Общее описание действий

1. Уменьшаем физический том LVM чтобы освободить место для нового раздела boot:
   1. Для того, чтобы увеличить размер физического дискового раздела, на диске должно иметься свободное место, не занятое другими физическими дисковыми разделами;
   2. Если свободного места на диске нет - то нужно либо удалить, либо уменьшить другие физические дисковые разделы;
   3. Для того, чтобы уменьшить размер физического дискового раздела в нём должно быть свободное место, не занятое файловыми системами, а в случае дисков LVM - не занятое логическими томами.
      При этом свободное место не должно быть фрагментировано, и должно находиться в конце дискового разделе, поэтому при использовании LVM может понадобиться дефрагментировать физический том LVM;
   4. Если свободного места в физическом дисковом разделе нет - то нужно уменьшить размещённую там файловую систему (уменьшить или удалить логические тома LVM);
   5. Для того чтобы уменьшить размер файловой системы (логического тома LVM) в ней (в нём) должно быть свободное место.
   6. Если в файловой системе свободного места нет (ненормальная ситуация) либо свободного места недостаточно, нужно удалить или заархивировать файлы, находящиеся в этой файловой системе.
      Если места нет в логическом томе LVM - нужно уменьшить находящуюся в нём файловую систему.
2. Создаём и настраиваем новый дисковый раздел boot.

Далее в качестве базовой расcматривается умеренно-неудобная ситуация, возникающая при эксплуатации компьютера со стандартно установленной ОС:

• Свободного места на диске нет;
• Есть дисковый раздел подкачки (swap). В современных системах наличие выделенного дискового раздела для области подкачки является не более чем традицией, так как для подкачки можно в любой момент использовать файлы (см. Область подкачки (swap): особенности применения и обеспечения безопасности). Таким образом, раздел swap можно безболезненно удалить, однако в рассматриваемой конфигурации задача усложняется тем, что этот раздел находится на LVM-разделе;
• Предполагается, что на находящейся в эксплуатации машине свободного места в файловых системах мало, и уменьшать их размер нерационально. Возможность оптимизации процесса за счёт уменьшения файловых систем и, соответственно, уменьшения логических томов рассмотрена отдельно.

Исходная конфигурация

Для написания статьи использовался компьютер со следующими параметрами:

• Размер единственного жесткого диска 32ГБ;
• При установке ОС:
  • Выбрано имя машины lvs (используется в именовании LVM-устройств);
  • Была выбрана установка с использованием LVM;
  • Была принята стандартная конфигурация разметки диска:
    • каталог /boot размещен в  отдельном дисковом разделе /dev/sda1 с файловой системой etc2 и размером 243МБ; 
    • всё оставшееся место на диске занято расширенным (extended) дисковым разделом sda2, содержащим:
      • дисковый раздел sda5, он же физический том LVM, занимающий всё место в расширенном дисковом разделе и содержащем все логические тома LVM, занимающие всё место в этом томе:
        • каталог /root размещен в отдельном логическом томе LVM (том root);
        • каталог /home размещен отдельный логическим томе LVM (том home);
        • область подкачки (swap), которая тоже размещена в отдельном логическом томе LVM (том swap_1);

В итоге получена следующая конфигурация:

Физические дисковые разделы

где:

• sda1 - дисковый раздел с каталогом /boot, размер 243МБ
• sda2 - расширенный дисковый раздел;
• sda5 - дисковый раздел LVM, имеющий размер 31.3ГБ, на котором находятся логические тома LVM root, home, swap_1, содержащие, соответственно, каталоги /root, /home и область подкачки (в данном случае командой lsblk логические тома LVM не отображаются, но могут отображаться в зависимости от версии ОС).

Физические тома LVS

Имеется один физический том LVS, он же физический дисковый раздел:

Группы томов LVS

Имеется одна группа томов LVS:

Логические тома LVS

Имеется три логических тома LVS:

При этом более информативная команда просмотра информации о физических томах:

Показывает, что:

Сценарий действий

Предварительные действия

1. Проверить и отключить область подкачки:

   sudo swapon
   

   ---

   NAME      TYPE      SIZE USED PRIO
/dev/dm-1 partition   4G   0B   -2
   
   sudo swapoff /dev/dm-1
   Или просто отключить все области подкачки:
   sudo swapoff -a

2. Удалить раздел подкачки из таблицы монтирования (можно просто закомментировать соответствующую строчку в файле /etc/fstab):

   #/dev/mapper/lvs--vg-swap_1 none swap sw 0 0

3. Удалить логический том swap_1:

   sudo lvremove /dev/`hostname`-vg/swap_1
   

   ---

   Do you really want to remove active logical volume lvs-vg/swap_1? [y/n]: y
 Logical volume "swap_1" successfully removed
   

4. Опционально, особенно если в дальнейшем не планируется использовать раздел подкачки, для того, чтобы при перезагрузках не выдавались задерживающие перезагрузку диагностические собщения о ненайденном разделе подкачки, в файле  /etc/initramfs-tools/conf.d/resume закомментировать строчку:

   #RESUME=/dev/mapper/lvs--vg-swap_1

   после чего выполнить команды:

   sudo update-initramfs -t -u -k `uname -r`
   sudo update-grub
   Если раздел подкачки будет восстановлен - то раскомментировать эту строчку и повторно выполнить указанные команды.
   
   

Если всё сделано правильно, то команда pvs покажет наличие свободного места в "середине" физического тома:

При этом видно, что свободное место имеет рамер 1023 блока, а логический том home имеет размер 4271 блоков, то есть размер логического тома home больше, чем размер доступного свободного места.

Дефрагментация дискового LVM-раздела

Если ваш дисковый раздел не фрагментирован, этот шаг можно пропустить, и перейти к следующему.

Если ваши файловые системы не сильно заполнены, то дефрагментацию можно существенно ускорить уменьшив логические тома (см. далее "Оптимизация").

Если размер свободного места больше, чем размер переносимого LVM-раздела, то устранить фрагментацию можно одной командой вида (подробнее см. в разеле "Оптимизация"):

где ХХХХ+YYY - диапазон блоков переносимого тома (см. вывод команды sudo pvs -v --segmens выше), а ZZZZ+YYY - диапазон блоков, куда будет перемещён том.

В рассматриваемом случае размер свободного места меньше размера переносимого LVM-раздела, и команда pvmove сообщит об этом:

В таком случае перенос дискового раздела можно выполнить по частям, указывая какие диапазоны блоков куда переносить. В рассматриваемом примере размер свободного места 1023 блока, и удобно переносить по тысяче блоков:
В итоге:

Далее:

И в итоге раздел дефрагментирован, свободное пространство переместилось в конец раздела:

Уменьшение размера физического дискового раздела (физического тома)

При наличии правильно выделенного свободного места физический дисковый раздел (в том числе - являющийся физическим томом LVM) можно уменьшить используя входящий в состов live-USB графический инструмент gparted ("Пуск" - "Системные" - "Редактор разделов Gparted").
При работе из командной строки можно использовать команду pvresize:

однако при этом вычислять новый размер тома придётся самостоятельно.

Уменьшение размера расширенного дискового раздела и создание нового раздела boot

После уменьшения физического доскового раздела следует уменьшить расширенный дисковый раздел. Для этого необходимо загрузиться с live-USB, после чего использовать графический инструмент gparted. Перед изменением размера нужно отключить работу lvm с томом, находящемся на этом разделе, для чего нажать правой кнопкой мыши на изображение физического тома и выбрать пункт "Выключить". После этого в меню, открывающемся по нажатию правой кнопки мыши станет доступен пункт "Изменить размер или переместить", воспользовавшись которым нужно уменьшить размер раздела. Удобно сразу же создать на освободившемся месте новый раздел boot:

Новый раздел следует разметить под файловую систему ext2, обязательно установить на него флаг boot, и желательно присвоить ему мнемоническую метку (boot в данном случае).

Настройка нового раздела boot

Дальнейшие действия не требуют загрузки с live-USB, и могут быть выполнены в обычном режиме работы, при этом после выполнения этих действий компьютер может оставатьмя в работе:

1.  Проверить состав дисковых разделов:

   lsblk
   

   ---

   NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
   sda      8:0    0   32G  0 disk  
   ├─sda1   8:1       243M  0 part /boot
   ├─sda2   8:2    0    1K  0 part  
   ├─sda3   8:3       512M  0 part  
   └─sda5   8:5    0 31,3G  0 part
   К списку разделов добавился раздел sda3, имеющий размер 512MБ
   
   

2. Примонтировать новый раздел в любое удобное место:

   sudo mount /dev/sda3 /mnt

3. Скопировать в новый раздел boot содержимое старого раздела boot:

   sudo cp -R /boot/* /mnt

4. Изменить таблицу монтрования, чтобы вместо старого раздела boot монтировался новый, для чего:

   1. Вывести идентификаторы разделов:

      sudo blkid
      

      ---

      /dev/sda1: UUID="86418b1a-525a-4614-a600-749403a542b2" TYPE="ext2" PARTUUID="9326d1ae-01"
/dev/sda3: LABEL="boot" UUID="7fb61205-3f42-44ff-8886-a394991bfac0" TYPE="ext2" PARTUUID="9326d1ae-03"
/dev/sda5: UUID="Xqsuis-3sj7-VEHQ-uUXX-RzJu-lozK-OkbqN9" TYPE="LVM2_member" PARTUUID="9326d1ae-05"
/dev/mapper/lvs--vg-root: UUID="589855d1-25f5-4151-bfa4-8d1d1861a954" TYPE="ext4"
/dev/mapper/lvs--vg-home: UUID="88356e6b-7920-4357-a21e-733435f1aa72" TYPE="ext4"

   2. В файле /etc/fstab заменить в инструкции монтирования раздела boo, старый идентификатор на новый, полученный командой blkid:

      UUID=7fb61205-3f42-44ff-8886-a394991bfac0 /boot           ext2    defaults        0       2

      или, что проще и понятнее, использовать метку диска:
      

      LABEL=boot /boot           ext2    defaults        0       2

   3. Отмонтировать старый раздел boot и примонтировать новый:

      sudo umount /boot
      sudo mount /boot

   4. Еесли в дальнейшем не планируется использовать раздел подкачки, для того, чтобы при перезагрузках не выдавались задерживающие перезагрузку диагностические собщения о ненайденном разделе подкачки, в файле  /etc/initramfs-tools/conf.d/resume закомментировать строчку:
      

      #RESUME=/dev/mapper/lvs--vg-swap_1
      
      Если раздел подкачки будет восстановлен - то раскомментировать эту строчку.
      После этого выполнить команды:
      sudo update-initramfs -t -u -k `uname -r`
      sudo update-grub

После выполнения этих действий компьютер может оставаться в эксплуатации, при необходимости немедленной проверки работоспособности после перезагрузки компьютер следует перезагрузить.

Удаление старого раздела boot

При необходимости удалить старый раздел boot после его удаления следует выполнить команду для восстановления загрузчика:

Оптимизация процесса

Уменьшение размера логического тома

1. Проверить наличие свободного места в файловых системах, и оценить до каких размеров можно их сокращать:

   df -h
   

   ---

   Файловая система         Размер Использовано  Дост Использовано% Cмонтировано в
udev                       2,0G            0  2,0G            0% /dev
tmpfs                      395M         8,0M  387M            3% /run
/dev/mapper/lvs--vg-root    11G         3,9G  6,4G           38% /
tmpfs                      2,0G         4,0K  2,0G            1% /dev/shm
tmpfs                      5,0M         4,0K  5,0M            1% /run/lock
tmpfs                      2,0G            0  2,0G            0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                  236M         126M   98M           57% /boot
/dev/mapper/lvs--vg-home    17G          57M   16G            1% /home
tmpfs                      395M            0  395M            0% /run/user/999
tmpfs                      395M         8,0K  395M            1% /run/user/1000
   Из вывода команды видно, что в разделе /home, имеющем размер 17ГБ, данными занято всего 57МБ (что, конечно, нехарактерно для находящихся в реальной эксплуатации компьютеров).
   
   

2. Загрузиться с live-USB или отмонтировать раздел /home описанным выше способом.
   
   
3. Проверить целостность файловой системы:
   sudo e2fsck -ff /dev/mapper/lvs--vg-home

4. Сократить размер файловой системы до 2GB:

   sudo resize2fs /dev/mapper/lvs--vg-home 2G

5. Сократить размер логического тома до 2GB:

   sudo lvreduce -L 2G /dev/mapper/lvs--vg-home
   

   ---

    WARNING: Reducing active logical volume to 2,00 GiB.
 THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce lvs-vg/home? [y/n]: y
 Size of logical volume lvs-vg/home changed from 16,68 GiB (4271 extents) to 2,00 GiB (512 extents).
 Logical volume lvs-vg/home successfully resized.
   
   

6. Опционально можно повторно проверить целостность файловой системы.

В итоге:

Видим, что логический том home стал меньше, чем свободное место перед ним, и может быть перемещён для дефрагметации одной командой и за разумное время:
Результат:И, в итоге, можно уменьшить размер физического тома как описано выше.
После уменьшения размера физического тома:

1. Установить нужный размер логического тома home (для примера - том swap восстанавливать не предполагается, и home занимает всё свободное место):
   

   sudo lvextend -l +4654 /dev/mapper/lvs--vg-home

2. По желанию - восстановить том swap, например:

   sudo lvcreate -n swap_1 -L 4G lvs-vg

Итог:

Если действия выполнялись без использования live-USB - теперь можно примонтировать /home:
И перезапустить графическую сессию, чтобы вернуть привычное домашнее окружение.