深入浅出的来谈一下硬盘扩容的二三事

Posted 2021-06-20 随波逐流

前言

在之前的一段时间中，我撰写了有关于LVM硬盘扩容的两篇文章，现在回过头来看看，无论是对于想要了解LVM，或者单独的来找扩容的教程来说，都显得有点艰深晦涩了，于是便有了今天的这篇文章。

下面便从是什么、为什么、怎么做来更好的讲解一下。

是什么

Logical Volume Manager，简称LVM，一般译作逻辑分卷管理器，它是 Linux 下对磁盘分区进行管理的一种机制。LVM 是建立在磁盘分区和文件系统之间的一个逻辑层，系统管理员可以利用 LVM 在不重新对磁盘分区的情况下动态的调整分区的大小。如果系统新增了一块硬盘，通过 LVM就可以将新增的硬盘空间直接扩展到原来的磁盘分区上。

硬盘分区

每当讨论类似磁盘分区的问题时，绝大多数 Windows 运维工程师都会下意识的把在Windows的常识带入到 Linux 硬盘分区中，但在 Linux 中，硬盘分区和在 Windows 上迥然不同。但因为这个理论非常复杂且广泛，在这里只介绍一些概念，有助于我们理解 LVM 工作方式。

硬盘的基本概念

硬盘有一个非常简单的功能 - 我们使用硬盘进行增删改查。

要在磁盘驱动器中保存数据，则首先需要格式化该磁盘驱动器，
目前有两个物理硬盘分区布局标准：主引导记录（MBR）和 GUID 分区表（GPT）。

MBR 是基于 Bios 的计算机使用的较老的磁盘分区方法。

GPT 是较新的分区布局，它是统一可扩展固件界面（UEFI）的一部分。

且，分区表被分成 4 个部分。主分区是硬盘中只包含一个逻辑分区（或部分）的分区。每个分区都存放着定义单一分区的必要的信息，这意味着分区表最多可以定义 4 个分区。

磁盘重新分区策略

将磁盘重新分区有几个不同的方式，包括了：

• 有可用的未分区的闲置空间

• 有可用的未使用过的分区

• 被活跃使用的分区内有可用的闲置空间

分区中的分区 - 扩展分区

如果四个分区还不能满足，则可以使用扩展分区生成额外的分区。只要将分区类型设置为 "Extended" 即可。
扩展分区就象是其自身的磁盘驱动器 - 它本身就有分区表，该分区表可指向一个或者多个分区（现称之为逻辑分区，以示与四个主分区之不同），这些分区完全是在扩展分区中。

LVM

LVM（逻辑卷管理）分区提供很多优于标准分区的地方。LVM 分区格式化为物理卷。一个或者多个物理卷合并组成卷组。每个卷组的总存储量可被分为一个或者多个逻辑卷。逻辑卷的功能与标准分区相似。它们有文件系统类型，比如 ext4 和挂载点。

要更好了解 LVM，可以将系统中所有的硬盘（物理卷）想象为U盘，几个U盘可合并为一个更大的硬盘（卷组），得到的硬盘可重新分成几个有固定容量大小的文件夹（逻辑卷）。

管理员可以在不损坏数据的情况下增大或者缩小逻辑卷，即使卷组中的物理卷位于不同的驱动器或者 RAID 阵列，LVM 都能做到跨存储设备分配逻辑卷。