针对硬盘扩容，我总结了两种情况。

新增硬盘扩容。
拆东补西扩容。即不新增硬盘扩容

新增硬盘扩容，可以无感扩容。
拆东补西扩容，需要关闭正在使用中的，还要涉及到数据迁移。

一、Linux硬盘基础

1.1 硬盘命名规则

Linux对硬盘分区命名的规则

IDE硬盘
- IDE硬盘以 “HD” 开头。第一块硬盘命名为 HDA，第二块为 HDB，依此类推。
- IDE硬盘一般都是机械硬盘（HDD）。
SATA/SCSI硬盘
- SATA 或 SCSI 硬盘以 “SD” 开头。第一块硬盘命名为 SDA，第二块为 SDB，依此类推。
- SATA 和 SCSI 都是硬盘接口规范，并不直接限定硬盘是固态硬盘（SSD）还是机械硬盘（HDD）
虚拟化硬盘
- 虚拟化的硬盘设备以 “VD” 开头。第一块硬盘命名为 VDA，第二块为 VDB，依此类推。

硬盘的类型（可以通过lsblk查看）

disk
- 完整的物理硬盘
part
- 物理硬盘上的分区
- 分区通常会格式化成文件系统，并挂载到系统中
lvm
- LVM逻辑卷管理器
- 逻辑卷提供比part更灵活的存储管理功能，例如动态调整大小、跨多盘建/扩卷等
rom
- 只读设备
- 通常是光驱（CD-ROM/DVD-ROM）或其他只读存储设备

1.2 文件系统分类

Linux中文件系统的分类（可通过df -Th查看）

ext2
ext3
ext4
- Fourth Extended File System
- 广泛用于桌面、服务器等环境。
xfs
- X File System
- 适合大数据存储、视频编辑、数据库等需要高吞吐量的应用。
btrfs
- B-Tree File System
- 适用于对数据完整性、压缩、快照有需求的环境。正在逐步取代 ext4 在一些场合的应用
vfat
- Virtual File Allocation Table
- 可用于与其他操作系统（如 Windows）交换文件的场景
tmpfs
- Temporary File System
- 基于内存的文件系统，可用于任何目录
devtmpfs
- Device Temporary File System
- 专用于 /dev，不适用于其他目录。自动由内核创建和管理，通常无需用户干预

二、新增硬盘扩容

2.1 新增硬盘

用VMWare模拟新增一块硬盘。

2.2 创建分区

先简单介绍两个硬盘相关工具

lsblk：用于查看硬盘和分区信息，如精确的大小、类型(物理盘、逻辑卷、分区等)、挂载点等。
fdisk：用于创建和修改分区的工具。查看的硬盘大小不够准确。创建修改时用

挂载硬盘后，执行命令fdisk -l，可以查看硬盘信息

执行命令lsblk，也可查看硬盘信息，部分参数说明

RM：是否为可移动设备（Removable）。0 表示不可移动，1 表示可移动。
RO：是否为只读设备（Read-Only）。0 表示可读写，1 表示只读。
TYPE：常见值包括 disk（硬盘），part（分区），lvm（逻辑卷），rom（只读内存）等。

由图可知，硬盘/dev/sdb未分配空间，所以需创建分区、格式化、挂载分区。

创建分区

1 2	# m参数表示帮助。w表示保存操作、q表示不保存操作 fdisk /dev/sdb

此时硬盘已经创建了分区，可以再次还行fdisk -l查看，可以看到新增的分区sdb1

2.3 格式化分区类型

如果分区没有进行格式化，则Linux系统无法得知怎么在其上写入数据。

因此，在对存储设备进行分区后还需要进行格式化操作。在Linux系统中用于格式化操作的命令是 mkfs。这个mkfs命令支持多个文件系统，用起来也非常简单——mkfs.fsname 挂载点。

查看支持的文件类型

1	ls /usr/sbin/\|grep mkfs

查看当前硬盘主要的文件类型

df -Th

可知文件类型主要为xfs，那就直接将文件系统/dev/sdb1进行格式化为xfs

1	mkfs.xfs /dev/sdb1

2.4 两种扩容方式

新增硬盘扩容，两种方式

扩容至已有挂载点。要求当前挂载点所属卷是逻辑卷。
扩容至新建挂载点。

2.4.1 扩容至已有挂载点

该操作要求目标挂载点所属空间是个逻辑卷。

1.) 查看逻辑卷组

# 获取要挂载逻辑卷组VG Name
vgdisplay
# 找到对应卷组的逻辑卷路径LV Path
vgdisplay -v

vgdisplay可以获取当前有哪些逻辑卷组。通过使用-v这个选项，你可以获得卷组（Volume Group）及其包含的物理卷（Physical Volume）和逻辑卷（Logical Volume）的详细信息。

2.) 创建物理卷

# 创建物理卷
pvcreate /dev/sdb1
# 查看物理卷
pvdisplay

3.) 扩展卷组CentOS，并扩展逻辑卷

1
2
3

vgextend CentOS /dev/sdb1
lvextend -L +2G /dev/CentOS/root
xfs_growfs /dev/CentOS/root

在某些国产系统上，xfs_growfs 会提示is not a mounted XFS filesystem
这就需要df -h查看/dev/CentOS/root对应的挂载点，然后将/dev/CentOS/root改为挂载点即可。

4.) 运行df -Th，可查看最终挂载效果

2.4.2 扩容至新建挂载点

分为两种方式

分区直接挂载
分区通过逻辑卷间接挂载

分区直接挂载

1.) 创建需要挂载的目录，进行挂载

mkdir /test
# 将echo后面的字符串，追加到/etc/fstable
echo "/dev/sdb1 /test xfs defaults 0 0" >> /etc/fstab
# 重载未挂载的挂载点
mount -a

2.) 运行df -Th，可查看最终挂载效果

直接将物理分区挂载了，后续新增盘不可再对该目录进行直接扩容。

分区通过逻辑卷间接挂载

1.) 创建物理卷

# 创建物理卷
pvcreate /dev/sdb1
# 查看物理卷
pvdisplay

2.) 创建逻辑卷组

# 创建逻辑卷组vg0
vgcreate vg0 /dev/sdb1
# 查看逻辑卷组
vgdisplay

3.) 创建逻辑卷

# 在卷组 `vg0` 中创建一个新的逻辑卷，例如 `lv_data`，大小是卷组的全部空间。
lvcreate -n lv_data -l 100%FREE vg0
# 查看逻辑卷
lvdisplay

4.) 格式化逻辑卷

1 2	# 将逻辑卷格式化为XFS文件系统。 mkfs.xfs /dev/vg0/lv_data

5.) 挂载逻辑卷

# 创建挂载点
mkdir /test1
# 挂载逻辑卷，挂载后就可执行df -Th查看空间了
mount /dev/vg0/lv_data /test1
# 追加至 /etc/fstab, 每次系统启动后逻辑卷都会自动挂载到指定点, 否则则需要手动挂载
echo "/dev/vg0/lv_data /test1 xfs defaults 0 0" >> /etc/fstab

三、拆东补西扩容

存储数据时，发现硬盘满了，但是有个硬盘/dev/mapper/CentOS-home是空闲的，所以打算将/dev/mapper/CentOS-home扩容到/dev/mapper/CentOS-root

注意这两个盘，都是逻辑卷，可以通过lsblk命令查看其类型。以下步骤仅适用于逻辑卷间拆东补西。``

3.1 删除空闲卷

首先安装工具

1	yum -y install psmisc

终止使用用户。终止所有使用/home文件系统的进程，这里要注意不要在/home目录下执行下面的操作

1	sudo fuser -km /home

卸载

1	sudo umount /home

删除/home所在的逻辑卷lv

1	sudo lvremove /dev/mapper/CentOS-home

3.2 扩大目标卷

扩大逻辑卷

1	sudo lvextend -L +100G /dev/mapper/CentOS-root

扩大文件系统

1	sudo xfs_growfs /dev/mapper/CentOS-root

xfs_growfs是适用于xfs文件系统的。
resize2fs是适用于ext4文件系统的。
确定文件系统可以使用df -Th命令。

3.3 重建空闲卷

重建/home所需要的逻辑卷

1	sudo lvcreate -L 1148M -n /dev/mapper/CentOS-home

Volume group “CentOS” has insufficient free space (287 extents): 512 required.
1extent = 4M

创建文件系统

1	sudo mkfs.xfs /dev/mapper/CentOS-home

将文件系统挂载到/home

1	sudo mount /dev/mapper/CentOS-home /home

四、内存文件系统

4.1 挂载

挂载内存文件系统，就跟分区直接挂载的操作步骤类似。

mkdir -p /data/ftp
echo "tmpfs /data/ftp tmpfs defaults,size=1G 0 0" >> /etc/fstab
# 重载未挂载的挂载点
mount -a
# 若需要卸载
umount /data/ftp

4.2 效率:硬盘VS内存

准备两个目录

/data/disk：硬盘文件系统xfs
/data/mem：内存文件系统tmpfs

创建1GB的文件，进行耗时测试。

# 测试内存文件系统
time dd if=/dev/zero of=/data/mem/test.txt bs=1M count=1000
# 测试硬盘文件系统，并且配置直接写入硬盘，不经过操作系统内存
time dd if=/dev/zero of=/data/disk/test.txt bs=1M count=1000 oflag=direct

会发现内存文件系统写入文件更快。