导读
传统LVM扩容方法需要增加PV磁盘，扩容多次后，服务器的磁盘数量会越来越多，容易增加日后维护存储和磁盘布局的难度。当服务器是虚拟机，或者使用SAN/NAS存储的物理机时，由于分配给服务器磁盘空间可以直接扩容，只需增加原本正在使用中的PV磁盘空间即可完成扩容，这样分配给服务器的磁盘数量较少，磁盘布局结构较简单。
LVM扩容方法介绍
传统的LVM扩容方法，是通过添加新的磁盘或者磁盘分区来建立新的PV，再将PV加入到VG中，从而扩大VG空间，再对相关的LV进行扩容，最后增加文件系统空间完成整个扩容工作。这种方法比较适合使用本地存储的物理机，因为磁盘空间都是固定的，只能通过增加硬盘来增加磁盘空间，这种方法可以在线完成，无需停机重启。但扩容多次后，VG中会存在多个PV，磁盘逻辑结构变得复杂，容易增加日后维护存储和磁盘分区布局的难度。
当服务器是虚拟机，或者使用SAN/NAS存储的物理机时，由于分配给服务器的磁盘空间可以直接扩容，只需增加原本正在使用中的磁盘空间即可，无需再添加额外磁盘作为PV，这样分配给服务器的磁盘数量较少，磁盘布局结构较简单。
本文将介绍如何通过使用GParted分区软件扩大PV空间的方式来扩容整个VG，从而最终扩大文件系统的使用空间。
扩容PV步骤
我们以运行在ESXi虚拟机上的Centos/RHEL 7版本Linux为例，该虚拟机安装了两块硬盘，大小分别为10GB和5GB，作为PV，建立了一个VG。查看系统的磁盘分区结构布局：
进入parted分区管理界面，键入print all查看机器的分区情况，可以看到该机器有两块硬盘/dev/sda和/dev/sdb，其中sda有两个分区，分区sda1为boot启动分区，分区sda2为LVM PV分区，lvm的VG(centos)由两个LV(root和swap)组成。另外，parted无法识别/dev/sdb，显示错误“unrecognised disk label”。
分别键入pvs、lvs和vgs命令查看LVM的具体情况：
可以看到，sda2和sdb均为LVM VG中的PV，sda2位sda磁盘中的第二个分区，而对于使用sdb整块硬盘建立的PV，parted是无法识别的，因为该磁盘为没有建立文件系统的裸设备。LVM中有一个VG(centos)，VG的大小为14.5G，该VG由两个LV，root和swap组成。
2. 增大虚拟机的两块硬盘大小。
使用Vsphere Client连接Vcenter，右键点击该虚拟机选择“编辑设置”，在“硬件”选项卡中，分别将硬盘1和硬盘2的大小各增加5GB：
可以键入以下命令系统能够马上识别新增空间：
echo '1' > /sys/class/scsi_disk/0\:0\:0\:0/device/rescan
echo '1' > /sys/class/scsi_disk/0\:0\:1\:0/device/rescan
又或者直接重启系统，让内核识别新增空间。
运行parted，键入print all free，发现磁盘大小已经增加，而且在磁盘/dev/sda尾部有5GB未分配空间。
3. 使用GParted分区软件进行分区
访问http://www.gparted.org 下载最新版GParted Live CD，比如笔者下载的GParted镜像文件是gparted-live-0.21.0-1-i586.iso。
将该ISO文件上传到ESX主机的数据存储中，然后挂载到虚拟机的光驱中，接着调整启动顺序用该CD引导启动该虚拟机。
Live CD启动后能开到该机器硬盘的分区结构和未分配空间：
鼠标右键点击/dev/sda2分区，用鼠标点击右边的三角符号，拉动鼠标将分区扩容5GB，点击“调整大小/移动”，最后点击工具栏上的“Apply”应用更改。
点击工具栏最右边的按钮选择/dev/sdb硬盘，会看到sdb硬盘所有的空间都是未分配，因为sdb磁盘是直接在上面建立PV的裸设备磁盘，这种磁盘没有分区表和分区，GParted无法识别并进行分区。
卸载光盘，重启虚拟机进入本地系统，查看PV空间：
[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扩容成功。
键入pvresize命令扩容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
键入pvs、vgs确认扩容后的空间：
[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
可以看到两个PV和VG中都有可分配的剩余空间了，PV扩容完毕。
LV及文件系统扩容
1. 扩容LV
将LV swap扩容到3GB，另外的LV root则分配剩余的全部空间。
查看原来LV空间情况：
[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
现在的root LV大小为13.5G，swap LV大小为1G。
将LV swap的空间增加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剩余PE数量：
--- 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
剩余2048个PE。
扩容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大小确认：
[root@user ~]# lvextend -l +2048 /dev/centos/root
Extending logical volume root to 21.50 GiB
Logical volume root successfully resized
两个LV已经扩容成功。
2. 扩容根文件系统
LV扩容后需文件系统还没有扩容，键入df –h查看空间：
[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
根分区现在大小是14GB。
使用resize2fs命令对跟分区文件系统进行在线扩容：
[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.
再次查看分区大小：
[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
分区大小已经扩容为22GB。
3. 扩容swap分区
Swap分区不能直接扩容，需先将其删除再重建。
分别使用free –m和swapon –s命令查看swap分区大小。可以看到这时候swap分区大小还是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分区：
[root@user ~]# swapoff -v /dev/centos/swap
swapoff /dev/centos/swap
重新建立swap分区：
[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
启用Swap分区：
[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分区大小，swap分区已变成了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
注意事项：
建立LVM时,若使用整块硬盘作为PV，应先在磁盘上建立分区表和分区，再设置分区的lvm标志位(Parted中使用set lvm on，fdisk中按t，然后设置8e )，不然的话就会出现本例子中sdb磁盘无法被GParted或者其他分区软件识别的情况，很容易被误操作。另外，对任何分区操作前应先对分区数据进行备份。
经验总结：
通过直接增大PV空间来对LVM磁盘分区进行扩容，可以减少PV磁盘数量，使磁盘布局简单化，方便存储以及磁盘日后的维护工作。但需要使用GParted光盘引导服务器重启进行分区，若服务器不能停机则不太适合该方法。这种方法比较适合使用虚拟机或者共享存储的机器，磁盘可以直接扩容，加上虚拟机环境机器启动速度较快，且GParted分区简单快速，分区所需的停机时间比较短。
原文为博主所著，并刊登于《网络运维与管理》杂志2015.07期。
