磁盘管理工具,对磁盘进行分区扩展缩小

/dev/nvme0n3/dev/nvme0n4 这两块 NVMe 硬盘,初始化成 LVM 的物理卷(PV),让它们可以被加入到卷组,后续创建可弹性扩容的逻辑卷

物理卷创建

pvcreate /dev/nvme0n3 /dev/nvme0n4

把两块 NVMe 物理卷,合并成一个名叫 vg_data 的弹性存储资源池,是 LVM 可扩容存储的核心步骤!

卷组创建

vgcreate vg_data /dev/nvme0n3 /dev/nvme0n4

我要从 vg_data 这个卷组(存储资源池)里,划分出一块 50GB 的空间,创建一个名叫 lv_data 的逻辑卷,后续可以直接格式化、挂载使用,支持在线扩容。

lvcreate -L 50G -n lv_data vg_data

格式化逻辑卷

#格式化 逻辑卷路径
mkfs.xfs /dev/vg_data/lv_data
#格式化为ext4文件系统
mkfs.ext4 /dev/vg_data/lv_data

创建挂载目录

mkdir -p /mnt/data

临时挂载逻辑卷

mount /dev/vg_data/lv_data /mnt/data

永久挂载

(写入/etc/fstab,重启自动生效) # 注意:ext4文件系统的类型要写对,别写错成xfs

echo "/dev/vg_data/lv_data /mnt/data ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab

查看是否挂载成功

df -h /mnt/data

扩展逻辑卷

# 把逻辑卷从当前50G,扩容到总容量60G
lvextend -L 60G /dev/vg_data/lv_data

扩展 ext4 /xfs文件系统

扩展后,需要重新调整文件系统的大小,才能真正使用新增的空间。

如果是 xfs 文件系统,使用 xfs_growfs 命令:xfs_growfs /dev/vg_data/lv_data

如果是 ext4 文件系统,使用 resize2fs 命令:resize2fs /dev/vg_data/lv_data

# ext4文件系统专属扩容命令,在线扩容,不用卸载、不用停机
resize2fs /dev/vg_data/lv_data

查看逻辑卷是否扩展成功

df -h /mnt/data

快照

LVM 还⽀持创建逻辑卷的快照(Snapshot),可以⽤来备份当前状态或测试环境。快照会保存
当前逻辑卷的只读副本。

创建快照

-L 1G:指定快照的⼤⼩为 1GB。
-s:表⽰创建快照。
-n lv_snapshot:指定快照的名称。
/dev/vg_data/lv_data:指定要创建快照的原始逻辑卷。
这个命令将创建⼀个名为 lv_data_snapshot 的快照,⼤⼩为 1GB。你可以对这个快照进⾏操
作,确保原始数据不受影响。
lvcreate -L 1G -s -n lv_data_snapshot /dev/vg_data/lv_data

查看快照

创建快照后,可以使⽤ lvdisplay 查看逻辑卷和快照的状态:
lvdisplay /dev/vg_data/lv_snapshot

删除快照

使⽤快照完成操作后,可以通过 lvremove 命令删除快照
lvremove /dev/vg_data/lv_snapshot

扩展快照

如果快照⼤⼩不⾜以保存所有增量数据,你可以扩展快照的⼤⼩
lvextend -L +1G /dev/vg_data/lv_snapshot

恢复到快照

如果你需要恢复到快照的状态,可以将原始逻辑卷恢复到快照的数据。假设你要恢复
到 /dev/vg_data/lv_snapshot 快照:
lvconvert --merge /dev/vg_data/lv_snapshot

. RAID相关内容

RAID = 磁盘阵列,把多块物理硬盘组合成一个逻辑盘,主要实现两大目标:数据安全(防丢盘)提升读写速度,单机 / 服务器常用。

  • 条带(分块存储)把一份文件拆成小块,分散存到多块硬盘。多块盘同时读写,速度大幅变快;缺点是只要一块盘损坏,整组数据全部丢失。
  • 镜像(完全备份)两块硬盘内容实时一模一样,相当于一对一复制。一块盘坏了,另一块正常工作,数据绝对安全;缺点是一半硬盘容量都用来做备份,成本翻倍。
  • 奇偶校验额外计算一份校验数据,分散存在所有硬盘里。单块盘损坏时,靠剩余数据 + 校验值还原内容,兼顾安全与容量。

RAID级别

RAID 有多个不同的级别,每个级别有其独特的优势和应⽤场景。常⻅的 RAID 级别包括:
RAID 0(条带化):将数据分散到多个硬盘上,提⾼读写性能,但没有冗余,任⼀硬盘故障会
导致数据丢失。
  • 最少硬盘:2 块
  • 原理:纯条带,数据拆分并行读写,无备份、无校验
  • 可用容量:所有硬盘容量相加(利用率 100%)例:2 块 1T 硬盘 → 总容量 2T
  • 特点:✅ 读写速度所有 RAID 里最快 
  •            ❌ 无容错,任意一块盘损坏,全部数据丢失
  • 适用:临时文件、缓存、仅追求速度、数据可重建的场景;严禁存放重要数据
RAID 1(镜像卷):将数据完整地复制到两个硬盘上,提供冗余性,保证数据安全,但性能提升
有限。
  • 最少硬盘:2 块
  • 原理:两块盘实时同步镜像
  • 可用容量:等于单块硬盘容量(利用率 50%)例:2 块 1T 硬盘 → 总容量 1T
  • 特点:✅ 安全性极高,坏一块盘业务不中断、数据无损
  •            ✅ 读取速度提升,写入速度一般
  •           ❌ 硬盘成本高,容量浪费一半
  •  适用:服务器系统盘、数据库、核心重要数据 
             
RAID 5(带奇偶校验的条带化):通过在硬盘中存储奇偶校验数据,提供容错能⼒。通常⾄少
需要三个硬盘。
  • 最少硬盘:3 块
  • 原理:数据 + 校验信息分散在全部硬盘,不单独占用整盘做备份
  • 可用容量:(硬盘总数 - 1) × 单盘容量例:3 块 1T 硬盘 → 总容量 2T;4 块 1T → 总容量 3T
  • 特点:✅ 速度、安全、成本均衡,企业最常用
  •           ✅ 允许同时损坏任意 1 块盘,数据正常可用
  •          ❌ 无法承受两块盘同时损坏;硬盘故障后重建数据压力大
  • 适用:普通业务服务器、文件共享服务器、常规业务数据
RAID 10(1+0,先镜像,再条带化):结合了 RAID 1 和 RAID 0 的优点,提供性能和冗余性,但需要 ⾄少四个硬盘。
  • 最少硬盘:4 块(必须偶数)
  • 原理:先两两做 RAID 1 镜像组,再把多个镜像组合成 RAID 0 条带
  • 可用容量:总容量 = 总硬盘容量 ÷2(利用率 50%)例:4 块 1T 硬盘 → 总容量 2T
  • 特点:✅ 速度接近 RAID 0,安全性接近 RAID 1,综合性能最强✅ 不同镜像组内的硬盘可同时损坏,容错能力强❌ 成本高,容量利用率低
  • 适用:高并发数据库、核心业务、对速度和可靠性要求都极高的场景

软RAID和硬RAID

硬件 RAID:由专⽤的 RAID 控制卡处理,性能和管理通常较好,但成本较⾼。硬件 RAID 会在硬件 层⾯上处理数据的冗余和校验。
软件 RAID:由操作系统控制,⽆需额外硬件。通常性能稍差,但成本低,配置和管理较为灵活,
适合⼤多数应⽤场景

RAID实战

#查看当前磁盘情况
lsblk

类型:part(分区)
容量:99G
说明:LVM 物理卷分区,这 99G 全部划给了 LVM 逻辑卷管理,没有直接格式化挂载。
LVM 逻辑卷结构(核心系统分区)
nvme0n1p2 这个 99G 的分区,被分成了 2 个 LVM 逻辑卷:
cs-root
类型:lvm
容量:95G
挂载点:/
说明:系统根分区,就是我们平时用的系统盘,所有系统文件、安装的软件、用户数据都存在这里,占了绝大部分容量。
cs-swap
类型:lvm
容量:4G
挂载点:[SWAP]
说明:交换分区,相当于 Windows 的虚拟内存,内存不够时用它临时缓存数据,4G 大小是标准配置。
整体总结
你的磁盘情况:
✅ 只有1 块 100G 的 NVMe 物理硬盘,没有 RAID、没有额外硬盘
✅ 分区结构是标准的 Linux LVM 系统盘,分区合理、完全正常
✅ 95G 根分区 + 4G 交换分区 + 1G 引导分区,加起来正好 100G,没有空间浪费

安装用于RAID的文件

dnf -y install mdadm

创建RAID1

/dev/nvme0n3/dev/nvme0n4 这两块 NVMe 硬盘,组合成一个 RAID 1 阵列,对外暴露为 /dev/md0 这个逻辑设备,实现「一块盘坏了,数据不丢」的镜像冗余。

mdadm --create /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/nvme0n3 /dev/nvme0n4

创建完 RAID 后,需要给阵列格式化文件系统才能使用

# 格式化为ext4文件系统
mkfs.ext4 /dev/md0

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