我們在使用Linux的時候，有的時候會發現系統盤不夠用的情況。如果系統盤或者其它盤能夠做到彈性就好了。也就是需要更多空間的時候可以動態擴容，而不需要的時候可以縮容。

有一種方法就是通過SAN存儲，因為存儲系統天然具有擴容和縮容的功能特性。但是SAN存儲需要一個獨立的設備，而且價格也很高，不太現實。其實在Linux中我們可以通過軟件實現，這就是Linux強大的地方。今天我們就介紹一下這方面的內容

LVM的整體架構

在Linux實現動態擴容和縮容特性的軟件稱為LVM，其全稱是Logical Volume Manager，也就是邏輯卷管理。LVM不僅僅可以實現動態擴容和縮容，還可以實現其它一些特性，比如條帶化卷，鏡像卷等等。LVM的整體架構如圖所示。

通過上圖可以看到，LVM包含3個基本的概念，分別是Physical Volume（PV），Volume Group(VG)和Logical Volume (LV)。我們分別介紹一下這個三個概念。

物理卷（Physical Volume）

物理卷對應著一個塊設備，可以是整個磁盤，或者是磁盤分區。物理卷通過pvcreate創建，本質上是想塊設備寫入一些元數據。

卷組（Volume Group）

卷組是多個物理卷的集合，當我們創建一個卷組的時候需要指定包含的物理卷。此時，實際上是構建了一個物理卷的資源池。當后面創建邏輯卷的時候會從該資源池分配資源。

邏輯卷（Logical Volume）

邏輯卷本身是一個塊設備，是用戶看到的部分，我們可以將邏輯卷理解為一個硬盤。但是邏輯卷實際上是由底層的若干個物理卷構成。但是一個邏輯卷并非使用物理卷的所有空間，通常是部分空間。

LVM的操作

前文我們對LVM的基本概念和架構進行了介紹，接下來我們就實際操作一下。具體如下圖所示，每個概念對應著一個操作命令，分別是pvcreate，vgcreate和lvcreate。這些是創建的命令，從名稱上也可以很容易地明白其作用。

我們從下往上看看如何創建需要的資源，比如我們要創建一個1G的邏輯卷。

創建PV

首先是要創建PV，也就是準備物理的資源。在本文中我們假設有兩個物理磁盤，并且在整個磁盤上創建物理卷，而不是在分區上。

除了創建命令外，還有查詢命令，具體包括pvdisplay和pvs，分別顯示詳細信息和概要信息。

創建VG

完成PV的創建后，我們就可以創建卷組了。卷組的創建命令如下所示。

vgcreate vg-01 /dev/sdb /dev/sdc

創建完成后可以看一下信息：

創建LV

最后，我們就可以創建邏輯卷了。假設我們這里創建一個線性的邏輯卷，大小為1GB，具體命令如下所示。

lvcreate -L 1G -n lv_linear vg-01
Logical volume "lv_linear" created

通過lvdispaly命令可以看一下詳細信息。

除了線性卷之外，我們還可以創建條帶卷。關于具體什么是線性卷，什么是條帶卷，本文不做解釋，我們后面在介紹LVM的原理的時候再詳細介紹。

# lvcreate -L 1G -i2 -I64 -n lv_stripe vg-01

Logical volume "lv_stripe" created

創建完成后照例可以看一下詳細的信息。

LV創建成功后，我們就可以當做硬盤來使用了，用法跟普通硬盤沒有差別。

擴容操作

有了前面的知識，我們回歸主題，如何進行擴容呢？其實就比較簡單了。前文我們創建的VG的大小35G，而LV只用了1GB的空間。因此，我們可以直接對LV進行擴容，比如我們增加10GB的容量，可以執行如下命令。

lvextend -L+10G /dev/vg_01/lv_linear

是不是很簡單！

如果上面已經有文件系統了，只需要執行如下命令即可。

resize2fs /dev/vg_01/lv_linear

還有一種情況是VG的容量使用完了。也沒有關系，我們可以添加新的硬盤到VG，然后執行上面介紹的命令。

今天的內容就介紹到這里，相信大家對如何實現一個彈性容量的存儲有了清晰的認識了。我們在后續會逐步深入，介紹LVM的實現原理，并結合內核代碼介紹其代碼實現。