什么是数据盘的扩容和缩容-如何完成Linux数据盘的扩容和缩容-一文详解

教程大全 2026-01-08 19:19:10 浏览次

1. 先明确：PE是LVM架构中的“最小存储管理单元”

要理解PE（Physical Extent，物理扩展块），需先掌握其所属的LVM（Logical Volume Manager，逻辑卷管理器）——它是Linux系统中一种灵活的存储管理工具，核心作用是 将多个分散的物理存储设备（如硬盘、分区、RAID阵列）抽象成一个统一的“存储池” ，再从“存储池”中按需划分可动态调整大小的逻辑卷，解决传统分区“大小固定、难以调整”的问题。

2. LVM的三大核心组件（PE藏在PV中）

LVM的架构由“物理层→池层→逻辑层”三层组成，PE是连接物理层与逻辑层的关键：

1）物理卷（PV，Physical Volume） 是LVM的“物理存储基础”，可以是物理硬盘（如/dev/sdb）、磁盘分区（如/dev/sdb1）、SAN存储卷或RAID阵列等。使用前需先将这些存储介质“初始化”为PV，初始化的核心操作就是 将PV划分为多个大小相等的“物理扩展块（PE）” ——PE是LVM管理存储的“最小单元”（默认大小4MB，可自定义），后续LVM的所有存储分配、迁移都以PE为单位。

2）卷组（VG，Volume Group） 是多个PV的“集合”，相当于一个“存储池”。比如将/dev/sdb1和/dev/sdc1两个PV加入同一个VG（如datavg），这个VG就拥有了两个PV的所有PE总和，后续划分逻辑卷时，直接从这个“池”中分配PE即可。

3）逻辑卷（LV，Logical Volume） 是从VG中“按需划分”的逻辑存储块，相当于传统分区（如/dev/mapper/datavg-datalv），可直接格式化（如XFS、EXT4）后挂载使用。LV的最小组成单位是“逻辑扩展块（LE，Logical Extent）”， 1个LE会直接映射到1个PE ——也就是说，LV的实际存储，本质是占用了VG中若干个PV的PE。

3. PE的核心作用：让存储“可迁移、可灵活调整”

正因为LVM以PE为最小管理单元，才实现了存储的灵活性：当需要更换旧硬盘、调整存储分布（如把数据从慢盘迁移到快盘）或优化性能时，无需重新分区或迁移文件，只需用pvmove命令将“旧PV上的PE”整体迁移到“同一VG内的新PV”即可——迁移完成后，LV的LE会自动重新映射到新PV的PE，上层系统和应用完全感知不到底层存储的变化。

要不要我帮你整理一份 LVM核心概念（PV/VG/LV/PE）的对比表 ？把每个概念的“定义、作用、关联对象”列清楚，方便你快速查阅。

4.开始测试

添加2块测试盘

两块盘都制作为逻辑卷

[root@myoracle ~]# fdisk /dev/sdb

[root@myoracle ~]# fdisk /dev/sdc

测试开始

[root@myoracle ~]# pvcreate /dev/sdb1[root@myoracle ~]# vgcreate>方案1：[root@myoracle ~]# fallocate -l 4G /data/virtual_4g_file方案2：[root@myoracle ~]# dd if=/dev/zero of=/data/virtual_4g_file bs=1G count=4 status=progress

选其中1种即可。

[root@myoracle ~]# df -h

查看数据分布

[root@myoracle ~]# pvdisplay /dev/sdb1 -v -m

可以看到有1279个PE，都分给了/dev/datavg/datalv。

添加PV到VG 将第二块盘添加到卷组：

[root@myoracle ~]# pvcreate /dev/sdc1[root@myoracle ~]# vgextend src="/uploads/allimg/20251219/2-2512191HK33N.png">

PE迁移指定PE迁移这里演示指定PE情况下，将指定的PE（0-1278）从sdb迁移到sdc，指定PE迁移时，一定要确保目标PV上有足够空闲的PE，否则迁移会失败。

[root@myoracle ~]# pvmove /dev/sdb1:0-1278 /dev/sdc1:0-1278

[root@myoracle ~]#pvdisplay /dev/sdb1 -v -m[root@myoracle ~]#pvdisplay /dev/sdc1 -v -m

将 /dev/sdb踢出VG

[root@myoracle ~]#pvdisplay /dev/sdb1 -v -m[root@myoracle ~]# pvs

[root@myoracle ~]#vgreduce src="/uploads/allimg/20251219/2-2512191HK4532.png">

到这里就完成了sdb1的数据往sdc1的数据迁移。

可以看到sdb1是空闲的。接下来验收整块盘迁移，这里也就是缩容了，从大盘迁移到小盘。只要小盘的空间够用。

[root@myoracle ~]# vgextend src="/uploads/allimg/20251219/2-2512191HK4333.png">

这里可以看到已经迁移成功了。/dev/sdc踢出VG，取消盘即可。

[root@myoracle ~]# vgreduce>

Linux初始化数据盘全流程

本文以 Ubuntu x86_64操作系统为例

查看新增数据盘

执行命令

查看新增数据盘。

当前的云主机有两块磁盘，/dev/vda是默认的系统盘，且已经拥有了一个分区/dev/vda1，/dev/vdb是本次新增需要初始化的数据盘，容量为200G。

创建MBR分区

下面介绍使用fdisk工具为新增数据盘/dev/vdb创建MBR分区的操作。

执行命令

fdisk /dev/vdb

进入fdisk分区工具。

输入“n”，按“Enter”，开始新建分区。

从回显信息可以看到，磁盘有两种分区类型：“p”表示主要分区，“e”表示延伸分区。

以创建一个主要分区为例，输入“p”，按“Enter”，开始创建一个主分区。

“Partition number”表示主分区编号，用户可以选择1到4之间的数字。

以分区编号选择“1”为例，用户在这里可以输入主分区编号“1”，按“Enter”。

“First sector”表示初始磁柱区域，可以选择2048-419430399，默认为2048。

以选择默认初始磁柱编号2048为例，直接按“Enter”。

“Last sector”表示截止磁柱区域，可以选择2048-419430399，默认为83886079。

以选择默认截止磁柱编号419430399为例，直接按“Enter”。

分区已经创建成功，您已经为200GB的数据盘新建了1个分区。

输入“p”，按“Enter”，查看新建分区的详细信息。

输入“w”，按“Enter”，将分区结果写入分区表中。回显如下：

出现以上信息说明为磁盘/dev/vdb创建分区/dev/vdb1完成。如果之前分区操作有误，用户可输入“q”来退出fdisk分区工具，并且之前的分区结果也不会被保留。

最后，执行命令 partprobe，将新的分区表变更同步至操作系统即可。

创建文件系统并挂载

执行命令

mkfs -t ext4 /dev/vdb1

为新建的分区创建文件系统，本示例中创建的是ext4格式的文件系统，请根据您的业务需求选择合适的文件系统。

说明

对于容量较大的云硬盘，mkfs命令可能执行时间较长，如需要缩短命令执行时间，您可以为mkfs命令添加如下参数：

ext2、ext3、ext4文件系统：添加-E nodISCard参数

xfs文件系统：添加-K参数

格式化需要等待一段时间，不要退出，直到显示格式化完成。

执行命令，新建挂载点。本示例中/mnt/sdc为挂载点。

mkdir /mnt/sdc

执行命令将新建分区挂载到新建的挂载路径下。

mount /dev/vdb1 /mnt/sdc

执行命令查看挂载结果。

表示新建分区“/dev/vdb1”已挂载至“/mnt/sdc”。

设置开机自动挂载磁盘

如果您需要在主机系统启动时自动挂载磁盘，不能采用在/etc/fstab直接指定/dev/vdb1的方法，因为设备的顺序编码在关闭或者开启主机过程中可能发生改变，例如/dev/vdb1可能会变成/dev/vdb2。推荐使用UUID来配置自动挂载数据盘。磁盘的UUID（Universally Unique Identifier）是linux系统为磁盘分区提供的唯一的标识字符串。

执行命令，查询磁盘分区/dev/vdb1的UUID和文件系统类型。