RAID存储及LVM存储
（Redundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列）是一种将多块物理硬盘组合成一个逻辑单元的存储技术，核心目的是或两者兼顾。操作系统识别到的设备是raid卡提供的设备。
·
RAID存储
RAID概念
RAID（Redundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列）是一种将多块物理硬盘组合成一个逻辑单元的存储技术，核心目的是提升读写性能、增加数据冗余（安全性） 或两者兼顾。
操作系统识别到的设备是raid卡提供的设备
RAID 主要通过三种核心技术实现：
- 条带化（Striping）：数据被分割成固定大小的 “块”（Block），并行写入不同磁盘。大幅提升 I/O 性能。
- 镜像（Mirroring）：数据完全复制到多块硬盘。提供 100% 冗余，安全性极高。
- 奇偶校验（Parity）：通过算法计算数据的校验码并分散存储。单块硬盘损坏时，可通过校验码重建数据。
RAID实践
管理RAID0
1.创建RAID 0
#安装mdadm工具（centos系统）
[root@centos ~ 17:51:41]# yum install -y mdadm
#创建RAID 0阵列：设备名/dev/md0,成员盘两块（sdb sdc)
[root@centos ~ 18:26:15]# mdadm --create /dev/md0 --level 0 --raid-devices 2 /dev/sd{b,c}
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
注释：--level指定RAID级别，--raid-devices指定成员盘数量，/dev/sd{b,c}为sdb和sdc的简写。
2.查看RAID 0状态
[root@centos ~ 18:26:24]# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid0]
md0 : active raid0 sdc[1] sdb[0]
41908224 blocks super 1.2 512k chunks
unused devices: <none>
[root@centos ~ 18:26:39]# mdadm --detail /dev/md0
/dev/md0:
Version : 1.2
Creation Time : Thu Apr 9 18:26:24 2026
Raid Level : raid0
Array Size : 41908224 (39.97 GiB 42.91 GB)
Raid Devices : 2
Total Devices : 2
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Thu Apr 9 18:26:24 2026
State : clean
Active Devices : 2
Working Devices : 2
Failed Devices : 0
Spare Devices : 0
Chunk Size : 512K
Consistency Policy : none
Name : centos.cyh.cloud:0 (local to host centos.cyh.cloud)
UUID : afbc9e64:3d8ef2b9:63c2045a:a15cbd1a
Events : 0
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
注释：核心关注Raid Level（级别）、State（状态，clean为正常）、Chunk Size（条带块大小）、成员盘状态。
# 查看RAID设备与物理盘的映射关系
[root@centos ~ 18:27:19]# lsblk /dev/md0
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
md0 9:0 0 40G 0 raid0
[root@centos ~ 18:28:09]# lsblk /dev/sdb /dev/sdc
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sdb 8:16 0 20G 0 disk
└─md0 9:0 0 40G 0 raid0
sdc 8:32 0 20G 0 disk
└─md0 9:0 0 40G 0 raid0
3 格式化与挂载 RAID 0
# 格式化RAID设备为XFS文件系统
[root@centos ~ 18:28:16]# mkfs.xfs /dev/md0
meta-data=/dev/md0 isize=512 agcount=16, agsize=654720 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=10475520, imaxpct=25
= sunit=128 swidth=256 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=5120, version=2
= sectsz=512 sunit=8 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
#创建挂载点
[root@centos ~ 18:28:40]# mkdir -p /raid/raid0
#挂载RAID设备到挂载点
[root@centos ~ 18:29:00]# mount /dev/md0 /raid/raid0
#验证挂载结果
[root@centos ~ 18:29:18]# df -h /raid/raid0
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/md0 40G 33M 40G 1% /raid/raid0
#测试数据写入
[root@centos ~ 18:30:06]# cp /etc/ho* /raid/raid0
[root@centos ~ 18:32:41]# ls /raid/raid0/
host.conf hosts hosts.deny
hostname hosts.allow
4 删除 RAID 0
# 卸载挂载点
[root@centos ~ 18:32:49]# umount /dev/md0
# 停止RAID阵列（销毁阵列）
[root@centos ~ 18:32:59]# mdadm --stop /dev/md0
mdadm: stopped /dev/md0
# 清除物理盘上的RAID超级块（恢复为普通磁盘）
[root@centos ~ 18:33:11]# mdadm --zero-superblock /dev/sd{b,c}
管理 RAID 1
1 创建 RAID 1
# 创建RAID 1阵列：设备名/dev/md1，级别1，成员盘2块（sdb、sdc）
[root@centos ~ 18:43:43]# 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.
注释：RAID 1元数据默认存储在磁盘开头，若用于/boot分区需指定--metadata=0.90兼容老旧引导程序。
2 查看 RAID 1 状态
[root@centos ~ 19:03:51]# mdadm --detail /dev/md1
/dev/md1:
Version : 1.2
Creation Time : Thu Apr 9 19:03:51 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 Apr 9 19:04:17 2026
State : clean, resyncing
Active Devices : 2
Working Devices : 2
Failed Devices : 0
Spare Devices : 0
Consistency Policy : resync
Resync Status : 27% complete
Name : centos.cyh.cloud:1 (local to host centos.cyh.cloud)
UUID : 78d11075:faf09189:d75522da:786a7013
Events : 4
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
注释：resyncing表示镜像数据正在同步，需等待同步完成（100%）后再进行格式化操作。
# 查看RAID与物理盘映射
[root@centos ~ 19:04:39]# lsblk /dev/md1
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
md1 9:1 0 20G 0 raid1
[root@centos ~ 19:04:59]# 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
3 格式化与挂载 RAID 1
# 等待同步完成后，格式化RAID设备
[root@centos ~ 19:06:04]# mkfs.xfs /dev/md1 -f
meta-data=/dev/md1 isize=512 agcount=4, agsize=1309632 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=5238528, 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@centos ~ 19:07:02]# mkdir /raid/raid1
# 挂载设备
[root@centos ~ 19:07:24]# mount /dev/md1 /raid/raid1
# 验证挂载
[root@centos ~ 19:07:37]# df -h /raid/raid1
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/md1 20G 33M 20G 1% /raid/raid1
# 测试数据写入
[root@centos ~ 19:07:47]# cp /etc/ho* /raid/raid1
[root@centos ~ 19:08:07]# ls /raid/raid1/
host.conf hosts hosts.deny
hostname hosts.allow
4 增加热备盘
# 为RAID 1添加热备盘sdd
[root@centos ~ 19:08:16]# mdadm --add /dev/md1 /dev/sdd
mdadm: added /dev/sdd
# 查看热备盘状态（spare为备用）
[root@centos ~ 19:08:43]# 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
5 模拟磁盘故障
# 手动标记sdc为故障盘
[root@centos ~ 19:09:08]# mdadm --fail /dev/md1 /dev/sdc
mdadm: set /dev/sdc faulty in /dev/md1
# 查看故障后状态（sdd自动顶替并同步）
[root@centos ~ 19:09:28]# 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
# 验证数据可正常访问
[root@centos ~ 19:10:36]# ls /raid/raid1/
host.conf hosts hosts.deny
hostname hosts.allow
[root@centos ~ 19:10:46]# cat /raid/raid1/hostname
centos.cyh.cloud
6 删除故障磁盘
[root@centos ~ 19:11:03]# mdadm --remove /dev/md1 /dev/sdc
mdadm: hot removed /dev/sdc from /dev/md1
[root@centos ~ 19:11:30]# mdadm --detail /dev/md1 |tail -5
Events : 44
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
2 8 48 1 active sync /dev/sdd
7 再次模拟故障
[root@centos ~ 19:11:48]# mdadm --fail /dev/md1 /dev/sdd
mdadm: set /dev/sdd faulty in /dev/md1
[root@centos ~ 19:12:07]# mdadm -D /dev/md1|tail -5 Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
- 0 0 1 removed
2 8 48 - faulty /dev/sdd
[root@centos ~ 19:12:38]# ls /raid/raid1
host.conf hosts hosts.deny
hostname hosts.allow
[root@centos ~ 19:12:52]# umount /raid/raid1
[root@centos ~ 19:13:03]# mount /dev/md1 /raid/raid1
[root@centos ~ 19:13:21]# ls /raid/raid1
host.conf hosts hosts.deny
hostname hosts.allow
总结：raid1阵列中任一成员故障，不影响数据的完整性。
8 删除 RAID 1
# 卸载挂载点
[root@centos ~ 19:13:29]# umount /dev/md1
# 停止RAID阵列
[root@centos ~ 19:13:48]# mdadm --stop /dev/md1
mdadm: stopped /dev/md1
# 清除物理盘超级块
[root@centos ~ 19:14:01]# mdadm --zero-superblock /dev/sd{b..d}
使用dd工具填充更彻底。
[root@centos ~ 19:35:01]# dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=1M count=1024
1024+0 records in
1024+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 16.535 s, 64.9 MB/s
作用：使用0填充/dev/sdb硬盘。
- if：Input File，/dev/zero 全为0
- of：Output File
- bs：Block Size，每次添加多大数据流
- count：一共填充多少个Block
9 补充说明
RAID 1核心价值是数据冗余，而非扩容：即使新增磁盘，阵列总容量仍等于单盘容量（镜像机制），无法通过加盘提升可用空间。
管理 RAID 5
1 创建 RAID 5
# 创建RAID 5阵列：设备名/dev/md5，级别5，成员盘4块（sdb、sdc、sdd、sde）
[root@centos ~ 19:35:25]# mdadm --create /dev/md5 --level 5 --raid-devices 4 /dev/sd{b..e}
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md5 started.
注释：RAID 5最少需3块盘，此处用4块盘（1块用于分布式校验）。
2 查看 RAID 5 状态
[root@centos ~ 19:36:11]# mdadm --detail /dev/md5
/dev/md5:
Version : 1.2
Creation Time : Thu Apr 9 19:36:11 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 Apr 9 19:36:22 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 : 11% complete
Name : centos.cyh.cloud:5 (local to host centos.cyh.cloud)
UUID : 0c8cbf33:a9c86a25:f8208e90:eec3bd16
Events : 2
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 spare rebuilding /dev/sde
注释：recovering表示阵列正在构建/同步，需等待同步完成后再格式化。
# 查看RAID与物理盘映射
[root@centos ~ 19:36:30]# lsblk /dev/md5
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
md5 9:5 0 60G 0 raid5
[root@centos ~ 19:36:58]# 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
3 格式化与挂载 RAID 5
# 等待阵列同步完成后，格式化设备
[root@centos ~ 19:37:22]# mkfs.xfs /dev/md5
meta-data=/dev/md5 isize=512 agcount=16, agsize=982144 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=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 log bsize=4096 blocks=7680, version=2
= sectsz=512 sunit=8 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
# 创建挂载点
[root@centos ~ 19:37:42]# mkdir /raid/raid5
# 挂载设备
[root@centos ~ 19:37:53]# mount /dev/md5 /raid/raid5
# 验证挂载
[root@centos ~ 19:38:34]# df -h /raid/raid5/
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/md5 60G 33M 60G 1% /raid/raid5
# 测试数据写入
[root@centos ~ 19:38:49]# cp /etc/ho* /raid/raid5
[root@centos ~ 19:39:10]# ls /raid/raid5/
host.conf hosts hosts.deny
hostname hosts.allow
4 增加热备盘
# 为RAID 5添加热备盘sdf
[root@centos ~ 19:40:21]# mdadm --add /dev/md5 /dev/sdf
mdadm: added /dev/sdf
# 查看热备盘状态
[root@centos ~ 19:41:20]# mdadm -D /dev/md5 |tail -7
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
5 模拟磁盘故障
# 标记sdb为故障盘
[root@centos ~ 19:41:24]# mdadm --fail /dev/md5 /dev/sdb
mdadm: set /dev/sdb faulty in /dev/md5
# 查看故障后状态（sdf自动顶替并同步）
[root@centos ~ 19:41:43]# 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
# 验证数据可正常访问
[root@centos ~ 19:42:06]# ls /raid/raid5/
host.conf hosts hosts.deny
hostname hosts.allow
[root@centos ~ 19:43:20]# cat /raid/raid5/hostname
centos.cyh.cloud
6 删除故障磁盘
# 移除故障盘sdb
[root@centos ~ 20:30:31]# mdadm --remove /dev/md5 /dev/sdb
mdadm: hot removed /dev/sdb from /dev/md5
# 验证移除结果
[root@centos ~ 21:45:52]# mdadm --detail /dev/md5 |tail -5
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 96 4 active sync /dev/sdg
7 扩容 RAID 5
注释：RAID 5仅支持扩容（增加成员盘），不支持减容；扩容仅在阵列“clean”正常状态下可执行，降级/重构时禁止。
# 新增2块盘（sdb、sdg）到RAID 5
[root@centos ~ 21:46:16]# mdadm --add /dev/md5 /dev/sdb /dev/sdg
mdadm: added /dev/sdb
mdadm: Cannot open /dev/sdg: Device or resource busy
# 查看新增盘状态（spare为备用）
[root@centos ~ 21:47:00]# mdadm --detail /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 96 4 active sync /dev/sdg
7 8 16 - spare /dev/sdb
[root@centos ~ 21:48:04]# mdadm --grow /dev/md5 --raid-devices 5
mdadm: /dev/md5: no change requested
# 扩展阵列成员数为5（--grow为扩容参数）
[root@centos ~ 21:48:34]# mdadm --grow /dev/md5 --raid-devices 5
mdadm: /dev/md5: no change requested
# 等待阵列重构完成（查看进度）
[root@centos ~ 21:48:54]# mdadm --detail /dev/md5
/dev/md5:
Version : 1.2
Creation Time : Thu Apr 9 19:36:11 2026
Raid Level : raid5
Array Size : 83816448 (79.93 GiB 85.83 GB)
Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
Raid Devices : 5
Total Devices : 6
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Thu Apr 9 21:47:00 2026
State : clean
Active Devices : 5
Working Devices : 6
Failed Devices : 0
Spare Devices : 1
Layout : left-symmetric
Chunk Size : 512K
Consistency Policy : resync
Name : centos.cyh.cloud:5 (local to host centos.cyh.cloud)
UUID : 0c8cbf33:a9c86a25:f8208e90:eec3bd16
Events : 99
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 96 4 active sync /dev/sdg
7 8 16 - spare /dev/sdb
# 验证RAID容量（从60G扩容至80G）
[root@centos ~ 21:49:32]# 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（XFS文件系统用xfs_growfs）
[root@centos ~ 21:51:37]# 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@centos ~ 21:52:04]# df -h /raid/raid5/
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/md5 80G 34M 80G 1% /raid/raid5
8 再次模拟磁盘故障
[root@centos ~ 21:52:19]# mdadm --remove /dev/md5 /dev/sdb
mdadm: hot removed /dev/sdb from /dev/md5
[root@centos ~ 21:52:43]# mdadm --fail /dev/md5 /dev/sdg
mdadm: set /dev/sdg faulty in /dev/md5
[root@centos ~ 21:53:05]# mdadm -D /dev/md5 |tail
Events : 104
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
- 0 0 4 removed
6 8 96 - faulty /dev/sdg
[root@centos ~ 21:53:38]# ls /raid/raid5
host.conf hosts hosts.deny
hostname hosts.allow
[root@centos ~ 21:54:10]# echo hello raid5 > /raid/raid5/test.txt
[root@centos ~ 21:54:35]# umount /raid/raid5
[root@centos ~ 21:54:56]# mount /dev/md5 /raid/raid5
[root@centos ~ 21:55:09]# ls /raid/raid5
host.conf hosts hosts.deny
hostname hosts.allow test.txt
9 删除 RAID 5
[root@centos ~ 21:55:18]# umount /dev/md5
[root@centos ~ 21:55:32]# mdadm --stop /dev/md5
mdadm: stopped /dev/md5
[root@centos ~ 21:55:51]# mdadm --zero-superblock /dev/sd{b..g}
也可以使用dd彻底擦除：
for device in /dev/sd{b..g}
do
dd if=/dev/zero of=$device bs=1M count=1024
done
1024+0 records in
1024+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 6.66946 s, 161 MB/s
1024+0 records in
1024+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 2.39322 s, 449 MB/s
1024+0 records in
1024+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 2.16136 s, 497 MB/s
1024+0 records in
1024+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 2.09655 s, 512 MB/s
1024+0 records in
1024+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 2.13477 s, 503 MB/s
1024+0 records in
1024+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 2.12995 s, 504 MB/s
10 重构 RAID 5
注释：若停止阵列后未清除超级块，可通过以下命令重构阵列，数据不丢失：
[root@centos7 ~]# mdadm --assemble /dev/md5 /dev/sd{b..g}
LVM 存储
逻辑卷基本管理
传统硬盘分区管理的缺点
传统硬盘分区方案在灵活性和可靠性上存在明显不足，主要体现在：
- 分区空间需占用物理连续的磁盘区域，扩容操作难度大（尤其是扩容分区后方无空闲空间时）；
- 基于分区创建的文件系统无法跨多个硬盘，受单块硬盘容量限制；
- 硬盘物理损坏时，分区内的所有数据会直接丢失，无冗余保护机制。
逻辑卷管理的优势
LVM 作为一种灵活的存储管理方案，弥补了传统分区的不足，核心优势包括：
- 灵活的空间调整：支持逻辑卷空间的在线扩展和缩减，无需重新规划磁盘布局；
- 跨盘存储能力：逻辑卷可整合多块硬盘的空间，轻松创建超大容量文件系统；
- 数据冗余保护：支持创建镜像卷（RAID 逻辑卷），单块硬盘损坏时数据不丢失；
- 快照功能：可创建逻辑卷快照，保留某一时刻的数据集，类似虚拟机快照，便于数据恢复。
LVM 核心概念
LVM 将多个磁盘/分区整合为统一的存储池，再按需划分逻辑卷使用，核心概念如下：
- 物理卷（PV, Physical Volume）：LVM 的基础存储单元，由磁盘、磁盘分区或 RAID 等块设备创建，包含 LVM 专属的管理参数；
- 卷组（VG, Volume Group）：由一个或多个物理卷组成的逻辑存储池，可理解为“虚拟硬盘”；
- 逻辑卷（LV, Logical Volume）：从卷组中划分出的逻辑空间，可理解为“虚拟分区”，可在其上创建文件系统并挂载使用。
简单总结：卷组整合多个物理卷形成存储池，逻辑卷从卷组中划分并提供给用户使用。
1.创建物理卷（PV）
物理卷是 LVM 的基础，需先将块设备初始化为 PV 才能纳入 LVM 管理：
# 1. 创建单个物理卷
[root@centos ~ 22:37:12]# pvcreate /dev/sdb
Physical volume "/dev/sdb" successfully created.
# 2. 批量创建多个物理卷（sdc、sdd）
[root@centos ~ 22:38:20]# pvcreate /dev/sd{c,d}
Physical volume "/dev/sdc" successfully created.
Physical volume "/dev/sdd" successfully created.
# 3. 查看所有 PV 列表（简洁版）
[root@centos ~ 22:38:33]# 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
# 4. 查看单个 PV 的详细信息（以 /dev/sdb 为例）
[root@centos ~ 22:38:37]# 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 fL4vlg-ZVTo-3Xgv-36XA-P1Fw-rbju-0X5PfQ
2.创建卷组（VG）
卷组整合多个物理卷形成统一存储池，可按需创建单 PV 或多 PV 的 VG：
# 1. 创建包含单个 PV 的卷组（卷组名：webapp，关联 PV：/dev/sdb）
[root@centos ~ 22:38:49]# vgcreate webapp /dev/sdb
Volume group "webapp" successfully created
# 2. 创建包含多个 PV 的卷组（卷组名：dbapp，关联 PV：/dev/sdc、/dev/sdd）
[root@centos ~ 22:39:13]# vgcreate dbapp /dev/sd{c,d}
Volume group "dbapp" successfully created
# 3. 查看 PV 归属（验证 PV 已加入对应 VG）
[root@centos ~ 22:39:47]# 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
# 4. 查看所有 VG 列表（简洁版）
[root@centos ~ 22:39:50]# 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
# 5. 查看单个 VG 的详细信息（以 dbapp 为例）
[root@centos ~ 22:39:57]# 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 Size 4.00 MiB
Total PE 10238
Alloc PE / Size 0 / 0
Free PE / Size 10238 / 39.99 GiB
VG UUID VcVtws-Mr0R-Wm28-wVhY-BPcc-0GEm-7HS4cm
3. 创建逻辑卷（LV）
逻辑卷从卷组中划分，可直接创建文件系统，支持跨 PV 分配空间：
# 1. 创建单 PV 逻辑卷（卷组：webapp，LV名：webapp01，大小：5G）
# 2. 创建跨 PV 逻辑卷（卷组：dbapp，LV名：data01，大小：25G，跨sdc、sdd）
[root@centos ~ 22:40:50]# lvcreate -n webapp01 -L 5G webapp
Logical volume "webapp01" created.
[root@centos ~ 22:41:29]# lvcreate -n data01 -L 25G dbapp
Logical volume "data01" created.
# 3. 查看所有 LV 列表（简洁版）
[root@centos ~ 22:41:53]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
home centos -wi-ao---- 146.99g
root centos -wi-ao---- 50.00g
swap centos -wi-ao---- 2.00g
data01 dbapp -wi-a----- 25.00g
webapp01 webapp -wi-a----- 5.00g
查看逻辑卷详细信息
[root@centos ~ 22:41:56]# lvdisplay /dev/dbapp/data01
--- Logical volume ---
LV Path /dev/dbapp/data01
LV Name data01
VG Name dbapp
LV UUID ylFPVC-XMwl-xKnD-N502-Vndg-LrbG-Lmdssx
LV Write Access read/write
LV Creation host, time centos.cyh.cloud, 2026-04-09 22:41:53 +0800
LV Status available
# open 0
LV Size 25.00 GiB
Current LE 6400
Segments 2
Allocation inherit
Read ahead sectors auto
- currently set to 8192
Block device 253:4
# 验证 PV 空间使用（sdc 已用完，sdd 用了5G）
[root@centos ~ 22:43:15]# 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
# 验证 LV 跨盘（data01 同时占用 sdc、sdd）
[root@centos ~ 22:43:23]# 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
4.在逻辑卷上创建文件系统
逻辑卷创建后需格式化文件系统并挂载，才能供业务使用：
# 1. 格式化 XFS 文件系统（CentOS7 推荐）
[root@centos ~ 22:44:02]# mkfs.xfs /dev/webapp/webapp01
meta-data=/dev/webapp/webapp01 isize=512 agcount=4, agsize=327680 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=1310720, 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
# 2. 临时挂载逻辑卷（重启失效）
[root@centos ~ 22:44:27]# mount /dev/webapp/webapp01 /usr/share/nginx/html
# 3. 持久化挂载（修改 /etc/fstab，重启生效）
[root@centos ~ 22:45:06]# vim /etc/fstab
# /dev/webapp/webapp01 /usr/share/nginx/html xfs defaults 0 0
5.LVM 清理（删除 PV/VG/LV）
# 1. 卸载已挂载的逻辑卷[root@centos ~ 22:46:10]# umount /dev/webapp/webapp01
# 2. 删除逻辑卷（需确认，输入y）
[root@centos ~ 22:46:32]# 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
# 3. 删除卷组
[root@centos ~ 22:47:18]# vgremove webapp dbapp
Volume group "webapp" successfully removed
Volume group "dbapp" successfully removed
# 4. 删除物理卷（清除 LVM 元数据）
[root@centos ~ 22:47:33]# 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.
卷组的扩展与缩减
卷组的容量可通过添加/移除 PV 灵活调整，满足业务存储需求变化。
1.环境准备
先创建基础卷组和逻辑卷，用于后续扩展/缩减测试：
# 1. 创建卷组 webapp（关联 PV /dev/sdb，自动初始化 PV）
[root@centos ~ 22:48:10]# vgcreate webapp /dev/sdb
Physical volume "/dev/sdb" successfully created.
Volume group "webapp" successfully created
# 2. 在 webapp 中创建 10G 逻辑卷 webapp01
[root@centos ~ 23:10:43]# 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.
2.扩展卷组（VG）
当卷组空间不足时，可添加新 PV 扩展容量：
# 将 /dev/sdc、/dev/sdd 加入 webapp 卷组（自动初始化 PV）
[root@centos ~ 23:11:00]# vgextend webapp /dev/sd{c,d}
Physical volume "/dev/sdc" successfully created.
Physical volume "/dev/sdd" successfully created.
Volume group "webapp" successfully extended
3.缩减卷组（VG）
如需移除卷组中的 PV（如更换更大硬盘），需确保 PV 未被使用，步骤如下：
# 1. 查看 PV 使用状态（/dev/sdb 已分配10G，sdc/sdd 空闲）
[root@centos ~ 23:11:45]# 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
# 2. 直接移除已使用的 PV 会报错
[root@centos ~ 23:11:52]# vgreduce webapp /dev/sdb
Physical volume "/dev/sdb" still in use
# 3. 迁移 PV 数据（将 /dev/sdb 的数据移到 /dev/sdd）
[root@centos ~ 23:12:20]# pvmove /dev/sdb /dev/sdd
/dev/sdb: Moved: 2.34%
/dev/sdb: Moved: 100.00%
# 4. 再次查看 PV 状态（/dev/sdb 空闲，/dev/sdd 已使用）
[root@centos ~ 23:13:05]# 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 webapp lvm2 a-- <20.00g <20.00g
/dev/sdd webapp lvm2 a-- <20.00g <10.00g
# 5. 移除空闲的 /dev/sdb 从 webapp 卷组
[root@centos ~ 23:13:08]# vgreduce webapp /dev/sdb
Removed "/dev/sdb" from volume group "webapp"
# 6. 验证移除结果（/dev/sdb 已脱离 webapp）
[root@centos ~ 23:13:35]# 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
逻辑卷的扩展与缩减
逻辑卷的容量可直接调整，需结合卷组空闲空间操作。
1.扩展逻辑卷（LV）
卷组有空闲空间时，可直接扩展 LV 容量：
# 给 webapp01 增加 2G 空间（总容量变为 12G）
[root@centos ~ 23:13:40]# 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.
# 验证 LV 大小
[root@centos ~ 23:14:46]# lvs /dev/webapp/webapp01
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
webapp01 webapp -wi-a----- 12.00g
2.缩减逻辑卷（LV）
逻辑卷空间充足时，可缩减容量（注意：缩减有数据丢失风险，需谨慎）：
# 给 webapp01 减少 2G 空间（总容量变回 10G）
[root@centos ~ 23:15:02]# 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.
# 验证 LV 大小
[root@centos ~ 23:16:01]# lvs /dev/webapp/webapp01
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
webapp01 webapp -wi-a----- 10.00g
文件系统的扩展与缩减
LV 容量调整后，需同步调整文件系统大小，否则无法使用新增空间（或缩减后空间异常）。
1 扩展 XFS 文件系统
XFS 是 CentOS7 默认文件系统，仅支持扩展，不支持缩减，步骤如下：
环境准备
# 1. 格式化 LV 为 XFS
[root@centos ~ 23:22:54]# 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@centos ~ 23:42:20]# mkdir /usr/share/nginx/html
mkdir: cannot create directory ‘/usr/share/nginx/html’: File exists
# 2. 创建挂载点并挂载
[root@centos ~ 23:42:36]# mount /dev/webapp/webapp01 /usr/share/nginx/html
# 3. 写入测试数据
[root@centos ~ 23:43:10]# cp /etc/host* /usr/share/nginx/html
[root@centos ~ 23:43:32]# ls /usr/share/nginx/html
host.conf hosts hosts.deny
hostname hosts.allow
扩展操作
# 第一步：扩展 LV 到 15G
[root@centos ~ 23:43:50]# 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.
[root@centos ~ 23:44:40]# lvs /dev/webapp/webapp01
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
webapp01 webapp -wi-ao---- 15.00g # -wi-ao----：已挂载、可读写、激活
# 第二步：扩展 XFS 文件系统（指定挂载点）
[root@centos ~ 23:44:52]# 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
# 验证文件系统大小（已扩展到15G，数据未丢失）
[root@centos ~ 23:45:23]# df -h /usr/share/nginx/html
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/webapp-webapp01 15G 33M 15G 1% /usr/share/nginx/html
[root@centos ~ 23:45:45]# ls /usr/share/nginx/html
host.conf hosts hosts.deny
hostname hosts.allow
# 快捷方式：LV + 文件系统一键扩展（-r 参数自动调用 xfs_growfs）
[root@centos ~ 23:46:09]# 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@centos ~ 23:46:40]# lvs /dev/webapp/webapp01
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
webapp01 webapp -wi-ao---- 20.00g
[root@centos ~ 23:46:55]# df -h /usr/share/nginx/html
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
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
逻辑卷快照
LVM 快照可保留逻辑卷某一时刻的完整数据，用于数据备份或恢复，核心特性：快照容量需不小于原 LV 容量（避免数据溢出）。
# 1. 创建快照（-s 表示快照，-n 快照名，-L 快照大小，指定原 LV）
[root@centos ~ 00:12:07]# lvcreate -s -n webapp01-snap -L 10G /dev/webapp/webapp01
Logical volume "webapp01-snap" created.
# 2. 挂载快照（查看快照中的数据）
# 快照的文件系统和原先逻辑卷的文件系统的uuid是一致的。 默认情况下，快照和原卷同一时刻只能挂载一个。
# 一定要挂载，则需要修改uuid
[root@centos ~ 00:13:12]# uuidgen
9b39d9f4-29ba-44df-80a1-4eba3d3b8a47
[root@centos ~ 00:15:30]# xfs_admin -U 9b39d9f4-29ba-44df-80a1-4eba3d3b8a47 /dev/webapp/webapp01-snap
ERROR: The filesystem has valuable metadata changes in a log which needs to
be replayed. Mount the filesystem to replay the log, and unmount it before
re-running xfs_admin. If you are unable to mount the filesystem, then use
the xfs_repair -L option to destroy the log and attempt a repair.
Note that destroying the log may cause corruption -- please attempt a mount
of the filesystem before doing this.
#清理日志
[root@centos ~ 00:16:00]# xfs_repair -L /dev/webapp/webapp01-snap
Phase 1 - find and verify superblock...
Phase 2 - using internal log
- zero log...
ALERT: The filesystem has valuable metadata changes in a log which is being
destroyed because the -L option was used.
- scan filesystem freespace and inode maps...
- found root inode chunk
Phase 3 - for each AG...
- scan and clear agi unlinked lists...
- process known inodes and perform inode discovery...
- agno = 0
- agno = 1
- agno = 2
- agno = 3
- agno = 4
- agno = 5
- agno = 6
- agno = 7
- process newly discovered inodes...
Phase 4 - check for duplicate blocks...
- setting up duplicate extent list...
- check for inodes claiming duplicate blocks...
- agno = 0
- agno = 1
- agno = 2
- agno = 3
- agno = 4
- agno = 5
- agno = 6
- agno = 7
Phase 5 - rebuild AG headers and trees...
- reset superblock...
Phase 6 - check inode connectivity...
- resetting contents of realtime bitmap and summary inodes
- traversing filesystem ...
- traversal finished ...
- moving disconnected inodes to lost+found ...
Phase 7 - verify and correct link counts...
Maximum metadata LSN (1:27) is ahead of log (1:2).
Format log to cycle 4.
done
#修改成功
[root@centos ~ 00:19:20]# xfs_admin -U 9b39d9f4-29ba-44df-80a1-4eba3d3b8a47 /dev/webapp/webapp01-snap
Clearing log and setting UUID
writing all SBs
new UUID = 9b39d9f4-29ba-44df-80a1-4eba3d3b8a47
[root@centos ~ 00:21:15]# mkdir /webapp/webapp01-snap -p
[root@centos ~ 00:23:05]# mount /dev/webapp/webapp01-snap /webapp/webapp01-snap
# 3. 验证快照数据（与原 LV 一致）
[root@centos ~ 00:23:46]# ls /webapp/webapp01-snap
host.conf hostname hosts hosts.allow hosts.deny
# 4. 在快照 LV 中写入新数据（验证快照独立性）
[root@centos ~ 00:23:48]# echo hello world > /webapp/webapp01-snap/hello.txt
[root@centos ~ 00:24:10]# cat /webapp/webapp01-snap/hello.txt
hello world
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