CentOS7下fdisk分區工具和LVM的簡單使用

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fdisk

fdisk 相關鏈接。

fdisk 分區，格式化，掛載。
https://blog.csdn.net/yangzhengquan19/article/details/83788277?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.nonecase&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.nonecase
fdisk 命令詳解
https://www.cnblogs.com/xiaofengkang/archive/2011/06/06/2073579.html
合理規劃硬盤分區
https://blog.csdn.net/weixin_33989780/article/details/89994386
擴展分區容量
https://blog.csdn.net/chengxuyuanyonghu/article/details/51746234

分區等基礎 概念。

硬盤種類、物理幾何結構
硬盤的種類主要是SCSI 、IDE 、以及現在流行的SATA等；任何一種硬盤的生產都要一定的標準；隨着相應的標準的升級，硬盤生產技術也在升級；比如 SCSI標準已經經歷了SCSI-1 、SCSI-2、SCSI-3；其中目前咱們經常在服務器網站看到的 Ultral-160就是基於SCSI-3標準的；IDE 遵循的是ATA標準，而目前流行的SATA，是ATA標準的升級版本；IDE是並口設備，而SATA是串口，SATA的發展目的是替換IDE； 硬盤的物理幾何結構是由盤、磁盤表面、柱面、扇區組成，一個張硬盤內部是由幾張碟片疊加在一起，這樣形成一個柱體面；每個碟片都有上下表面；磁頭和磁盤表 面接觸從而能讀取數據；

硬盤分區的劃分標準

硬盤分區由主分區、擴展分區和邏輯分區組成

在一塊硬盤上，如果是MBR分區方式，那麼它的主分區最多隻能有4個，或者3個主分區和1個擴展分區；在擴展分區上我們可以創建多個邏輯分區

分區編號：主分區1-4 ，邏輯分區5.。。。。。

LINUX規定：邏輯分區必須建立在擴展分區之上，而不是建立在主分區上

分區作用：

主分區：主要是用來啓動操作系統的，它主要放的是操作系統的啓動或引導程序，/boot分區最好放在主分區上
擴展分區不能使用的，它只是做爲邏輯分區的容器存在的；我們真正存放數據的是主分區和邏輯分區，大量數據都放在邏輯分區中
如果你用的是GPT的分區方式，那麼它沒有限制主分區個數
注意：從MBR轉到GPT分區或者說從GPT轉到MBR會導致數據全部丟失

文件系統的一個使用流程

存儲介質選擇—》硬盤分區操作；創建分區來容納文件系統；創建分區，這個分區可以是整個硬盤也可以是部分硬盤----》創建文件系統（我們在存儲數據之前，你必須使用文件系統對其分區進行格式化）----》把它掛載到虛擬目錄----》寫入配置文件/etc/fstab

擴展分區也算作主分區，且一個硬盤基本只能有一個擴展分區。

合理的的分區方式
最合理的分區結構：主分區在前，擴展分區在後，然後在擴展分區中劃分邏輯分區；主分區的個數+擴展分區個數要控制在四個之內；比如下面的分區是比較好的；

[主|分區1] [主|分區2] [主|分區3] [擴展分區]

[邏輯|分區5] [邏輯|分區6] [邏輯|分區7] [邏輯|分區8] ... ... 

[主|分區1] [主|分區2] [擴展分區]

[邏輯|分區5] [邏輯|分區6] [邏輯|分區7] [邏輯|分區8] ... ... 

[主|分區1] [擴展分區]

[邏輯|分區5] [邏輯|分區6] [邏輯|分區7] [邏輯|分區8] ... ...

不合理的分區結構： 主分區包圍擴展分區；比如下面的

[主|分區1] [主|分區2] [擴展分區] [主|分區4] [空白未分區空間]

[邏輯|分區5] [邏輯|分區6] [邏輯|分區7] [邏輯|分區8] ... ... 

這樣 [主|分區2] 和 [主|分區4] 之間的 [擴展分區] 是有自由度，但[主|分區4]後的[空白未分區空間]怎麼辦？除非把主分區4完全利用擴展分區後的空間，否則您想在主分區4後再劃一個分區是不可能的，劃分邏輯分區更不可能； 雖然類似此種辦法也符合一個磁盤四個主分區的標準，但這樣主分區包圍擴展分區的分區方法不可取

fdisk - Partition table manipulator for Linux
fdisk linux下的分區工具

fdisk基礎命令

fdisk -l 查看硬盤及分區信息

fdisk -l

可以看到有三個硬盤（使用的VMware Workstations創建的虛擬機），第一塊硬盤 /dev/sda 是創建系統時自動劃分的。/dev/sdb /dev/sdc是後來新增的兩塊硬盤。其中/dev/sdb 已經做了分區，一塊主分區，一塊擴展分區，擴展分區上又創建了一個邏輯分區。/dev/sdc 未創建分區。

單獨看某一塊硬盤 硬盤分區情況 如 /dev/sdb

fdisk -l /dev/sdb

硬盤大小 21.5GB，（其實新增硬盤時時設置的了20G，顯示21.5G應該是換算方式吧2010241024*1024/1000/1000/1000）。一共有4194304 個扇區，每個扇區 大小512 bytes。
Start 一個分區從 X扇區開始
End 一個分區到Y扇區結束。
Blocks 分區大小，單位K。
Id 感覺就是分區的類型Id，在創建分區時使用 l 命令可查看對應列表
System 分區類型

創建分區基本命令

現在，假設要對一個硬盤 /dev/sdb 進行操作，創建分區

fdisk /dev/sdb

會進入創建分區的命令行。輸入m 查看幫助

Command (m for help): m
Command action
   a   toggle a bootable flag									
   b   edit bsd disklabel
   c   toggle the dos compatibility flag
   d   delete a partition	#刪除一個分區
   g   create a new empty GPT partition table
   G   create an IRIX (SGI) partition table
   l   list known partition types # 查看分區類型
   m   print this menu	# 查看幫助信息
   n   add a new partition	# 添加一個分區
   o   create a new empty DOS partition table
   p   print the partition table	# 查看分區表
   q   quit without saving changes	# 不保存修改退出
   s   create a new empty Sun disklabel
   t   change a partition's system id	# 改變分區類型ID 就是改變分區類型
   u   change display/entry units
   v   verify the partition table
   w   write table to disk and exit	# 將分區表寫入磁盤並退出
   x   extra functionality (experts only)

基本上常用的就是上面帶有中文註釋的幾個命令。

創建，添加分區的例子。

已經知道，每個硬盤如果是MBR格式分區，那麼最大隻能有四個主分區（如果有擴展分區，擴展分區也算作主分區），如果是GPT格式，那麼不受限制。parted 工具命令似乎可以設置分區格式，這個自行查閱。。。
現在準備將 /dev/sdc 進行分區，兩個主分區，一個擴展分區。在擴展分區上創建兩個邏輯分區。
進入創建分區命令

fdisk /dev/sdc

使用p 命令查看分區情況

當前沒有任何分區

n命令創建一個主分區

輸入命令n 表示創建一個分區。

Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended

現在有0個主分區 0個擴展分區 4個空閒分區。（空閒分區一詞不準確，應該是可以再創建的主分區數爲4.）

提示輸入分區類型Select (default p) p 表示主分區，e 表示擴展分區，默認是主分區。
Partition number (1-4, default 1)輸入分區編號 默認就好。自動會按照1,2,3,4順序設置
First sector (2048-62914559, default 2048): 起始扇區，這個最好按默認設置，不然很容易造成空間浪費。
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-62914559, default 62914559):設置j結束扇區，默認是硬盤末尾扇區，就是佔有硬盤剩餘所有空間，也可以輸入佔用空間大小（要帶上單位 K/M/G） 比如 +2G 就是該分區佔用硬盤2G大小空間。fdisk會自動計算結束扇區位置。

設置完畢 用 p 命令查看一下分區情況 可以看到 已經有一個分區了。
再接着設置一個8G的主分區

和創建第一個分區時類似。

Command (m for help): n
Partition type:
   p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
   e   extended

已經有一個主分區了，還可以再創建的主分區數爲3。
可以看到第二個主分區創建時默認的起始扇區變成了4196352 恰好是第一個主分區結束扇區+1 。這樣空間不會被浪費。

現在已經有兩個主分區了。創建一個擴展分區。（擴展分區不可直接掛在，要先創建邏輯分區）。一般來說，邏輯分區是用來存放數據的地方，主分區之類更多用來存放系統相關。

n 命令用來創建分區

這次選在分區類型時選擇了e 表示創建擴展分區，且在 設置結束扇區時使用了默認值，表示硬盤剩餘空間全部分給擴展分區。

保存設置 退出
現在已經在 /dev/sdc 上創建了兩個主分區，一個擴展分區。可以將分區表寫入磁盤。
使用 w 命令 寫入硬盤並退出
如果感覺設置有誤，放棄本次分區建立 使用 q 命令

w保存修改 並退出分區設置後。使用fdisk -l 查看一下分區情況。重點查看 /dec/sdc

可以看到 /dev/sdc 分區表已經寫入硬盤。

修改分區表
現在想要修改分區表，建立三個主分區 一個擴展分區。三個主分區大小 2 3 5G。再建立兩個邏輯分區。

按照上面的分區建議，擴展分區不應該被主分區包圍，因此要先刪除掉擴展分區和一個主分區，重新劃分大小（只是爲了試驗一下刪除分區操作，現實中別這麼幹，數據會丟失的。。。）
分區工具 操作 /dev/sdc

fdisk /dev/sdc

p 查看當前分區。
d 命令刪除一個分區

刪除分區 d
Partition number (1-3, default 3): 輸入要刪除分區的序號 默認是最後一個。
刪除了兩個分區後。
重新再創建兩個主分區，一個擴展分區

創建邏輯分區

使用 n 命令，這時由於四個主存儲全部佔用，有一個擴展分區存在，
All primary partitions are in use
Adding logical partition 5
所以默認創建一個邏輯分區，分區號5 邏輯分區序號無法設置，從5開始遞增。
w保存退出
硬盤總容量=主分區（包括擴展分區）總容量 + （硬盤未使用）
擴展分區容量=邏輯分區總容量 + 未使用（擴展分區未使用）
擴展分區未全部使用，只分配給了邏輯分區 5G。

測試分區掛載。

主分區和 邏輯分區都是可以格式化後掛載的。擴展分區不行。lsblk 也可以查看硬盤和分區情況

查看硬盤分區情況，重點查看 sdc 可以看到三個主分區大小是 2G 3G 5G 擴展分區是 1K ，因爲擴展分區是維護邏輯分區的表，不是用來真正存儲數據的。
測試掛載 /dev/sdc1 和 /dev/sdc5 分別是一個主分區和一個邏輯分區。
格式化 分區 可以是 ext3, ext4, xfs,比如格式化成ext4。

mkfs.ext4 /dev/sdc1
mkfs.ext4 /dev/sdc5

創建掛載點

mkdir /mnt/sdc1
mkdir /mnt/sdc5

掛載

mount /dev/sdc1 /mnt/sdc1
mount /dev/sdc5 /mnt/sdc5

如果希望開機掛載就把它寫入到 /etc/fstab 文件中。

vi /etc/fstab

加在末尾

/dev/sdc1  /mnt/sdc1  ext4 defaults 0 0
/dev/sdc5  /mnt/sdc5  ext4 defaults 0 0

快速掛載 /etc/fstab 中內容

mount -a

擴展邏輯分區。

這個，侷限性很大，不能當做常規方法使用。 假設邏輯分區掛載到 /mnt/sdc5 然後分區空間不夠用了。現在想要從5G擴容到10G。。。

取消sdc5 掛載

umount -l /mnt/sdc5

編輯 /dev/sdc 分區

fdisk /dev/sdc

p 查看分區情況，記住邏輯卷的初始扇區。
刪除邏輯卷5
d
5
新建邏輯卷 5，初始扇區填寫剛纔查看到的， 分配10G 空間
w 保存退出

分區表重建

partprobe

調整分區

e2fsck -f /dev/sdc5 #檢查分區信息
resize2fs /dev/sdc5 #調整分區大小

成功擴容，儘管成功擴容，確實很大侷限性，比如如果有第二個邏輯分區。。。所以一般在創建分區時儘量計算好大小之類。

關於更改分區類型的 t 等命令，可以自己試驗一下

LVM

lvm 相關鏈接

https://www.cnblogs.com/diantong/p/10554831.html
https://www.cnblogs.com/zhouby/p/10683974.html

基本概念

(1).LVM的工作原理

LVM（Logical Volume Manager）邏輯卷管理，是在硬盤分區和文件系統之間添加的一個邏輯層，爲文件系統屏蔽下層硬盤分區佈局，並提供一個抽象的盤卷，在盤捲上建立文件系統。管理員利用LVM可以在硬盤不用重新分區的情況下動態調整文件系統的大小，並且利用LVM管理的文件系統可以跨越物理硬盤。當服務器添加了新的硬盤後，管理員不必將原有的文件移動到新的硬盤上，而是通過LVM直接擴展文件系統來跨越物理硬盤。

LVM就是通過將底層的物理硬盤封裝，然後以邏輯卷的方式呈現給上層應用。當我們對底層的物理硬盤進行操作時，不再是針對分區進行操作，而是通過邏輯卷對底層硬盤進行管理操作。

(2).基礎術語

物理存儲介質（The physical media）：LVM存儲介質，可以是硬盤分區、整個硬盤、raid陣列或SAN硬盤。設備必須初始化爲LVM物理卷，才能與LVM結合使用。

物理卷PV（physical volume）：物理卷就是LVM的基本存儲邏輯塊，但和基本的物理存儲介質比較卻包含與LVM相關的管理參數，創建物理卷可以用硬盤分區，也可以用硬盤本身。

卷組VG（Volume Group）：LVM卷組類似於非LVM系統中的物理硬盤，一個卷組VG由一個或多個物理卷PV組成。可以在卷組VG上建立邏輯卷LV。

邏輯卷LV（logical volume）：類似於非LVM系統中的硬盤分區，邏輯卷LV建立在卷組VG之上。在邏輯卷LV之上建立文件系統。

物理塊PE（physical Extent）：物理卷PV中可以分配的最小存儲單元，PE的大小可以指定，默認爲4MB

邏輯塊LE（Logical Extent）：邏輯卷LV中可以分配的最小存儲單元，在同一卷組VG中LE的大小和PE是相同的，並且一一相對。

LVM 常用命令

功能	PV管理命令	VG管理命令	LV管理命令
scan 掃描	pvscan	vgscan	lvscan
create 創建	pvcreate	vgcreate	lvcreate
display 顯示	pvdisplay	vgdisplay	lvdisplay
remove 移除	pvremove	vgremove	lvremove
extend 擴展		vgextend	lvextend
reduce 減少		vgreduce	lvreduce

注意：查看命令有scan、display和s（pvs、vgs、lvs）。s是簡單查看對應卷信息，display是詳細查看對應卷信息。而scan是掃描所有的相關的對應卷。

LVM 環境

將fdisk測試創建的 分區全部刪除。只留兩個硬盤 /dev/sdb /dev/sdc 重新創建分區用於 lvm

使用 /dev/sdb 硬盤分區，作爲lvm 的存儲介質。
把/dev/sdb 分成3個主分區（各佔2G），一個擴展分區，再創建兩個邏輯分區(各佔3G)。

分完區，最好設置一下分區的類型爲8e 表示最爲 Linux LVM。在較老的系統中，必須設置才能使用，新系統中不必一定設置成8e了，但設置一下看上去也更直觀表明分區作用 使用 t 來設置分區格式。

創建物理卷 PV

物理卷PV（physical volume）：物理卷就是LVM的基本存儲邏輯塊，但和基本的物理存儲介質比較卻包含與LVM相關的管理參數，創建物理卷可以用硬盤分區，也可以用硬盤本身。

已經準備好了分區作爲lvm的存儲介質。現在將這些分區，創建成PV 物理卷
先將三個主分區創建成 LVM物理卷 PV

pvcreate /dev/sdb1
pvcreate /dev/sdb2
pvcreate /dev/sdb3

使用三個主分區創建物理卷PV。創建完成pvs 查看
查看詳情

 pvdisplay

創建卷組 VG

卷組VG（Volume Group）：LVM卷組類似於非LVM系統中的物理硬盤，一個卷組VG由一個或多個物理卷PV組成。可以在卷組VG上建立邏輯卷LV。

卷名 PV組 可以在創建卷組的時候設置PE（LE） 大小。 只要加上 -s sizeM
比如vgcreate vg_test /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdb3 -s 8M 即可將PE（LE）大小設置爲 8M

vgcreate VG_new PV ...

創建一個卷組 名爲 vg_test 由三個物理卷PV構成。

vgcreate vg_test /dev/sdb1 /dev/sdb2 /dev/sdb3

查看卷組信息

vgs
vgdisplay

可以看到卷組大小約爲6G 因爲是 三個2G的物理卷PV組成的。。。

創建邏輯卷LV。

現在有一個卷組了，無視掉centos，那個是系統分區時選擇默認分區創建的，也是利用了lvm。不過和現在要學習的無關。。。
創建 一個邏輯卷

lv create -n Name -L Size| -l Number VG --type ?

這個lvm 邏輯卷 可以有多個種類比如 線性卷，條帶卷（條帶式存儲），raidl等等。 在–type後註明即可。
默認不加–type 參數就是線性卷，最基礎的。

在創建邏輯卷時指定邏輯卷大小的方式也有兩種。
-L 指定卷組大小，後跟上卷組大小，比如 200M 2G。
-l 指定卷組佔據的 PE(LE) 數目， 比如 100 2000 （如果PE大小是4M，那就是400M 8000M）
-l 還可以指定佔據空閒 卷組容量的百分比 -l 100%FREE 表示佔據剩餘全部空間。

創建一個 卷名爲 lv_test 大小爲200M的卷。

lvcreate -n lv_test -L 200M vg_test

LV Path 是/dev/vg_test/lv_test 可以看做設置，要使用時掛載該設備。
注 /dev/mapper/vg_test-lv_test和/dev/vg_test/lv_test和/dev/dm-？ 是一個設備。

掛載創建好的邏輯卷，文件系統使用ext4。測試擴容，縮減。

如果不使用lvm -r無法動態擴容。需先卸載掛載，擴容完成再重新掛載

創建邏輯卷 分配100M 卷 卷名lv_ext4

lvcreate -n lv_ext4 -L 100M vg_test

設置邏輯卷的 文件系統格式

mkfs.ext4 /dev/vg_test/lv_ext4

創建掛載點

mkdir /mnt/test_ext4

掛載該邏輯卷

mount /dev/vg_test/lv_ext4 /mnt/test_ext4

LV邏輯卷擴容 加上-r參數，直接將文件系統也進行擴容
當然 擴容也不能超過卷組大小
也可以使用 -L 或者 -l 兩個設置大小方式，還增加了+ 不帶+ 號表示擴容至XX大小，帶+號表示原有基礎上增加XX大小
邏輯卷擴容至200M

lvextend -L 200M /dev/vg_test/lv_ext4 -r

LV邏輯捲縮減 加上-r參數，直接將文件系統也進行縮減
邏輯捲縮減前保證文件佔用空間小於縮減後的大小

lvreduce -L 100M /dev/vg_test/lv_ext4 -r

縮小至100M

不加-r 參數，需要手動擴容文件系統。
先取消掛載

umount -l /mnt/test_ext4/

擴展 邏輯卷 大小 至300M

lvextend -L 300M /dev/vg_test/lv_ext4 
lvs

檢查文件完整性

e2fsck -f /dev/vg_test/lv_ext4

調整文件系統大小

resize2fs /dev/vg_test/lv_ext4

重新掛載

mount /dev/vg_test/lv_ext4 /mnt/test_ext4/

可以看到 掛載大小 約爲300M 爲什麼顯示 287 換算問題。。。

不加-r 參數，需要手動縮減文件系統。
縮減時不加 -r 參數，我是沒有成功。。。不知原因。
同 擴容時步驟一樣
先取消掛載

umount -l /mnt/test_ext4/

縮減 邏輯卷 大小 至100M

lvreduce -L 100M /dev/vg_test/lv_ext4 
lvs

檢查文件完整性

e2fsck -f /dev/vg_test/lv_ext4

這一步會出錯，不管輸入y或者n 都會失敗。執行

resize2fs /dev/vg_test/lv_ext4

會有各種錯誤。。。
無法完成文件系統 縮減大小。。。

最後只能重新將 邏輯卷擴容到 原來大小，重新檢查文件完整性，再調整文件系統大小，重新掛載

lvextend -L 300M /dev/vg_test/lv_ext4
e2fsck -f /dev/vg_test/lv_ext4
resize2fs /dev/vg_test/lv_ext4
mount /dev/vg_test/lv_ext4 /mnt/test_ext4/

儘管手動調整文件系統縮減失敗了，但是 ext4 文件系統是支持 lvm邏輯捲縮減的，加上-r參數更加方便，不用手動設置，除了xfs文件系統，其他的應該都可以縮減

掛載創建好的邏輯卷，文件系統使用xfs。測試擴容，縮減。

只能擴容 無法縮減，可以動態擴容

創建邏輯卷 lv_xfs 大小100M

lvcreate -n lv_xfs -L 100M vg_test

設置邏輯卷文件系統 爲 xfs 這會格式化硬盤。所以能從ext4格式轉成xfs但是數據會全部丟失。

mkfs.xfs /dev/vg_test/lv_xfs 

創建掛載點

mkdir /mnt/test_xfs

掛載

mount /dev/vg_test/lv_xfs /mnt/test_xfs/

LV邏輯卷擴容 加上-r參數，直接將文件系統也進行擴容
擴容至200M

lvextend -L 200M /dev/vg_test/lv_xfs -r

LV邏輯卷擴容 加上-r參數，直接將文件系統也進行擴容，xfs文件系統會失敗

lvreduce -L 100M /dev/vg_test/lv_xfs -r

至於不加-r 參數，手動修改。。。和ext4一樣。
xfs不支持縮減

物理卷PV的創建刪除。

物理卷創建 刪除。
創建 將兩個 邏輯分區創建成 物理卷

pvcreate /dev/sdb5
pvcreate /dev/sdb6

物理卷刪除
只能刪除 未被卷組使用的物理卷

pvremove /dev/sdb5
pvremove /dev/sdb5

卷組的 擴容縮減刪除。

卷組是由 物理卷PV 組成的。因此卷組容量增縮 只用增減 PV即可。
卷組 擴容
卷組名 未使用的物理卷PV

vgextend VG PV ...

先將 兩個邏輯分區再創建成物理卷

pvcreate /dev/sdb5
pvcreate /dev/sdb6

卷組擴容。

vgextend vg_test /dev/sdb5
vgextend vg_test /dev/sdb6

VG卷組縮減，去除掉PV 就可以。但是爲了保證數據完整，去除掉的PV上要沒有數據存在。

可以看到現在卷組vg_test 有5個PV組成，數據存放在 /dev/sdb1 這個PV中。
刪減最後增加的兩個PV

vgreduce vg_test /dev/sdb5 /dev/sdb6

嘗試去除 /dev/sdb1 PV。

vgreduce vg_test /dev/sdb1

物理卷 /dev/sdb1 在使用中。。。
要想從卷組vg_test 中移除 物理卷 /dev/sdb1 需要先將 /dev/sdb1數據移到其他卷組 比如 /dev/sdb2

pvmove /dev/sdb1 /dev/sdb2

時間耗費挺長。完成後就可以移除 /dev/sdb2了

vgreduce vg_test /dev/sdb1

關於 物理卷數據移出，可以移到多個物理卷（當然，好像 還是會盡可能轉移到第一個物理卷中，第一個卷空間不夠了，會使用第二個。。。）