LVM创建逻辑卷，实现单个目录挂载多个磁盘

1. 理论知识

1.1 LVM 是什么

LVM 是 Logical Volume Manager 的缩写，中文一般翻译为 "逻辑卷管理"，它是 Linux 下对磁盘分区进行管理的一种机制。LVM 是建立在磁盘分区和文件系统之间的一个逻辑层，系统管理员可以利用 LVM 在不重新对磁盘分区的情况下动态的调整分区的大小。如果系统新增了一块硬盘，通过 LVM 就可以将新增的硬盘空间直接扩展到原来的磁盘分区上。

LVM 的优点如下：

文件系统可以跨多个磁盘，因此大小不再受物理磁盘的限制。
可以在系统运行状态下动态地扩展文件系统大小。
可以以镜像的方式冗余重要数据到多个物理磁盘上。
可以很方便地导出整个卷组，并导入到另外一台机器上。

LVM 也有一些缺点：

在从卷组中移除一个磁盘的时候必须使用 reducevg 命令(这个命令要求root权限，并且不允许在快照卷组中使用)。
当卷组中的一个磁盘损坏时，整个卷组都会受影响。
因为增加了一个逻辑层，存储的性能会受影响。

LVM 的优点对服务器的管理非常有用，但对于桌面系统的帮助则没有那么显著，所以需要我们根据使用的场景来决定是否应用 LVM。

1.2 LVM 中的基本概念

通过 LVM 技术，可以屏蔽掉磁盘分区的底层差异，在逻辑上给文件系统提供了一个卷的概念，然后在这些卷上建立相应的文件系统。下面是 LVM 中主要涉及的一些概念。

物理存储设备(Physical Media)：指系统的存储设备文件，比如 /dev/sda、/dev/sdb 等。
PV(物理卷 Physical Volume)：指硬盘分区或者从逻辑上看起来和硬盘分区类似的设备(比如 RAID 设备)。
VG(卷组 Volume Group)：类似于非 LVM 系统中的物理硬盘，一个 LVM 卷组由一个或者多个 PV(物理卷)组成。
LV(逻辑卷 Logical Volume)：类似于非 LVM 系统上的磁盘分区，LV 建立在 VG 上，可以在 LV 上建立文件系统。
PE(Physical Extent)：PV(物理卷)中可以分配的最小存储单元称为 PE，PE 的大小是可以指定的。
LE(Logical Extent)：LV(逻辑卷)中可以分配的最小存储单元称为 LE，在同一个卷组中，LE 的大小和 PE 的大小是一样的，并且一一对应。

可以这么理解，LVM 是把硬盘的分区分成了更小的单位(PE)，再用这些单元拼成更大的看上去像分区的东西(PV)，进而用 PV 拼成看上去像硬盘的东西(VG)，最后在这个新的硬盘上创建分区(LV)。文件系统则建立在 LV 之上，这样就在物理硬盘和文件系统中间添加了一层抽象(LVM)。下图大致描述了这些概念之间的关系：

对上图中的结构做个简单的介绍：两块物理硬盘 A 和 B 组成了 LVM 的底层结构，这两块硬盘的大小、型号可以不同。PV 可以看做是硬盘上的分区，因此可以说物理硬盘 A 划分了两个分区，物理硬盘 B 划分了三个分区。然后将前三个 PV 组成一个卷组 VG1，后两个 PV 组成一个卷组 VG2。接着在卷组 VG1 上划分了两个逻辑卷 LV1 和 LV2，在卷组 VG2 上划分了一个逻辑卷 LV3。最后，在逻辑卷 LV1、LV2 和 LV3 上创建文件系统，分别挂载在 /usr、/home 和 /var 目录。

2. 具体操作

step-1：使用fdisk -l查看当前的磁盘信息

step-2：用 parted 命令可以查看 /dev/sdd 当前的分区情况

parted /dev/sdd print

step-3：安装gdisk ，使用gdisk对物理磁盘进行分区

apt install gdisk
gdisk /dev/sdd

通过 p 命令可以查看磁盘当前的状态：

输出中的前几行是磁盘的基本信息，比如总大小为 20G，一共有多少个扇区(sector)，每个扇区的大小，当前剩余的空间等等。然后是已经存在的分区信息(上图显示还没有任何分区)：

第一列 Number 显示了分区的编号，比如 1 号指 /dev/sdd1。
第二列 Start 表示磁盘分区的起始位置。
第三列 End 表示磁盘分区的结束位置。
第四列 Size 显示分区的容量。
第五列 Code 和第六列 Name 显示分区类型的 ID和名称，比如 Linux filesystem 为 8300，Linux swap 为 8200，Linux LVM 为 8e00。

下面通过以下命令来创建新分区(依次敲)：

n
enter 
enter 
enter  
8e00  
w

step-4：如果之前已经划分为多个分区，则可以执行fdisk /dev/sdc合并为1个分区，把分区删除后，再对/dev/sdc进行LVM

step-5：现在我们可以基于磁盘分区 /dev/sdd1等来创建 LVM 物理卷(LV)，可以通过 pvcreate 命令来完成

pvcreate  /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1 /dev/sdf1 /dev/sdg1

使用pvdisplay可以看到我们创建的5个物理卷。

step-6：基于一个或多个 PV，可以创建 VG，lvm_data是vg组的名字，可以自定义,，vgs 命令可以观察 VG 的信息

vgcreate lvm_data  /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1 /dev/sdf1 /dev/sdg1
vgs lvm_data

step-7：有了 VG 就可以创建逻辑卷 LV 了，lvcreate 命令用来创建 LV，让我们在前面创建的lvm_data上创建名称为lvm_data_1的 LV

lvcreate -L 11111G -n lvmdata_1 lvm_data
fdisk -l

当我们创建 LV lvm_data/lvm_data_1时，其实是创建了名称为 /dev/lvm_data/lvm_data_1的设备文件，现在我们来格式化这个逻辑卷(在该 LV 上创建文件系统)，目标为比较常见的 ext4 格式：

mkfs.ext4 /dev/mapper/lvm_data-lvmdata_1

最后可以挂载到一个目录上，查看结果：

参考：

LVM 简介

Linux单目录挂载多块磁盘