Linux——卷
介绍
最近做的项目，涉及到对系统的一些维护，有些盘没有使用，需要创建逻辑盘并挂载到指定目录下。有些软件需要依赖空的逻辑盘（LVM）。
先简单介绍一下卷的一些概念，有分区、物理存储介质、物理卷、卷组、逻辑卷。下面介绍一下概念：
概念介绍参考文章：
- https://cloud.tencent.com/developer/article/2429857
- https://blog.csdn.net/yufuloo/article/details/80929116
- https://blog.csdn.net/qq_37871657/article/details/143209437
- 分区（Partition） ：是在物理存储介质上（磁盘）上划分出来的独立存储区域，每个分区可以视为一个独立的磁盘，格式化后可挂载到文件系统目录下使用。
- 物理存储介质（The physical media） ：这里指系统的存储设备：硬盘，如：/dev/hda、/dev/sda等等，是存储系统最低层的存储单元。
- 物理卷（physical volume，PV） ：物理卷就是指硬盘分区或从逻辑上与磁盘分区具有同样功能的设备(如RAID)，是LVM的基本存储逻辑块，但和基本的物理存储介质（如分区、磁盘等）比较，却包含有与LVM相关的管理参数。是用来构建卷组的基本单元，通常不会被直接挂载，而是通过组合成卷组，然后从卷组中创建逻辑卷。
- 卷组（Volume Group，VG） ：LVM卷组类似于非LVM系统中的物理硬盘，其由物理卷组成。可以在卷组上创建一个或多个“LVM分区”（逻辑卷），LVM卷组由一个或多个物理卷组成。是逻辑卷的基础。
- 逻辑卷（Logical Volume, LV） ：LVM的逻辑卷类似于非LVM系统中的硬盘分区，在逻辑卷之上可以建立文件系统(比如/home或者/usr等)。逻辑卷是卷组中的可分配存储空间，它类似于传统的磁盘分区，提供了更多的灵活性，可以在无需重新分区的情况下，动态调整大小。
- 设备：无论是物理卷还是逻辑卷，都是
/dev下的块设备，可以通过块设备管理工具来对其直接操作，比如：k8s上的符合OCI标准的块设备Storage Class、PV、PVC
分盘
记录一下分盘实战操作。
第一个场景：VG中分配剩余的磁盘空间创建LVM
场景描述
- OS：ubuntu24.04
- 系统磁盘有500GB，系统默认只给根分区分配了100GB，剩余400GB未分配LVM
- 存在VG：
/dev/mapper/ubuntu--vg - 存在LVM：
/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv，挂载到根分区 - 任务：需要将VG中剩余的空间分配给系统目录使用
操作步骤
-
查看卷组信息：
vgdisplay -
分出可用空间
如果卷组有可用的未分配空间，可以创建新的 LVM 逻辑卷：
sudo lvcreate -L <size>G -n new_lv_name ubuntu--vg这里
<size> 是要分配的大小（如10），new_lv_name 是新逻辑卷名字，比如data1。 -
格式化新的逻辑卷：
sudo mkfs.ext4 /dev/ubuntu--vg/new_lv_name -
挂载新逻辑卷到文件系统：
sudo mkdir /mnt/new_lv_name sudo mount /dev/ubuntu--vg/new_lv_name /mnt/new_lv_name -
更新
/etc/fstab如果想要系统启动时自动挂载，请编辑
/etc/fstabecho '/dev/ubuntu--vg/new_lv_name /mnt/new_lv_name ext4 defaults 0 2' | sudo tee -a /etc/fstab<文件系统> <挂载点> <类型> <选项> <转储> <检查>
经过上面步骤的操作，顺利的将剩余磁盘分配出来，创建了新的LVM并挂载到文件系统使用，同时支持开机自动挂载。
可以使用如下命令查看相关信息：
-
LVM信息：
lvdisplay -
卷的信息：
lsblk
第二个场景：从已存在的LVM中分配出空间，分配给新的LVM
场景描述
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
loop0 7:0 0 50G 0 loop
sda 8:0 0 447.1G 0 disk
sda1 8:1 0 1G 0 part /boot/efi
sda2 8:2 0 2G 0 part /boot
sda3 8:3 0 444.1G 0 part
ubuntu--vg-ubuntu--lv 252:0 0 100G 0 lvm /
ubuntu--vg-new--lv 252:1 0 344G 0 lvm /data
-
项目需要安装阿里巴巴开源的软件open-local，它需要一块空的逻辑卷，也就是空闲块设备，可以作为存储底座
-
并且对设备的类型有要求，逻辑卷具有更多的功能
不同类型 PV 所支持的存储能力也不同。
类型 动态分配 PV扩容 PV快照 原生块设备 IO限流 临时卷 监控数据 LVM（共享盘类型） 支持 支持 支持 支持 支持 支持 支持 Device（独占盘类型） 支持 不支持 不支持 支持 不支持 不支持 支持 -
同时，机器的VG中没有空闲的空间了，只能从现有的LVM中分离出部分空间
-
同时，保证现有的LVM空间中的数据不丢失
操作步骤
建议提前备份数据，再尝试以下操作
-
查看当前系统卷信息
lsblk -
umount当前LVM
umount /data -
杀死占用mount目录的进程
sudo lsof +D /data kill -9 xxx -
对文件系统检查
sudo e2fsck -f /dev/ubuntu-vg/new-lv如果有提示被占用，建议重启操作系统，注意把
/etc/fstab中开机自动挂载的配置注释掉 -
缩小文件系统，确保缩小后的空间还能容纳之前的数据
此操作将文件系统调整为 144GB（344GB - 200GB），确保在缩小逻辑卷时不会丢失数据。现在就有200GB的可用空间。
sudo resize2fs /dev/ubuntu-vg/new-lv 144G -
缩小逻辑卷
这将把逻辑卷的大小调整为 144GB，释放出 200GB 的空间
sudo lvreduce -L 144G /dev/ubuntu-vg/new-lv -
创建新的逻辑卷
sudo lvcreate -L 200G -n open-local-lv ubuntu-vg -
格式化新的逻辑卷
sudo mkfs.ext4 /dev/ubuntu-vg/open-local-lv -
恢复旧逻辑卷挂载点
mount /dev/ubuntu-vg/new-lv /data lsblk lvdisplay注：记得把
/etc/fstab文件中的注释去掉
这样就完成了需求，分离出了200GB的LVM供open-local使用，且恢复了原来的文件系统和文件。
第三个场景：使用本地持久卷作为k8s集群的块存储
https://kubernetes.io/blog/2019/01/15/container-storage-interface-ga/
场景描述
为k8s集群创建本地的块存储设备
操作步骤
-
创建虚拟磁盘文件，将其绑定到循环设备（循环设备不建议在生产环境中使用，这里只是本地测试使用）
$ loop_file="/tmp/test-image-storage.img" $ sudo dd if=/dev/zero of=$loop_file bs=1M count=2500 $ sudo losetup /dev/loop0 $loop_file -
创建存储类
apiVersion: storage.k8s.io/v1 kind: StorageClass metadata: name: local-storage provisioner: kubernetes.io/no-provisioner volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer -
创建持久卷
apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: test-block-pv spec: capacity: storage: 10Gi volumeMode: Block accessModes: - ReadWriteOnce persistentVolumeReclaimPolicy: Retain storageClassName: local-storage local: path: /dev/loop0 nodeAffinity: required: nodeSelectorTerms: - matchExpressions: - key: kubernetes.io/hostname operator: In values: - NODE_NAME -
创建持久卷claim
apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: test-pvc spec: accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 1Gi volumeMode: Block storageClassName: local-storage -
测试pod示例
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: large-image-pod spec: affinity: nodeAffinity: requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: nodeSelectorTerms: - matchExpressions: - key: kubernetes.io/hostname operator: In values: - NODE_NAME volumes: - name: test-image-storage persistentVolumeClaim: claimName: test-pvc containers: - name: app-container image: xxx command: ["/bin/sh", "-c"] args: - sleep 6000 volumeDevices: - devicePath: /dev/xxx name: test-image-storage
