CentOS/RHEL LVM 磁盤擴展完整教程
📝 前言
在Linux系統管理中，磁盤空間不足是經常遇到的問題。特別是在生產環境中，當根分區空間告急時，我們需要通過添加新磁盤來擴展存儲空間。本教程將詳細介紹如何在CentOS/RHEL系統中使用LVM（Logical Volume Manager）來擴展現有的邏輯卷。
🎯 適用場景
- 根分區磁盤空間不足（使用率超過80%）
- 系統使用LVM管理磁盤
- 需要在線擴展磁盤空間而不停機
- 有新的物理磁盤可以添加到系統
📚 LVM 基礎概念
LVM 三層架構
物理磁盤 → 物理卷(PV) → 卷組(VG) → 邏輯卷(LV) → 文件系統
- 物理卷（Physical Volume, PV）：實際的物理磁盤或分區
- 卷組（Volume Group, VG）：多個物理卷組成的存儲池
- 邏輯卷（Logical Volume, LV）：從卷組中分配的邏輯存儲單元
LVM 的優勢
- 靈活性：可以動態調整分區大小
- 擴展性：可以跨多個物理磁盤
- 快照功能：支持創建快照備份
- 在線操作：大多數操作可以在不停機的情況下進行
🔍 準備工作：識別可用磁盤
1. 查看系統磁盤狀態
# 查看磁盤分區信息
lsblk -l# 查看磁盤使用情況
df -h# 查看磁盤詳細信息
fdisk -l
命令說明：
-
lsblk -l：以列表形式顯示所有塊設備
-
df -h：顯示文件系統磁盤使用情況，-h參數以可讀格式顯示
-
fdisk -l：列出所有磁盤和分區的詳細信息
2. 識別可擴展的磁盤
查看 lsblk 輸出，尋找以下特征的磁盤：
- 未掛載的磁盤：MOUNTPOINT 列為空
- 未分區的磁盤：只顯示磁盤本身，沒有分區（如 sdc 但沒有 sdc1）
- 足夠大的磁盤：SIZE 列顯示的容量滿足需求
3. 查看當前LVM狀態
# 查看物理卷
pvs
pvdisplay# 查看卷組
vgs
vgdisplay# 查看邏輯卷
lvs
lvdisplay
命令說明：
-
pvs/pvdisplay：顯示物理卷信息，pvs簡潔格式，pvdisplay詳細格式
-
vgs/vgdisplay：顯示卷組信息和可用空間
-
lvs/lvdisplay：顯示邏輯卷信息和使用情況
🛠? 磁盤擴展詳細步驟
步驟1：確認文件系統類型
# 方法1：查看掛載信息
mount | grep " / "# 方法2：顯示文件系統類型
df -T /# 方法3：顯示塊設備文件系統
lsblk -f
為什么需要確認文件系統類型？
- 不同文件系統使用不同的擴展命令
- XFS 使用
xfs_growfs - EXT4 使用
resize2fs
步驟2：對新磁盤進行分區
# 使用 fdisk 對磁盤進行分區（假設新磁盤為 /dev/sdc）
fdisk /dev/sdc
在 fdisk 交互界面中的操作：
命令 (m 為幫助): n # 創建新分區
分區類型: p # 主分區
分區號: 1 # 分區號為1
起始扇區: 回車 # 使用默認值
結束扇區: 回車 # 使用整個磁盤
命令 (m 為幫助): t # 修改分區類型
分區號: 1 # 選擇分區1
分區類型: 8e # LVM類型
命令 (m 為幫助): w # 寫入分區表并退出
步驟作用：
- 創建分區表，讓系統能夠識別磁盤
- 設置分區類型為 LVM (8e)，便于后續操作
- 建議使用整個磁盤作為一個分區
步驟3：創建物理卷
# 創建物理卷
pvcreate /dev/sdc1# 驗證物理卷創建成功
pvs
命令作用：
pvcreate：將分區初始化為LVM物理卷- 在分區上創建LVM元數據
- 使分區能夠被LVM管理
步驟4：擴展卷組
# 查看現有卷組名稱
vgdisplay# 將新物理卷添加到卷組（假設卷組名為 centos_centos）
vgextend centos_centos /dev/sdc1# 驗證卷組擴展成功
vgs
命令作用：
vgextend：將新的物理卷添加到現有卷組- 增加卷組的總容量
- 為后續邏輯卷擴展提供空間
步驟5：擴展邏輯卷
# 查看卷組可用空間
vgdisplay centos_centos# 方法1：使用所有可用空間擴展邏輯卷
lvextend -l +100%FREE /dev/mapper/centos_centos-root# 方法2：指定擴展大小（例如500G）
# lvextend -L +500G /dev/mapper/centos_centos-root# 驗證邏輯卷擴展成功
lvs
參數說明：
-l +100%FREE：使用卷組中所有可用空間-L +500G：指定增加500G空間-L 1T：指定總大小為1T
步驟6：擴展文件系統
# 對于 XFS 文件系統（CentOS 7/8 默認）
xfs_growfs /# 對于 EXT4 文件系統
# resize2fs /dev/mapper/centos_centos-root
命令作用：
xfs_growfs：擴展XFS文件系統到邏輯卷的完整大小resize2fs：擴展EXT4文件系統- 必須在邏輯卷擴展后執行，否則新空間無法使用
步驟7：驗證擴展結果
# 查看磁盤使用情況
df -h# 查看LVM狀態
lvs
vgs
pvs# 查看詳細的掛載信息
mount | grep mapper
📊 操作前后對比示例
擴展前：
[root@centos ~]# df -h
/dev/mapper/centos_centos-root 641G 601G 41G 94% /[root@centos ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
centos_centos 2 2 0 wz--n- 648.99g 0
擴展后：
[root@centos ~]# df -h
/dev/mapper/centos_centos-root 1.2T 601G 541G 53% /[root@centos ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
centos_centos 3 2 0 wz--n- 1.12t 0
?? 重要注意事項
1. 備份數據
# 創建重要數據備份
tar -czf /tmp/important_data_backup.tar.gz /path/to/important/data# 或使用 rsync 同步到其他服務器
rsync -avz /important/data/ user@backup-server:/backup/path/
2. 確認磁盤沒有被使用
# 檢查磁盤是否被掛載
mount | grep sdc# 檢查磁盤是否有文件系統
blkid /dev/sdc# 確認磁盤不在fstab中
grep sdc /etc/fstab
🔧 故障排除
常見錯誤及解決方案
1. 分區表錯誤
錯誤：Device or resource busy
解決：umount /dev/sdc1 或重啟系統
2. 物理卷創建失敗
錯誤：Device /dev/sdc1 not found or ignored by filtering
解決：partprobe /dev/sdc # 重新讀取分區表
3. 文件系統擴展失敗
錯誤：xfs_growfs: /dev/mapper/centos_centos-root is not a mounted XFS filesystem
解決：確認文件系統類型和掛載點正確
回滾操作（如果需要）
# 如果需要移除新添加的磁盤
vgreduce centos_centos /dev/sdc1
pvremove /dev/sdc1
📝 一鍵腳本示例
#!/bin/bash
# LVM 擴展自動化腳本DISK="/dev/sdc"
VG_NAME="centos_centos"
LV_PATH="/dev/mapper/centos_centos-root"echo "開始LVM磁盤擴展..."# 1. 分區
echo "正在對 $DISK 進行分區..."
(
echo n
echo p
echo 1
echo
echo
echo t
echo 8e
echo w
) | fdisk $DISK# 2. 創建物理卷
echo "創建物理卷..."
pvcreate ${DISK}1# 3. 擴展卷組
echo "擴展卷組..."
vgextend $VG_NAME ${DISK}1# 4. 擴展邏輯卷
echo "擴展邏輯卷..."
lvextend -l +100%FREE $LV_PATH# 5. 擴展文件系統
echo "擴展文件系統..."
xfs_growfs /echo "擴展完成！"
df -h /
🎉 總結
LVM磁盤擴展是Linux系統管理中的常見操作，掌握這項技能對系統管理員來說非常重要。通過本教程，你應該能夠：
- 理解LVM架構：掌握PV、VG、LV的概念和關系
- 識別可用磁盤：使用各種命令查看和分析磁盤狀態
- 執行擴展操作：按步驟完成完整的磁盤擴展過程
- 處理常見問題：識別和解決擴展過程中的常見錯誤
磁盤操作具有一定風險，建議在生產環境操作前先在測試環境中練習
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