導讀
傳統LVM擴容方法需要增加PV磁盤，擴容多次後，服務器的磁盤數量會越來越多，容易增加日後維護存儲和磁盤佈局的難度。當服務器是虛擬機，或者使用SAN/NAS存儲的物理機時，由於分配給服務器磁盤空間可以直接擴容，只需增加原本正在使用中的PV磁盤空間即可完成擴容，這樣分配給服務器的磁盤數量較少，磁盤佈局結構較簡單。
LVM擴容方法介紹
傳統的LVM擴容方法，是通過添加新的磁盤或者磁盤分區來建立新的PV，再將PV加入到VG中，從而擴大VG空間，再對相關的LV進行擴容，最後增加文件系統空間完成整個擴容工作。這種方法比較適合使用本地存儲的物理機，因爲磁盤空間都是固定的，只能通過增加硬盤來增加磁盤空間，這種方法可以在線完成，無需停機重啓。但擴容多次後，VG中會存在多個PV，磁盤邏輯結構變得複雜，容易增加日後維護存儲和磁盤分區佈局的難度。
當服務器是虛擬機，或者使用SAN/NAS存儲的物理機時，由於分配給服務器的磁盤空間可以直接擴容，只需增加原本正在使用中的磁盤空間即可，無需再添加額外磁盤作爲PV，這樣分配給服務器的磁盤數量較少，磁盤佈局結構較簡單。
本文將介紹如何通過使用GParted分區軟件擴大PV空間的方式來擴容整個VG，從而最終擴大文件系統的使用空間。
擴容PV步驟
我們以運行在ESXi虛擬機上的Centos/RHEL 7版本Linux爲例，該虛擬機安裝了兩塊硬盤，大小分別爲10GB和5GB，作爲PV，建立了一個VG。
查看系統的磁盤分區結構佈局：
進入parted分區管理界面，鍵入print all查看機器的分區情況，可以看到該機器有兩塊硬盤/dev/sda和/dev/sdb，其中sda有兩個分區，分區sda1爲boot啓動分區，分區sda2爲LVM PV分區，lvm的VG（centos）由兩個LV（root和swap）組成。另外，parted無法識別/dev/sdb，顯示錯誤“unrecognised disk label”。
分別鍵入pvs、lvs和vgs命令查看LVM的具體情況：
可以看到，sda2和sdb均爲LVM VG中的PV，sda2位sda磁盤中的第二個分區，而對於使用sdb整塊硬盤建立的PV，parted是無法識別的，因爲該磁盤爲沒有建立文件系統的裸設備。LVM中有一個VG（centos），VG的大小爲14.5G，該VG由兩個LV，root和swap組成。
2. 增大虛擬機的兩塊硬盤大小。
使用Vsphere Client連接Vcenter，右鍵點擊該虛擬機選擇“編輯設置”，在“硬件”選項卡中，分別將硬盤1和硬盤2的大小各增加5GB：
可以鍵入以下命令系統能夠馬上識別新增空間：
echo '1' > /sys/class/scsi_disk/0\:0\:0\:0/device/rescan
echo '1' > /sys/class/scsi_disk/0\:0\:1\:0/device/rescan
又或者直接重啓系統，讓內核識別新增空間。
運行parted，鍵入print all free，發現磁盤大小已經增加，而且在磁盤/dev/sda尾部有5GB未分配空間。
3. 使用GParted分區軟件進行分區
訪問http://www.gparted.org 下載最新版GParted Live CD，比如筆者下載的GParted鏡像文件是gparted-live-0.21.0-1-i586.iso。
將該ISO文件上傳到ESX主機的數據存儲中，然後掛載到虛擬機的光驅中，接着調整啓動順序用該CD引導啓動該虛擬機。
Live CD啓動後能開到該機器硬盤的分區結構和未分配空間：
鼠標右鍵點擊/dev/sda2分區，用鼠標點擊右邊的三角符號，拉動鼠標將分區擴容5GB，點擊“調整大小/移動”，最後點擊工具欄上的“Apply”應用更改。
點擊工具欄最右邊的按鈕選擇/dev/sdb硬盤，會看到sdb硬盤所有的空間都是未分配，因爲sdb磁盤是直接在上面建立PV的裸設備磁盤，這種磁盤沒有分區表和分區，GParted無法識別並進行分區。
卸載光盤，重啓虛擬機進入本地系統，查看PV空間：
[root@user ~]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sda2 centos lvm2 a-- 14.51g 5.00g
/dev/sdb centos lvm2 a-- 5.00g 0
使用GParted，sda2擴容成功。
鍵入pvresize命令擴容sdb：
[root@user ~]# pvresize -v /dev/sdb
Using physical volume(s) on command line
Archiving volume group "centos"metadata (seqno 6).
Resizing volume "/dev/sdb" to10485760 sectors.
Resizing physical volume /dev/sdb from 0 to2559 extents.
Updating physical volume"/dev/sdb"
Creating volume group backup"/etc/lvm/backup/centos" (seqno 7).
Physical volume "/dev/sdb" changed
1 physical volume(s) resized / 0 physicalvolume(s) not resized
鍵入pvs、vgs確認擴容後的空間：
[root@user ~]# pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sda2 centos lvm2 a-- 14.51g 5.00g
/dev/sdb centos lvm2 a-- 10.00g 5.00g
[root@user ~]# vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
centos 2 2 0 wz--n- 24.50g 10.00g
可以看到兩個PV和VG中都有可分配的剩餘空間了，PV擴容完畢。
LV及文件系統擴容
1. 擴容LV
將LV swap擴容到3GB，另外的LV root則分配剩餘的全部空間。
查看原來LV空間情況：
[root@user ~]# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Move LogCpy%Sync Convert
root centos -wi-ao---- 13.50g
swap centos -wi-ao---- 1.00g
現在的root LV大小爲13.5G，swap LV大小爲1G。
將LV swap的空間增加2GB：
[root@user ~]# lvextend -L +2g /dev/centos/swap
Extending logical volume swap to 3.00 GiB
Logical volume swap successfully resized
查看VG剩餘PE數量：
--- Volume group ---
VG Name centos
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 2
Metadata Sequence No 8
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 24.50 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 6273
Alloc PE / Size 4225 / 16.50 GiB
Free PE / Size 2048 / 8.00 GiB
VG UUID U8Io1J-a7CY-X81w-lpiA-wj5A-3XOa-vKlWFL
剩餘2048個PE。
擴容root LV:
[root@user ~]# lvextend -l +2048 /dev/centos/root
Extending logical volume root to 21.50 GiB
Logical volume root successfully resized
查看LV大小確認：
[root@user ~]# lvextend -l +2048 /dev/centos/root
Extending logical volume root to 21.50 GiB
Logical volume root successfully resized
兩個LV已經擴容成功。
2. 擴容根文件系統
LV擴容後需文件系統還沒有擴容，鍵入df –h查看空間：
[root@user ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/centos-root 14G 4.2G 8.5G 33% /
devtmpfs 489M 0 489M 0% /dev
tmpfs 498M 80K 498M 1% /dev/shm
tmpfs 498M 7.0M 491M 2% /run
tmpfs 498M 0 498M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 477M 95M 354M 22% /boot
根分區現在大小是14GB。
使用resize2fs命令對跟分區文件系統進行在線擴容：
[root@user ~]# resize2fs -p /dev/centos/root
resize2fs 1.42.9(28-Dec-2013)
Filesystem at/dev/centos/root is mounted on /; on-line resizing required
old_desc_blocks = 2,new_desc_blocks = 3
The filesystem on/dev/centos/root is now 5637120 blocks long.
再次查看分區大小：
[root@user ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/centos-root 22G 4.2G 16G 21% /
devtmpfs 489M 0 489M 0% /dev
tmpfs 498M 80K 498M 1% /dev/shm
tmpfs 498M 7.0M 491M 2% /run
tmpfs 498M 0 498M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 477M 95M 354M 22% /boot
分區大小已經擴容爲22GB。
3. 擴容swap分區
Swap分區不能直接擴容，需先將其刪除再重建。
分別使用free –m和swapon –s命令查看swap分區大小。可以看到這時候swap分區大小還是1GB。
[root@user ~]# free -m
total used free shared buffers cached
Mem: 994 635 358 7 55 204
-/+ buffers/cache: 375 618
Swap: 1023 0 1023
[root@user ~]# swapon -s
Filename Type Size Used Priority
/dev/dm-0 partition 1048572 0 -1
停止swap分區：
[root@user ~]# swapoff -v /dev/centos/swap
swapoff /dev/centos/swap
重新建立swap分區：
[root@user ~]# mkswap /dev/centos/swap
mkswap:/dev/centos/swap: warning: wiping old swap signature.
Setting up swapspaceversion 1, size = 3145724 KiB
no label,UUID=6dca44dc-9bf2-40b2-b0c8-d73cbe409002
啓用Swap分區：
[root@user ~]# swapon -v /dev/centos/swap
swapon /dev/centos/swap
swapon:/dev/mapper/centos-swap: found swap signature: version 1, page-size 4, samebyte order
swapon:/dev/mapper/centos-swap: pagesize=4096, swapsize=3221225472, devsize=3221225472
再次查看swap分區大小，swap分區已變成了3GB：
[root@user ~]# swapon -s
Filename Type Size Used Priority
/dev/dm-0 partition 3145724 0 -1
[root@user ~]# free -m
total used free shared buffers cached
Mem: 994 636 357 7 55 204
-/+ buffers/cache: 376 617
Swap: 3071 0 3071
注意事項：
建立LVM時,若使用整塊硬盤作爲PV，應先在磁盤上建立分區表和分區，再設置分區的lvm標誌位（Parted中使用set lvm on，fdisk中按t，然後設置8e ），不然的話就會出現本例子中sdb磁盤無法被GParted或者其他分區軟件識別的情況，很容易被誤操作。另外，對任何分區操作前應先對分區數據進行備份。
經驗總結：
通過直接增大PV空間來對LVM磁盤分區進行擴容，可以減少PV磁盤數量，使磁盤佈局簡單化，方便存儲以及磁盤日後的維護工作。但需要使用GParted光盤引導服務器重啓進行分區，若服務器不能停機則不太適合該方法。這種方法比較適合使用虛擬機或者共享存儲的機器，磁盤可以直接擴容，加上虛擬機環境機器啓動速度較快，且GParted分區簡單快速，分區所需的停機時間比較短。
原文爲博主所著，並刊登於《網絡運維與管理》雜誌2015.07期。