G 0 disk
sdg 8:96 0 20G 0 disk
sr0 11:0 1 4.4G 0 rom
# 查看 raid 设备详细信息(--detail或者-D)
[root@server ~ 11:27:56]# mdadm --detail /dev/md0
/dev/md0:
Version : 1.2
Creation Time : Thu May 21 11:26:38 2026
Raid Level : raid0
Array Size : 83816448 (79.93 GiB 85.83 GB)
Raid Devices : 4
Total Devices : 4
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Thu May 21 11:26:38 2026
State : clean
Active Devices : 4
Working Devices : 4
Failed Devices : 0
Spare Devices : 0
Chunk Size : 512K
Consistency Policy : none
Name : server.ggg.cloud:0 (local to host server.ggg.cloud)
UUID : 8c7a3e4c:b58d7634:b0392649:3baefecc
Events : 0
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
3 8 64 3 active sync /dev/sde
#不修改磁盘,扫描并列出磁盘上所有已存在的文件系统 / 分区 / RAID 等标识
[root@server ~ 11:28:06]# wipefs /dev/sd{b..e}
offset type
----------------------------------------------------------------
0x1000 linux_raid_member [raid]
LABEL: server.ggg.cloud:0
UUID: 8c7a3e4c-b58d-7634-b039-26493baefecc
offset type
----------------------------------------------------------------
0x1000 linux_raid_member [raid]
LABEL: server.ggg.cloud:0
UUID: 8c7a3e4c-b58d-7634-b039-26493baefecc
offset type
----------------------------------------------------------------
0x1000 linux_raid_member [raid]
LABEL: server.ggg.cloud:0
UUID: 8c7a3e4c-b58d-7634-b039-26493baefecc
offset type
----------------------------------------------------------------
0x1000 linux_raid_member [raid]
LABEL: server.ggg.cloud:0
UUID: 8c7a3e4c-b58d-7634-b039-26493baefecc
需要关注的属性：
- Raid Level : raid0
- State : clean
- Chunk Size : 512K
- 设备清单
[root@server ~ 11:43:55]# lsblk /dev/md0
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
md0 9:0 0 80G 0 raid0
格式化和挂载
[root@server ~ 11:29:10]# mkfs.xfs /dev/md0
[root@server ~ 11:29:28]# mkdir -p /raid/raid0
[root@server ~ 11:29:43]# mount /dev/md0 /raid/raid0
[root@server ~ 11:30:02]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 200G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 199G 0 part
├─centos-root 253:0 0 50G 0 lvm /
├─centos-swap 253:1 0 3.9G 0 lvm [SWAP]
└─centos-home 253:2 0 145.1G 0 lvm /home
sdb 8:16 0 20G 0 disk
└─md0 9:0 0 80G 0 raid0 /raid/raid0
sdc 8:32 0 20G 0 disk
└─md0 9:0 0 80G 0 raid0 /raid/raid0
sdd 8:48 0 20G 0 disk
└─md0 9:0 0 80G 0 raid0 /raid/raid0
sde 8:64 0 20G 0 disk
└─md0 9:0 0 80G 0 raid0 /raid/raid0
sdf 8:80 0 20G 0 disk
sdg 8:96 0 20G 0 disk
sr0 11:0 1 4.4G 0 rom
[root@server ~ 11:30:15]# df -h /raid/raid0
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/md0 80G 33M 80G 1% /raid/raid0
# 创建数据
[root@server ~ 11:32:53]# cp /etc/ho* /raid/raid0
[root@server ~ 11:33:12]# ls /raid/raid0
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
删除 RAID
# 卸载
root@server ~ 11:33:18]# umount /dev/md0
# stop RAID阵列，将删除阵列
[root@server ~ 11:33:41]# mdadm --stop /dev/md0
mdadm: stopped /dev/md0
#删除后查看
[root@server ~ 11:34:00]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 200G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 199G 0 part
├─centos-root 253:0 0 50G 0 lvm /
├─centos-swap 253:1 0 3.9G 0 lvm [SWAP]
└─centos-home 253:2 0 145.1G 0 lvm /home
sdb 8:16 0 20G 0 disk
sdc 8:32 0 20G 0 disk
sdd 8:48 0 20G 0 disk
sde 8:64 0 20G 0 disk
sdf 8:80 0 20G 0 disk
sdg 8:96 0 20G 0 disk
sr0 11:0 1 4.4G 0 rom
# 清除原先设备上的 md superblock(也可以用wipefs -a /dev/sd{b..e})
[root@server ~ 11:34:49]# mdadm --zero-superblock /dev/sd{b..e}
补充说明
-
raid0 条带不能增加新成员盘。
[root@server ~ 11:49:33]# mdadm --add /dev/md0 /dev/sdd mdadm: add new device failed for /dev/sdd as 2: Invalid argument -
raid0 条带不能强制故障成员盘。
[root@server ~ 12:18:52]# mdadm --fail /dev/md0 /dev/sdc mdadm: Cannot remove /dev/sdc from /dev/md0, array will be failed.
管理 RAID1
创建 RAID
# 创建一个包含2个块设备的raid1设备/dev/md1
[root@server ~ 12:20:00]# 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.
查看 RAID
[root@server ~ 13:48:50]# mdadm --detail /dev/md1
/dev/md1:
Version : 1.2
Creation Time : Thu May 21 13:48:50 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 May 21 13:49:03 2026
State : clean, resyncing
Active Devices : 2
Working Devices : 2
Failed Devices : 0
Spare Devices : 0
Consistency Policy : resync
Resync Status : 15% complete
Name : server.ggg.cloud:1 (local to host server.ggg.cloud)
UUID : 74864281:5bffdf75:1dcf7163:e8aa1aa4
Events : 2
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
需要关注的属性：
- Raid Level : raid1
- State : clean, resyncing，正在同步。
- Consistency Policy : resync
- Resync Status : 33% complete，同步进度。
- 设备清单
[root@server ~ 13:49:06]# lsblk /dev/md1
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
md1 9:1 0 20G 0 raid1
[root@server ~ 13:49:20]# 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
格式化和挂载
等待同步完成：直到同步进度达到100%，然后进行格式化和挂载。
[root@server ~ 13:49:35]# mkfs.xfs /dev/md1
[root@server ~ 13:49:56]# mkdir /raid/raid1
[root@server ~ 13:50:05]# mount /dev/md1 /raid/raid1
[root@server ~ 13:50:19]# df -h /raid/raid1
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/md1 20G 33M 20G 1% /raid/raid1
# 创建数据
[root@server ~ 13:50:32]# cp /etc/ho* /raid/raid1
[root@server ~ 13:50:54]# ls /raid/raid1
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
增加热备盘
#将sdd当做热备盘
[root@server ~ 13:51:26]# mdadm --add /dev/md1 /dev/sdd
mdadm: added /dev/sdd
[root@server ~ 13:51:32]# 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
# /dev/sdd的状态为spare（备用）
模拟故障
# 强制成员盘故障
[root@server ~ 13:52:03]# mdadm --fail /dev/md1 /dev/sdc
mdadm: set /dev/sdc faulty in /dev/md1
# 查看成员状态
[root@server ~ 13:52:36]# 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
# /dev/sdd立刻顶替故障磁盘，并进行同步
# 数据依然正常访问
[root@server ~ 13:53:23]# ls /raid/raid1
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
[root@server ~ 13:55:01]# cat /raid/raid1/hostname
server.ggg.cloud
删除故障磁盘
[root@server ~ 13:57:19]# mdadm --remove /dev/md1 /dev/sdc
mdadm: hot removed /dev/sdc from /dev/md1
[root@server ~ 13:57:47]# mdadm --detail /dev/md1 |tail -5
Events : 46
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
2 8 48 1 active sync /dev/sdd
删除 RAID
# 卸载
[root@centos7 ~]# umount /dev/md1
# stop RAID 阵列，将删除阵列
[root@server ~ 13:58:40]# mdadm --stop /dev/md1
mdadm: stopped /dev/md1
# 清除原先设备上的 md superblock
[root@server ~ 13:58:59]# mdadm --zero-superblock /dev/sd{b..d}
补充说明
RAID1的设计初衷是数据冗余和可靠性，而不是为了增加存储容量。因此，即使添加了新的硬盘并进行了扩容操作，由于RAID1的工作方式，其总容量是不会增加的。
管理 RAID5
创建 RAID
# 创建一个包含4个块设备的raid5设备/dev/md5
[root@server ~ 14:02:36]# mdadm --create /dev/md5 --level 5 --raid-device=4 /dev/sd{b..e}
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md5 started.
查看 RAID
[root@server ~ 14:03:44]# mdadm --detail /dev/md5
/dev/md5:
Version : 1.2
Creation Time : Thu May 21 14:02:58 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 May 21 14:03:44 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 : 48% complete
Name : server.ggg.cloud:5 (local to host server.ggg.cloud)
UUID : a332c80c:1030bdbb:dfe0b2ce:e14e7898
Events : 8
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
需要关注的属性：
- Raid Level : raid5
- State : clean, resyncing，正在同步。
- Consistency Policy : resync
- Resync Status : 17% complete，同步进度。
- 设备清单
[root@server ~ 14:05:01]# lsblk /dev/md5
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
md5 9:5 0 60G 0 raid5
[root@server ~ 14:05:22]# 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
格式化和挂载
注意：格式化前，等待 raid 构建完成。
[root@server ~ 14:06:09]# mkfs.xfs -f /dev/md5
[root@server ~ 14:06:13]# mkdir /raid/raid5
[root@server ~ 14:06:22]# mount /dev/md5 /raid/raid5
[root@server ~ 14:06:36]# df -h /raid/raid5
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/md5 60G 33M 60G 1% /raid/raid5
# 创建数据
[root@server ~ 14:06:49]# cp /etc/ho* /raid/raid5
[root@server ~ 14:07:53]# ls /raid/raid5
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
增加热备盘
# RAID5 阵列增加一个块热备盘
[root@centos7 ~]# mdadm --add /dev/md5 /dev/sdf
mdadm: added /dev/sdf
[root@server ~ 14:17:30]# mdadm --detail /dev/md5|tail -15
Chunk Size : 512K
Consistency Policy : resync
Name : server.ggg.cloud:5 (local to host server.ggg.cloud)
UUID : a332c80c:1030bdbb:dfe0b2ce:e14e7898
Events : 19
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
模拟故障
# 模拟磁盘故障，手动标记/dev/sdb为fail
[root@centos7 ~]# mdadm --fail /dev/md5 /dev/sdb
mdadm: set /dev/sdb faulty in /dev/md5
# 查看成员状态
[root@server ~ 14:18:08]# 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
# /dev/sdf立刻顶替故障磁盘，并进行同步
# 数据依然正常访问
[root@server ~ 14:18:14]# ls /raid/raid5
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
删除故障磁盘
[root@server ~ 14:18:29]# mdadm --remove /dev/md5 /dev/sdb
mdadm: hot removed /dev/sdb from /dev/md5
[root@server ~ 14:19:37]# mdadm -D /dev/md5 |tail -7
Events : 35
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
扩容 RAID
对于raid5，只能扩容，不能减容。
注意：阵列只有在正常状态下，才能扩容，降级及重构时不允许扩容。
[root@server ~ 14:19:40]# mdadm --add /dev/md5 /dev/sd{b,g}
mdadm: added /dev/sdb
mdadm: added /dev/sdg
[root@server ~ 14:20:29]# mdadm -D /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
#扩容前md5状态
[root@server ~ 14:20:34]# lsblk /dev/md5
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
md5 9:5 0 60G 0 raid5 /raid/raid5
[root@server ~ 14:23:09]# df -h /raid/raid5
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/md5 60G 33M 60G 1% /raid/raid5
# 设置成员数量为5，-G是grow（扩展）
[root@server ~ 14:20:56]# mdadm --grow /dev/md5 --raid-devices=5
# 等待重组完成
[root@server ~ 14:21:48]# mdadm -D /dev/md5
......
Consistency Policy : resync
Reshape Status : 7% complete
Delta Devices : 1, (4->5)
Name : server.ggg.cloud:5 (local to host server.ggg.cloud)
UUID : a332c80c:1030bdbb:dfe0b2ce:e14e7898
Events : 69
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
# 确认 raid 容量：增加了20G
[root@server ~ 14:23:43]# 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
[root@server ~ 14:23:48]# xfs_growfs /raid/raid5
meta-data=/dev/md5 isize=512 agcount=16, agsize=982144 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0 spinodes=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 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 15714304 to 20954112
[root@server ~ 14:24:09]# df -h /raid/raid5/
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/md5 80G 34M 80G 1% /raid/raid5
删除 RAID
# 卸载
[root@server ~ 14:24:29]# umount /dev/md5
# stop RAID 阵列，将删除阵列
[root@server ~ 14:24:46]# mdadm --stop /dev/md5
mdadm: stopped /dev/md5
# 清除原先设备上的 md superblock
[root@server ~ 14:24:55]# mdadm --zero-superblock /dev/sd{b..g}
[root@server ~ 14:25:30]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 200G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1G 0 part /boot
└─sda2 8:2 0 199G 0 part
├─centos-root 253:0 0 50G 0 lvm /
├─centos-swap 253:1 0 3.9G 0 lvm [SWAP]
└─centos-home 253:2 0 145.1G 0 lvm /home
sdb 8:16 0 20G 0 disk
sdc 8:32 0 20G 0 disk
sdd 8:48 0 20G 0 disk
sde 8:64 0 20G 0 disk
sdf 8:80 0 20G 0 disk
sdg 8:96 0 20G 0 disk
sr0 11:0 1 4.4G 0 rom
重构 RAID
# stop之后、清除superblock之前，如果想构建原先的md5设备，使用以下命令，数据不会丢失
[root@server ~ 14:25:40]# mdadm --assemble /dev/md5 /dev/sd{b..g}
Linux 逻辑卷管理
环境准备
虚拟机添加3块20G硬盘，sdb sdc sdd
[root@centos7 ~]# 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
硬盘分区管理方案缺点
- 硬盘分区空间必须使用连续空间，所以硬盘分区扩容很麻烦，特别是要扩容的分区后没有空间。
- 使用硬盘分区创建的文件系统不同跨多个硬盘，受单个硬盘容量限制。
- 如果硬盘损坏，则文件系统中数据也会丢失。
逻辑卷管理硬盘方案优点
- 使用逻辑卷可以更加灵活地扩展和缩减文件系统空间。
- 使用逻辑卷创建的文件系统可以跨多个硬盘，适合创建超大容量文件系统。
- 使用逻辑卷可以创建镜像卷，保证数据的冗余性。即使单个硬盘损坏，文件系统中数据也会丢失。
- 使用逻辑卷还可以创建快照，保留某一时刻数据，就像虚拟机快照一样。
逻辑卷基本概念
LVM是 Logical Volume Manager(逻辑卷管理)的简写，LVM将若干个磁盘或者磁盘分区连接为一个整块的卷组，形成一个存储池。管理员可以在卷组上任意创建逻辑卷，并进一步在逻辑卷上创建文件系统。
- 物理卷（PV, Physical Volume），是LVM的基本存储逻辑块，通过块设备创建。块设备是指磁盘、磁盘分区或从逻辑上和磁盘分区具有同样功能的设备(如RAID)。与基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）相比，物理卷包含有和LVM相关的管理参数。
- 卷组（VG, Volume Group），是一个逻辑的存储空间，由一个或多个物理卷组成。
- 逻辑卷（LV, Logical Volume），是从卷组中创建出来的一个逻辑空间。如果把一个卷组类比为一个逻辑硬盘，那么逻辑卷则可以类比为一个硬盘分区，所以也可以在逻辑卷之上创建文件系统。
简单地说：卷组由多个物理卷组成，可以在卷组中创建多个逻辑卷，对逻辑卷创建文件系统给用户使用。
LVM管理基本流程：
- 创建物理卷
- 创建卷组
- 创建逻辑卷
创建物理卷
# 创建三个PV
[root@server ~ 14:56:45]# pvcreate /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd
Physical volume "/dev/sdb" successfully created.
Physical volume "/dev/sdc" successfully created.
Physical volume "/dev/sdd" successfully created.
# 查看PV列表
[root@server ~ 14:57:03]# 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
# 查看单个PV详细信息
[root@server ~ 14:57:19]# 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 oR3TR4-octq-Lsg4-uZIH-Tcot-g3Kn-ADG3DX
创建卷组
# 创建包涵单个PV的VG
[root@server ~ 14:57:28]# vgcreate webapp /dev/sdb
Volume group "webapp" successfully created
# 创建包涵多个PV的VG
[root@server ~ 15:08:49]# vgcreate dbapp /dev/sd{c,d}
Volume group "dbapp" successfully created
[root@server ~ 15:09:11]# 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
# 查看VG列表
[root@server ~ 15:09:14]# 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
# 查看单个VG详细信息
[root@server ~ 15:09:19]# vgdisplay dbapp
--- Volume group ---
VG Name dbapp
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 2
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 2
Act PV 2
VG Size 39.99 GiB
# PE，Physical Extend，是PV的最小存储单元。
# 在创建VG时，可通过-s选项设置。
PE Size 4.00 MiB
Total PE 10238
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 10238 / 39.99 GiB
VG UUID xwFXkx-YHYC-xPPS-F9Ph-b6L8-aLsC-Rbf1yc
创建逻辑卷
# 在卷组webapp中创建一个逻辑卷：名称为webapp01，大小为5G。
[root@server ~ 15:09:33]# lvcreate -n webapp01 -L 5G webapp
Logical volume "webapp01" created.
# 在卷组dbapp中创建一个跨硬盘逻辑卷：名称为data01，大小为25G。
[root@server ~ 15:10:39]# lvcreate -n data01 -L 25G dbapp
Logical volume "data01" created.
# 查看LV列表
[root@server ~ 15:11:37]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
home centos -wi-ao---- <145.12g
root centos -wi-ao---- 50.00g
swap centos -wi-ao---- <3.88g
data01 dbapp -wi-a----- 25.00g
webapp01 webapp -wi-a----- 5.00g
逻辑卷设备名支持以下三种格式：
- /dev/vname/lvame
- /dev/mapper/vname-lvame
- /dev/dm-N
[root@server ~ 15:11:41]# ls -l /dev/dbapp/data01 /dev/mapper/dbapp-data01 -l
lrwxrwxrwx 1 root root 7 5月 21 15:11 /dev/dbapp/data01 -> ../dm-4
lrwxrwxrwx 1 root root 7 5月 21 15:11 /dev/mapper/dbapp-data01 -> ../dm-4
# 查看单个LV详细信息
[root@server ~ 15:12:30]# lvdisplay /dev/dbapp/data01
--- Logical volume ---
LV Path /dev/dbapp/data01
LV Name data01
VG Name dbapp
LV UUID cJelin-33ZJ-dxSo-HIjT-2vn2-iqJR-dx8GCi
LV Write Access read/write
LV Creation host, time server.ggg.cloud, 2026-05-21 15:11:37 +0800
LV Status available
# open 0
LV Size 25.00 GiB
# LE，Logical Extend，是LV的最小存储单元。
# 通常一个LE对应于一个PE。
Current LE 6400
Segments 2
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 8192
Block device 253:4
# 可以看到：物理卷/dev/sdc空间已使用完，物理卷/dev/sdd空间已使用5G
[root@server ~ 15:12:43]# 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
# 可以看到逻辑卷/dev/dbapp/data01空间横跨2个硬盘
[root@server ~ 15:13:37]# 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
创建文件系统
[root@server ~ 15:13:42]# mkfs.xfs /dev/webapp/webapp01
[root@server ~ 15:17:21]# mount /dev/webapp/webapp01 /usr/share/nginx/html
[root@server ~ 15:18:14]# df -h /dev/webapp/webapp01
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/webapp-webapp01 5.0G 33M 5.0G 1% /usr/share/nginx/html
[root@server ~ 15:19:58]# echo hh > /usr/share/nginx/html/index.html
[root@server ~ 15:21:10]# systemctl enable nginx.service --now
[root@server ~ 15:21:16]# systemctl restart nginx.service
[root@server ~ 15:21:26]# curl http://localhost
hh
# 基于lvm的文件系统持久化挂载，需要修改/etc/fstab文件。
清理
# 卸载文件系统
[root@centos7 ~]# umount /dev/webapp/webapp01
# 删除LV
[root@centos7 ~]# 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
# 删除VG
[root@server ~ 15:52:50]# 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
[root@server ~ 15:52:53]# vgremove webapp dbapp
Volume group "webapp" successfully removed
Volume group "dbapp" successfully removed
[root@server ~ 15:53:07]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
centos 1 3 0 wz--n- <199.00g 4.00m
# 删除PV
[root@server ~ 15:53:10]# 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.
[root@server ~ 15:53:26]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sda2 centos lvm2 a-- <199.00g 4.00m
扩展和缩减卷组
环境准备
# 创建卷组
#如果/dev/sdb不是物理卷会自动创建
[root@server ~ 15:53:35]# vgcreate webapp /dev/sdb
Physical volume "/dev/sdb" successfully created.
Volume group "webapp" successfully created
# 创建逻辑卷
[root@server ~ 16:16:26]# 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.
扩展卷组
如果卷组空间不足，可以通过添加新的物理卷到卷组中，以扩展卷组容量。
#当前卷组信息
[root@server ~ 16:17:18]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
centos 1 3 0 wz--n- <199.00g 4.00m
webapp 1 1 0 wz--n- <20.00g <10.00g
#扩容卷组
[root@server ~ 16:17:50]# vgextend webapp /dev/sd{c,d}
Physical volume "/dev/sdc" successfully created.
Physical volume "/dev/sdd" successfully created.
Volume group "webapp" successfully extended
#再次查看卷组信息
[root@server ~ 16:18:25]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
centos 1 3 0 wz--n- <199.00g 4.00m
webapp 3 1 0 wz--n- <59.99g <49.99g
#从20G扩到60G
缩减卷组
如果卷组空间中有多余的物理卷或者物理卷容量小需要更换，则可以将物理卷从卷组中剔除。
删除物理卷前确保物理卷不在使用中。
# 查看物理卷使用状态
[root@server ~ 16:18:34]# 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
/dev/sdc webapp lvm2 a-- <20.00g <20.00g
/dev/sdd webapp lvm2 a-- <20.00g <20.00g
# 直接将物理卷/dev/sdb从卷组webapp中剔除会报错，因为有一个逻辑卷在使用
[root@server ~ 16:19:08]# vgreduce webapp /dev/sdb
Physical volume "/dev/sdb" still in use
# 解决方法：将物理卷/dev/sdb中数据移动到卷组中其他物理卷
[root@server ~ 16:19:42]# pvmove /dev/sdb
# 或者移动到卷组中特定物理卷
[root@server ~ 16:19:42]# pvmove /dev/sdb /dev/sdd
/dev/sdb: Moved: 0.55%
/dev/sdb: Moved: 100.00%
# 查看物理卷使用状态
[root@server ~ 16:21:18]# 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#不在使用
/dev/sdc webapp lvm2 a-- <20.00g <20.00g
/dev/sdd webapp lvm2 a-- <20.00g <10.00g在使用
#然后再次剔除/dev/sdb，成功
[root@server ~ 16:21:20]# vgreduce webapp /dev/sdb
Removed "/dev/sdb" from volume group "webapp"
#再次查看物理卷状态发现/dev/sdb已经不属于webapp卷组
[root@server ~ 16:22:20]# 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
扩展和缩减逻辑卷
扩展逻辑卷
如果逻辑卷空间不足，在卷组空间充足的情况下，也可以扩展逻辑卷空间。
#查看当前webapp01逻辑卷容量
[root@server ~ 16:22:29]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
home centos -wi-ao---- <145.12g
root centos -wi-ao---- 50.00g
swap centos -wi-ao---- <3.88g
webapp01 webapp -wi-a----- 10.00g
# 给webapp01逻辑卷增加2G空间
[root@server ~ 16:23:33]# 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.
#再次查看当前webapp01逻辑卷容量，已经从10G变到12G
[root@server ~ 16:24:20]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
home centos -wi-ao---- <145.12g
root centos -wi-ao---- 50.00g
swap centos -wi-ao---- <3.88g
webapp01 webapp -wi-a----- 12.00g
缩减逻辑卷
如果逻辑卷空间充足，希望将多余的空间缩减出来它用，也可以缩减逻辑卷空间。
#从上面延续继续减2G逻辑卷容量
[root@server ~ 16:24:37]# 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.
#再次查看已经从12G减到10G
[root@server ~ 16:25:21]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
home centos -wi-ao---- <145.12g
root centos -wi-ao---- 50.00g
swap centos -wi-ao---- <3.88g
webapp01 webapp -wi-a----- 10.00g
扩展和缩减文件系统
扩展 XFS 文件系统
XFS文件系统只支持扩展，不支持缩减。
环境准备：格式化文件系统，并创建数据
#以XFS文件系统格式化/dev/webapp/webapp01 [root@server ~ 16:29:14]# 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 [root@server ~ 16:30:12]# mkdir /usr/share/nginx/html [root@server ~ 16:30:12]# mount /dev/webapp/webapp01 /usr/share/nginx/html [root@server ~ 16:30:40]# df -h /dev/webapp/webapp01 文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/mapper/webapp-webapp01 10G 33M 10G 1% /usr/share/nginx/html [root@server ~ 16:30:50]# cp /etc/host* /usr/share/nginx/html [root@server ~ 16:31:09]# ls /usr/share/nginx/html host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
# 第一步：扩展逻辑卷
#先查看当前逻辑卷
[root@server ~ 16:31:15]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
home centos -wi-ao---- <145.12g
root centos -wi-ao---- 50.00g
swap centos -wi-ao---- <3.88g
webapp01 webapp -wi-ao---- 10.00g
#扩展到15G
[root@server ~ 16:32:23]# 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.
#再次查看
[root@server ~ 16:33:11]# lvs /dev/webapp/webapp01
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
webapp01 webapp -wi-ao---- 15.00g
# 第二步：扩展文件系统
#当前文件系统容量
[root@server ~ 16:34:09]# df -h /usr/share/nginx/html
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/webapp-webapp01 10G 33M 10G 1% /usr/share/nginx/html
[root@server ~ 16:33:33]# 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
[root@server ~ 16:34:09]# df -h /usr/share/nginx/html
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/webapp-webapp01 15G 33M 15G 1% /usr/share/nginx/html
#文件也没有损坏
[root@server ~ 16:34:29]# ls /usr/share/nginx/html
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
# 块设备和文件系统一并扩展（一步到位）
[root@server ~ 16:35:05]# 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
[root@server ~ 16:36:12]# lvs /dev/webapp/webapp01
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
webapp01 webapp -wi-ao---- 20.00g
[root@server ~ 16:36:31]# df -h /usr/share/nginx/html
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/webapp-webapp01 20G 33M 20G 1% /usr/share/nginx/html
扩展 EXT4 文件系统
EXT4文件系统即支持扩展，也支持缩减。
环境准备：格式化文件系统，并创建数据
#卸载 [root@server ~ 16:36:34]# umount /usr/share/nginx/html #用ext4格式化 [root@server ~ 16:36:57]# mkfs.ext4 /dev/webapp/webapp01 mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) 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 1310720 inodes, 5242880 blocks 262144 blocks (5.00%) reserved for the super user 第一个数据块=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: 完成 正在写入inode表: 完成 Creating journal (32768 blocks): 完成 Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成 #挂载 [root@centos7 ~]# mount /dev/webapp/webapp01 /usr/share/nginx/html [root@server ~ 16:37:56]# df -h /usr/share/nginx/html 文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/mapper/webapp-webapp01 20G 45M 19G 1% /usr/share/nginx/html #因为格式化了所以现在/usr/share/nginx/html里面没有东西 [root@server ~ 16:38:04]# ls /usr/share/nginx/html/ lost+found #放一点东西进去 [root@server ~ 16:38:23]# cp /etc/host* /usr/share/nginx/html [root@server ~ 16:39:06]# ls /usr/share/nginx/html/ host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny lost+found
# 第一步：扩展逻辑卷
[root@server ~ 16:39:09]# 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.
#查看大小
[root@server ~ 16:39:40]# 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：扩展文件系统
[root@server ~ 16:40:03]# 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.
[root@server ~ 16:40:31]# df -h /usr/share/nginx/html
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/webapp-webapp01 25G 44M 24G 1% /usr/share/nginx/html
#文件也还在
[root@server ~ 16:40:42]# ls /usr/share/nginx/html
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny lost+found
# 块设备和文件系统一并扩展
[root@server ~ 16:42:10]# 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.
#查看
[root@server ~ 16:43:13]# lvs /dev/webapp/webapp01
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
webapp01 webapp -wi-ao---- 30.00g
[root@server ~ 16:43:22]# df -h /usr/share/nginx/html
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/webapp-webapp01 30G 44M 28G 1% /usr/share/nginx/html
缩减 EXT4 文件系统
缩减EXT4文件系统注意事项：
- 不支持在线缩减，必须卸载后缩减。
- 缩减后的容量，不能小于当前使用的容量。
ext4 减容流程：
- 卸载文件系统
- e2fsck 文件系统
- 缩减文件系统
- 缩减 lv
- 挂载测试
具体操作如下：
# 第一步：卸载文件系统
[root@server ~ 16:43:26]# umount /usr/share/nginx/html
# 第二步：检测文件系统
[root@server ~ 16:43:48]# e2fsck -f /dev/webapp/webapp01
e2fsck 1.42.9 (28-Dec-2013)
第一步: 检查inode,块,和大小
第二步: 检查目录结构
第3步: 检查目录连接性
Pass 4: Checking reference counts
第5步: 检查簇概要信息
/dev/webapp/webapp01: 16/1966080 files (0.0% non-contiguous), 167447/7864320 blocks
# 第三步：缩减文件系统
[root@server ~ 16:44:07]# 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：缩减逻辑卷
[root@server ~ 16:44:39]# 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]: 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.
[root@server ~ 16:45:56]# lvs /dev/webapp/webapp01
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
webapp01 webapp -wi-a----- 10.00g
# 第五步：挂载文件系统验证
[root@server ~ 16:46:04]# mount /dev/webapp/webapp01 /usr/share/nginx/html
[root@server ~ 16:46:17]# df -h /usr/share/nginx/html
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/webapp-webapp01 9.8G 37M 9.2G 1% /usr/share/nginx/html
#文件也没有损坏
[root@server ~ 16:46:21]# ls /usr/share/nginx/html
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny lost+found
补充说明： 如果文件系统是构建在磁盘分区上，扩展文件系统容量和缩减文件系统容量操作相同。
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