16- LVM 逻辑卷管理与快照 🗄️

前提条件 ✅

已完成磁盘分区与文件系统创建（上一章添加的 /dev/sdb1 或新磁盘已格式化并挂载）
以 ops 用户登录（具有 sudo 权限）
系统运行在 Debian 12 Bookworm
VMware Workstation Pro 环境：建议至少 2 块虚拟磁盘（系统盘 + 数据盘 ≥40GB）

详细步骤 🛠️

安装 LVM 工具
Debian 默认已包含，但确认安装：
```
sudo apt update
sudo apt install -y lvm2
```

查看当前 LVM 状态

sudo pvdisplay          # 物理卷
sudo vgdisplay          # 卷组
sudo lvdisplay          # 逻辑卷
sudo pvs                # 简洁版物理卷
sudo vgs                # 简洁版卷组
sudo lvs                # 简洁版逻辑卷

创建物理卷（PV）
假设使用上一章的分区 /dev/sdb1（或整盘 /dev/sdb）：
```
sudo pvcreate /dev/sdb1
sudo pvs
```

创建卷组（VG）

sudo vgcreate vg_data /dev/sdb1
# 或添加多个 PV
# sudo vgcreate vg_data /dev/sdb1 /dev/sdc1
sudo vgs

创建逻辑卷（LV）
创建 20GB 逻辑卷用于 /data：
```
sudo lvcreate -L 20G -n lv_data vg_data
sudo lvs
```

格式化并挂载逻辑卷

sudo mkfs.xfs -f -L data_lv /dev/vg_data/lv_data
sudo mkdir /data
sudo mount /dev/vg_data/lv_data /data
df -h /data

永久挂载（fstab）：

sudo blkid /dev/vg_data/lv_data   # 获取 UUID
sudo nano /etc/fstab

添加：

UUID=xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx   /data   xfs   defaults,noatime   0 2

测试：

sudo mount -a

LVM 快照创建与恢复（核心生产功能）
创建快照（假设 /data 上有测试数据）：

# 先创建一些测试数据
sudo touch /data/testfile{1..5}.txt

# 创建快照（预留 5GB 空间给 COW）
sudo lvcreate -L 5G -s -n lv_data_snap /dev/vg_data/lv_data
sudo lvs

模拟数据破坏：

sudo rm -f /data/testfile*.txt
ls /data

回滚快照：

sudo umount /data
sudo lvconvert --merge /dev/vg_data/lv_data_snap
# 确认合并（会提示重启或 umount）
sudo reboot   # 或 lvconvert 完成后重新 mount

重启后验证：

sudo mount /dev/vg_data/lv_data /data
ls /data   # testfile* 应该恢复

扩展逻辑卷（在线扩容，无需 downtime）
扩展 LV 10GB：

sudo lvextend -L +10G /dev/vg_data/lv_data
sudo xfs_growfs /data
df -h /data

实践任务 🎯

创建物理卷、卷组 vg_data、逻辑卷 lv_data（20GB），格式化为 xfs 并挂载到 /data
在 /data 上创建 5 个测试文件
创建 5GB 快照 lv_data_snap，删除 /data 中的测试文件，然后合并快照恢复数据
将 lv_data 扩展 10GB 并用 xfs_growfs 在线扩容，验证 df -h 显示正确大小

自测问题 ❓

LVM 快照基于什么机制实现（COW），空间不足时会发生什么？
如何在线扩展 XFS 文件系统上的逻辑卷而不卸载？
lvcreate -s 命令中的 -s 参数代表什么？
如果卷组 vg_data 空间不足，如何添加新物理卷？

总结 📌

LVM 是 Debian 生产环境中数据盘管理的事实标准，提供灵活的扩容、快照回滚、迁移能力。
快照功能特别适合数据库备份前一致性快照、测试环境回滚、误删恢复等场景。
后续章节的 NFS、备份、数据库数据目录都将优先使用 LVM 逻辑卷。