家庭储物间存储管理学：从货架到智能仓储的进化史

🏠 储物间基础建设

当您拥有一个空置的储物间（象征计算机硬盘），需要系统规划存储空间时，有两种截然不同的装修方案可供选择。
本文将通过家居收纳的类比，为您解析从传统存储到现代智能存储的演进路径。

方案一：传统固定隔断（MBR分区模式）

这种模式类似于用砖墙将空间切割成固定房间：

1. 主功能区（主分区）

   • 最多可建4个独立房间（MBR技术限制）
   • 适合存放高频使用物品（如系统工具箱）
   • 必须指定一个房间作为主入口（活动分区）

2. 扩展走廊（扩展分区）

   • 作为连接通道突破房间数量限制
   • 本身不直接存储物品

3. 专业功能室（逻辑分区）

   • 在扩展走廊内构建的细分空间：
     • 厨房用品室（示例：/dev/sda5）
     • 清洁工具室（示例：/dev/sda6）
     • 备用杂物室（示例：/dev/sda7）

空间勘查命令：

fdisk -l /dev/vda  # 查看储物间平面图
lsblk             # 查看空间使用情况

方案二：智能模块化仓储（LVM方案）

此方案采用现代仓储管理系统理念，具有三大核心组件：

1. 智能货架单元（物理卷PV）

   • 支持多种存储载体：
     • 独立金属货架（整块硬盘）
     • 模块化整理箱（硬盘分区）
     • 组合式货架组（RAID阵列）

2. 中央调度系统（卷组VG）

   • 将多个货架整合为统一存储池
   • 支持动态扩容/缩容（如增减硬盘）

3. 弹性功能区（逻辑卷LV）

   • 按需划分的专业存储区域：
     • 书籍专区（示例：LV_Books，500GB）
     • 四季衣橱（示例：LV_Clothes，1TB）
     • 工具工作台（示例：LV_Tools，200GB）

系统监控命令：

sudo pvs          # 查看所有货架单元
sudo vgs          # 查看仓储系统概况
sudo lvs          # 查看功能区配置
lsblk             # 查看完整存储拓扑

现有系统解析

当前系统配置示例：

[root@base-centos79 ~]# pvs
  PV         VG     Fmt  Attr PSize    PFree
  /dev/vda2  centos lvm2 a--  <239.00g    0 

[root@base-centos79 ~]# vgs
  VG     #PV #LV #SN Attr   VSize    VFree
  centos   1   2   0 wz--n- <239.00g    0 

[root@base-centos79 ~]# lvs
  LV   VG     Attr       LSize    Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  root centos -wi-ao---- <237.00g                                                    
  swap centos -wi-ao----    2.00g 

• 仓储系统：名为centos的卷组（VG）
• 存储空间：由1个物理卷（PV）构成，总容量239GB
• 功能分区：
  • 根分区（root）：237GB（LVM逻辑卷）
  • 交换分区（swap）：2GB
• 独立存储：/dev/vda1作为传统主分区，直接挂载为系统启动目录/boot

🔧 仓储升级对比表

特性	传统固定隔断	智能模块化仓储
空间灵活性	房间大小固定不可变	实时调整功能区容量
资源调度	独立房间独立管理	统一调配所有存储资源
数据迁移	需清空房间搬运物品	在线转移数据（热迁移）
最大存储单元	4主分区+N逻辑分区	理论上无限制
核心管理工具	fdisk/parted	pvcreate/vgcreate

🚀 智能仓储实战演练

场景描述

对新增的四块50GB硬盘（/dev/vdb、/dev/vdc、/dev/vdd、/dev/vde）进行差异化配置：

[root@base-centos79 ~]# lsblk
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
...
vdb             252:16   0   50G  0 disk 
vdc             252:32   0   50G  0 disk 
vdd             252:48   0   50G  0 disk 
vde             252:64   0   50G  0 disk

配置要求：

1. 基础存储层

   • /dev/vdb：创建独立存储间，格式化为ext4文件系统，挂载至/mnt/vdb_test
   • /dev/vdc：整合至现有centos仓储系统，扩展根分区容量

2. 智能存储层

   • /dev/vdd与/dev/vde：组建新仓储系统test_vg，创建xfs格式的test_lv逻辑卷，挂载至/mnt/vdd_vde_test

操作实施

一、/dev/vdb独立存储间配置

# 创建基础存储空间
sudo fdisk /dev/vdb <<EOF
n  # 新建分区
p  # 主分区
1  # 分区编号
w  # 写入配置
EOF

# 格式化存储空间
sudo mkfs.ext4 /dev/vdb1

# 创建挂载点并挂载
mkdir -p /mnt/vdb_test
sudo mount /dev/vdb1 /mnt/vdb_test

# 配置开机自启
echo '/dev/vdb1 /mnt/vdb_test ext4 defaults 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

二、/dev/vdc仓储系统扩容

# 初始化物理卷
sudo pvcreate /dev/vdc

# 扩展现有仓储系统
sudo vgextend centos /dev/vdc

# 动态扩容根分区
sudo lvextend -l +100%FREE /dev/centos/root

# 调整文件系统（根据实际类型选择）
sudo xfs_growfs /dev/centos/root  # XFS文件系统使用此命令
# sudo resize2fs /dev/centos/root # ext4文件系统使用此命令

# 验证扩容结果
df -hT /

三、/dev/vdd与/dev/vde智能仓储部署

# 创建物理卷（以vdd为例）
sudo fdisk /dev/vdd <<EOF
n  # 新建分区
p  # 主分区
1  # 分区编号
t  # 修改分区类型
8e # 设置为LVM类型
w  # 写入配置
EOF
sudo pvcreate /dev/vdd1

# 重复相同步骤处理/dev/vde

# 创建新仓储系统
sudo vgcreate test_vg /dev/vdd1 /dev/vde1

# 创建逻辑卷（示例创建10GB空间）
lvcreate -L 10G vg_test  

# 格式化逻辑卷（注意：实际路径以系统输出为准:lvdisplay）
sudo mkfs.xfs /dev/test_vg/test_lv

# 创建挂载点并挂载
mkdir -p /mnt/vdd_vde_test
echo '/dev/test_vg/test_lv /mnt/vdd_vde_test xfs defaults 0 0' >> /etc/fstab
mount /dev/test_vg/test_lv /mnt/vdd_vde_test