Linux系统如何扩展磁盘，挂载加入逻辑卷都能实现

Posted 2021-06-02 老塞不易

前言

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搞了半天总算明白了如何给linux增加磁盘空间；方法也有多种，我这里以虚拟机作为例子分享，实际场景目前没机会接触，但是原理应该一样；我会把核心的内容着重分享 伴随自己的理解！

为了好理解我一共分两大部分：VMware虚拟机管理器添加或扩展磁盘、Linux操作系统添加分区或卷等

我写完才发现好多，耐心点伙伴，对你会有帮助的< _ >

一、VMware虚拟机管理器添加或扩展磁盘

这里主要以图文的方式分享，打开VMware虚拟机管理器，给磁盘扩容的虚拟机关闭掉！

两种方式进行磁盘扩展：1、添加新磁盘 2、扩展已有磁盘

1、添加新磁盘

点击完成、确认即可启动虚拟机，查看/dev目录下会多出个sdb，已有的那个硬盘是sda，这些sda1、sda2…都是他的分区。
在Linux里必须要对硬盘先分区再进行初始化、挂载或加入卷等操作。

2、扩展已有磁盘

扩展完成，启动虚拟机查看sda硬盘，你会发现他有多余的空间了
扩展前：

扩展后：

完事之后只需要把扩展的5G，重新分个区就行。

二、Linux操作系统添加分区或卷等

这里我先分享如何分区，分区之后需要初始化分区、再进行挂载或者加入卷就可以了

1、分区

说一下这个图片：

fdisk -l

这个命令可以查看当前已有的磁盘：/dev/sda、/dev/sdb和他们已有的分区，/dev/sda分区/dev/sda1、/dev/sda2，sdb目前没有分区。
现在开始为他们新建分区，当然新建分区有个条件，每个磁盘需要有剩余的空间进行新建分区，目前这两个都是ok的，都是5G。

磁盘分区（分区有主分区，扩展分区，逻辑分区）, 命令如下：

新建一个主分区：

[root@worker2 ~]# fdisk /dev/sdb #对指定磁盘进行分区操作：新建、删除、更改等
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 0x5c35983a 创建新的 DOS 磁盘标签。

命令(输入 m 获取帮助)：m #帮助
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’s 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 #新建分区
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
Select (default p): p #p主分区 e扩展分区
分区号 (1-4，默认 1)：#回车
起始 扇区 (2048-10485759，默认为 2048)：#回车
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-10485759，默认为 10485759)：#回车
将使用默认值 10485759
分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 5 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：w #保存退出
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
[root@worker2 ~]#

新建一个扩展分区：

[root@worker2 ~]# fdisk /dev/sda
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)：n
Partition type:
p primary (2 primary, 0 extended, 2 free)
e extended
Select (default p): e #选择扩展分区
分区号 (3,4，默认 3)：#回车
起始 扇区 (83886080-94371839，默认为 83886080)：#回车
将使用默认值 83886080
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (83886080-94371839，默认为 94371839)：#回车
将使用默认值 94371839
分区 3 已设置为 Extended 类型，大小设为 5 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.

WARNING: Re-reading the partition table failed with error 16: 设备或资源忙.
The kernel still uses the old table. The new table will be used at
the next reboot or after you run partprobe(8) or kpartx(8)
正在同步磁盘。
[root@worker2 ~]#

新建一个逻辑分区：（基于扩展分区才可以创建逻辑分区）
这里有个插曲，ls /dev找不到刚刚新建的扩展分区/dev/sda3
找不到分区设备的情况下，执行此命令（让内核同步分区信息）：
[root@localhost ~]# partprobe
这样分区设备就出现了
继续

[root@worker2 ~]# fdisk /dev/sda #只有存在扩展分区的才可以建逻辑分区，我们上一步已经创建扩展分区
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)：n
Partition type:
p primary (2 primary, 1 extended, 1 free)
l logical (numbered from 5)
Select (default p): l #p主分区 l 逻辑分区
添加逻辑分区 5
起始 扇区 (83888128-94371839，默认为 83888128)：#回车
将使用默认值 83888128
Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (83888128-94371839，默认为 94371839)：#回车
将使用默认值 94371839
分区 5 已设置为 Linux 类型，大小设为 5 GiB

命令(输入 m 获取帮助)：w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.

WARNING: Re-reading the partition table failed with error 16: 设备或资源忙.
The kernel still uses the old table. The new table will be used at
the next reboot or after you run partprobe(8) or kpartx(8)
正在同步磁盘。
[root@worker2 ~]#

查看一下磁盘分区情况：fdisk -l

三个分区的关系请参考这里：https://blog.csdn.net/bobozai86/article/details/85298324

2、初始化

选择分区时有主分区和扩展分区，主分区可以直接进行初始化，扩展分区需要再细分为逻辑分区才能初始化成功。也就是说，扩展分区是无法直接使用的，必须在细分成逻辑分区才可以用来存储数据。

[root@worker2 ~]# mkfs.ext4 /dev/sdb1
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
327680 inodes, 1310464 blocks
65523 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=0
Maximum filesystem blocks=1342177280
40 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

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

[root@worker2 ~]#

[root@worker2 ~]# mkfs.ext4 /dev/sda5 #这里报错了 找不到分区设备
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
无法对 /dev/sda5 进行 stat 调用 — 没有那个文件或目录

The device apparently does not exist; did you specify it correctly?
[root@worker2 ~]# partprobe #和上面一样执行一下就行，让内核同步分区信息
Warning: 无法以读写方式打开 /dev/sr0 (只读文件系统)。/dev/sr0 已按照只读方式打开。
[root@worker2 ~]# mkfs.ext4 /dev/sda5
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
327680 inodes, 1310464 blocks
65523 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=0
Maximum filesystem blocks=1342177280
40 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

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

[root@worker2 ~]#

3、挂载、加入逻辑卷

这里的操作都是基于前面已经初始化的分区！
挂载和加入逻辑卷均能实现磁盘的扩充，但是这里推荐第二者加入逻辑卷。
LVM(逻辑卷管理)，底层实现原理没有深入了解，专攻linux等操作系统的可以多看看。
详细请查看：什么是LVM（逻辑卷管理）
（1）挂载
挂载需要进行数据的迁移！不是很方便，或者直接挂载到一个新的目录（挂载点）。

[root@worker2 ~]# mkdir /data1 # 新建目录用于挂载
[root@worker2 ~]# mount /dev/sdb1 /data1/ # 挂载
[root@worker2 ~]# df -h # 查看
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root 35G 21G 15G 58% /
devtmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /dev
tmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /dev/shm
tmpfs 1.9G 8.8M 1.9G 1% /run
tmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 1014M 143M 872M 15% /boot
cm_processes 1.9G 272K 1.9G 1% /run/cloudera-scm-agent/process
tmpfs 378M 0 378M 0% /run/user/0
/dev/sdb1 4.8G 20M 4.6G 1% /data1
[root@worker2 ~]#

OK!

（2）加入卷

卷扩容：

[root@worker2 ~]# lvm #进入lvm管理
lvm> pvcreate /dev/sda5 #这是创建物理卷
WARNING: ext4 signature detected on /dev/sda5 at offset 1080. Wipe it? [y/n]: y
Wiping ext4 signature on /dev/sda5.
Physical volume “/dev/sda5” successfully created.
lvm> vgextend centos /dev/sda5 #将刚刚创建的物理卷加入到虚拟卷组centos
Volume group “centos” successfully extended
lvm> vgdisplay #vgdisplay查看free PE /Site
— 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 43.99 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 11262
Alloc PE / Size 9983 / <39.00 GiB
Free PE / Size 1279 / <5.00 GiB
VG UUID 4i7ryg-6DPv-Ml7r-i8IC-TcoB-UrzE-wU7I1x

lvm> lvextend -l+1279 /dev/mapper/centos-root #扩展已有卷的容量（1279是通过vgdisplay查看free PE /Site的大小）
Size of logical volume centos/root changed from <35.00 GiB (8959 extents) to 39.99 GiB (10238 extents).
Logical volume centos/root successfully resized.
lvm> pvdisplay #查看卷容量，这时你会看到多了一个5G的卷
— Physical volume —
PV Name /dev/sda2
VG Name centos
PV Size <39.00 GiB / not usable 3.00 MiB
Allocatable yes (but full)
PE Size 4.00 MiB
Total PE 9983
Free PE 0
Allocated PE 9983
PV UUID axs9pZ-M23N-rNYf-00Iw-uim9-X4to-49LPld

— Physical volume —
PV Name /dev/sda5
VG Name centos
PV Size <5.00 GiB / not usable 3.00 MiB
Allocatable yes (but full)
PE Size 4.00 MiB
Total PE 1279
Free PE 0
Allocated PE 1279
PV UUID fHbpL6-B3NS-YR6X-VxEU-bUr5-UA4S-5FWdfd

lvm> quit #退出
Exiting.
[root@worker2 ~]#

上面只是卷扩容了，下面是文件系统的真正扩容，输入以下命令：

#CentOS7下面由于使用的是XFS命令:
#自动扩展XFS文件系统到最大的可用大小
[root@worker2 ~]# xfs_growfs /dev/centos/root
meta-data=/dev/mapper/centos-root isize=512 agcount=4, agsize=2293504 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0 spinodes=0
data = bsize=4096 blocks=9174016, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=4479, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 9174016 to 10483712 #数据块由9174016改为10483712

再来看一下根目录大小：

完美解决！