黑群晖命令行手动扩容
2022年5月17日 · 766 字 · 4 分钟
2020年10月，在公众号博主的种草下，花了 400大洋，入手了蜗牛星际A 款 NAS（四盘位） ，即大伙儿口中的 “黑群晖”。
当时存储需求不大，约为 5.23TB 可用空间。
随着备份数据的增长，磁盘容量日趋紧张，直至飘红。
于是不得不买了块新盘，计划花几分钟安装到硬盘托架，扩上去。
实际操作下来，才发现……
1 背景
2020年10月，在公众号博主的种草下，花了 400大洋，入手了蜗牛星际A 款 NAS（四盘位） ，即大伙儿口中的 “黑群晖”。
当时存储需求不大，只配置了 2块 东芝 3TB P300 非叠瓦硬盘。按 RAID 0 配置，未做数据冗余保护，可用空间约为 5.23TB 。
这两年多来一直比较稳定，直到随着备份数据的增长，磁盘容量日趋紧张，直至飘红。
于是不得不，下血本买了块新盘，准备扩上去。
下单后，硬盘倒是很快就到了。
原本以为，扩容也只需把硬盘往硬盘托架一装，就可以完成。
实际下来，我才发现，是远远高估了这个 “黑群晖” 的易用性和可扩展性。
且看下文实际过程。
2 电源供电不足
新硬盘安装好，上电开机，登录控制台后，没多久就报 Error：硬盘 crash 掉了。
之前使用过程中，可是从来没有出现过硬盘 crash 的情况啊。
于是试着重启一下看看。
重启后，依然出现这种情况。
又想起，网上许多关于黑群晖的帖子，都是在讲，机器到手后，更换电源、风扇、固态的。因为原装的这些配件，质量是实在太差了。
怀疑是，原装的电源，供电能力不足，支撑不了 3块硬盘。
于是乎，在网友的推荐下，又下单了 益衡 ENP-7025B 250W 电源。
虽然有点小贵，但是相比于那几个 TB 的数据来说，也还说的过去。
收到后，周末花了半天时间，换上去后检查，机器顺利点亮，硬盘不再报 crash 错误。
顺利解决供电不足问题。
3 黑群晖系统 bug
搞定供电不足的问题后，黑群晖的系统 bug ，把我给挡住了。
我本机原来的的配置是：2块硬盘 RAID 0 配置，构成一个存储空间，通过群晖的 SharedFolder功能，共享给 Windows 电脑，Windows 上通过 “映射网络驱动器”挂载到文件系统上。
我需要将这块新盘，扩到这个 SharedFolder 上，就是这个 volume 2，即 存储空间 2 上。
不过，当我打开 DSM 存储空间管理面板，顿时傻眼了。
按照上面的提示，我这个 Volume 2 的 Action 按钮，压根就没有添加硬盘的选项。
那能不能通过加到 Volume 2 对应的存储池，来实现呢？
这回，这里倒是有“Add Drive”按钮了，可是，是灰的，不起作用。
简直是山重水复又无路啊……
4 bug 解决思路
上面的黑群晖系统无法扩容添加磁盘，疑似黑群晖系统做了功能阉割，限制磁盘数量。
我看了下当前系统的版本，是 DSM 6.2.3 ，已经有更新的版本发行。于是，想着能否通过重装新的系统，看看这个问题还存不存在。
可是，网上一搜，关于黑群晖升级的教程、帖子，操作步骤都极其繁琐。
且不说能否升级成功吧，就是升级成功了，这个 bug 也不一定就能解决。
还有个重要因素是，我手上只有一台笔记本，重装系统需要显示器、外置键盘，我这都没有。缺了这些，也没法重装。
于是乎，这条路也行不通。
5 命令行手动扩容
在研究如何扩容的时候，发现 DSM 系统支持 ssh 命令行。
本质上来说，这个黑群晖，就是一台跑着专用 Linux 系统的服务器嘛，支持 ssh 太正常不过了。
5.1 获取 root 权限
首先，是需要获取系统的 root 权限。
先以现有的 admin 账户 ssh 登录进去，参考网上的教程，通过几条命令顺利获取到了 root 账号和权限：
（1）默认账户登录，切换至 root 权限
sudo -i
（2）修改 sshd_config 文件夹权限
chmod 755 sshd_config
（3）修改config配置文件内容允许 root 账户登录，重启
vi /etc/ssh/sshd_config
PermitRootLogin yes
（4）再次以默认账户登录，并切换至 root 权限
ssh [email protected]
sudo -i
（5）修改 root 默认密码（xxx改为你要设置的密码）
synouser --setpw root xxx
完成后，即可使用 root 账户 ssh 登录了。
5.2 群晖 NAS 存储系统层次结构
在进行实际操作前，我们先来了解一下群晖 NAS 存储里面的几个概念和他们之间的关系。
先放上一张图：
图片来源：https://www.suncan.com.cn/archives/5909
群晖 NAS 存储中，有这么几个概念：硬盘、存储空间、存储池和共享文件夹（SharedFolder ）。
多个硬盘可以聚合成一个存储池，通过存储池可以划分不同的存储空间，而共享文件夹可以设置不同的存储空间存储。
详细来说，就是：
- 硬盘：存储数据的物理设备，比如机械硬盘、固态硬盘、USB 闪存盘等。
- 存储池：可初略对应上图的中 LVM 层。即将多个物理存储空间，聚合成一个大的存储空间。在存储池上，可以创建多个不同的存储空间。
- 存储空间：对应上图中的 Volume ，即用户可根据需要，在存储池中划出一定容量大小的空间，作为某个特定用途或特定用户使用的存储空间。
- 共享文件夹：对应上图中的 SharedFolder ，即用户将存储空间共享出去，网络上的其他用户可以共享其中的文件资源。
5.3 LVM（动态逻辑卷管理器）
上述中的 LVM （Logical Volume Manager）动态逻辑卷管理器，是 Linux 环境下对磁盘分区进行管理的一种机制。
可以实现对磁盘大小进行弹性调整，而且不会丢失数据。
想象一下，当你在规划主机的时候，只给 /var 分区划了 200GB 空间，等系统运行一段时间后，应用产生大量的数据，空间不够用了。
按照传统的做法，只能重新加一块硬盘，重新进行分区格式化，将 /var 上的数据拷贝过来，然后将原来分区卸载，重新挂载新的分区。好不简单。
如果是第二次划分的容量太大了，导致很大磁盘容量浪费，想要把这个分区缩小时，是不是又得按照上面流程再搞一遍？好不麻烦。
LVM 可以聚合多个实体分区，抽象封装之后，对外看起来就像一个磁盘一样。而且，可以在将来新增或移除其他的实体分区到这个 LVM 管理的磁盘中。
这样的话，整个磁盘空间的使用，就具有相当的灵活性了！
关于 LVM 详细的内容，可以参考《鸟哥的 Linux 私房菜基础篇》，在线学习地址：https://linux.vbird.org/linux_basic/ 。
5.4 命令手动扩容操作
了解了上述的群晖存储系统层次结构和 LVM 原理，现在可以开始上手操作了。
提别提醒：
- 数据是无价的！
- 尽可能备份涉及到的存储空间内的数据 。
5.4.1 存储系统基本情况
先来看一下群晖系统现有情况。
在存储管理面板，可以看到， Volume 2 是原有的 2 块磁盘构成的存储空间，Volume 3 是新增磁盘构成的存储空间。
ssh 远程界面，我们先看下系统存储空间使用情况：
# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/md0 2.3G 1016M 1.2G 46% /
……
/dev/vg2/volume_3 2.7T 18M 2.7T 1% /volume3
/dev/md2 2.4G 50M 2.3G 3% /volume1
/dev/vg1/volume_2 5.3T 4.8T 524G 91% /volume2
可以看得，/dev/vg1/volume_2 是原有的 2 块盘形成的空间，/dev/vg2/volume_3 是新插入的磁盘形成的空间。
我们这次扩容的目的，就是要将 vg2/volume_3 扩到 vg1/volume_2 。
再来看一下设备挂载情况。
# fdisk -l
Disk /dev/ram0: 640 MiB, 671088640 bytes, 1310720 sectors
……
Disk /dev/sdb: 15 GiB, 16099835904 bytes, 31444992 sectors
……
Device Start End Sectors Size Type
/dev/sdb1 2048 4982527 4980480 2.4G Linux RAID
/dev/sdb2 4982528 9176831 4194304 2G Linux RAID
/dev/sdb3 9177088 9308159 131072 64M EFI System
/dev/sdb4 9308160 9437183 129024 63M Microsoft basic data
/dev/sdb5 9437184 14680030 5242847 2.5G Linux RAID
Disk /dev/sdc: 2.7 TiB, 3000592982016 bytes, 5860533168 sectors
……
Device Start End Sectors Size Type
/dev/sdc1 2048 4982527 4980480 2.4G Linux RAID
/dev/sdc2 4982528 9176831 4194304 2G Linux RAID
/dev/sdc3 9437184 5860328351 5850891168 2.7T Linux RAID
Disk /dev/sde: 2.7 TiB, 3000592982016 bytes, 5860533168 sectors
……
Device Start End Sectors Size Type
/dev/sde1 2048 4982527 4980480 2.4G Linux RAID
/dev/sde2 4982528 9176831 4194304 2G Linux RAID
/dev/sde3 9437184 5860328351 5850891168 2.7T Linux RAID
Disk /dev/sdf: 2.7 TiB, 3000592982016 bytes, 5860533168 sectors
……
Device Start End Sectors Size Type
/dev/sdf1 2048 4982527 4980480 2.4G Linux RAID
/dev/sdf2 4982528 9176831 4194304 2G Linux RAID
/dev/sdf3 9437184 5860328351 5850891168 2.7T Linux RAID
……
Disk /dev/md4: 2.7 TiB, 2995655213056 bytes, 5850889088 sectors
……
Disk /dev/md3: 5.5 TiB, 5991310426112 bytes, 11701778176 sectors
……
Disk /dev/mapper/vg2-syno_vg_reserved_area: 12 MiB, 12582912 bytes, 24576 sectors
……
Disk /dev/mapper/vg2-volume_3: 2.7 TiB, 2995639025664 bytes, 5850857472 sectors
……
Disk /dev/mapper/vg1-syno_vg_reserved_area: 12 MiB, 12582912 bytes, 24576 sectors
……
Disk /dev/mapper/vg1-volume_2: 5.5 TiB, 5991294828544 bytes, 11701747712 sectors
……
从上面可以看到，15 GB 的 sdb 是系统盘，上面划分出了系统分区和其他数据分区。
sdc、 sde、 sdf，是包括我们新盘在内的 3块磁盘。
/dev/md3: 5.5 TiB 和 /dev/md4: 2.7 TiB分别是原有的 2 块盘、新盘 RAID 后形成的设备。
/dev/mapper/vg1-volume_2: 5.5 TiB, /dev/mapper/vg2-volume_3: 2.7 TiB 分别对应我们在系统管理后台 存储资源管理面板看到的 Volume 2 和 Volume 3 。
5.4.3 LVM 信息
- PV（Physical Volume，物理卷 ）信息：
有 2 个 PV，对应我们新盘、原有磁盘的 RAID 。
- VG （Volume Group，卷组）信息：
2 个 VG ，对应目前的 Volume 3 和 Volume 2 。
- LV （Logical Volume，逻辑卷）信息：
4 个 LV ，每个 VG 底下除了存储数据的数据卷，还有一个 12MB 大小的 VG 保留空间（上面的图片为扩容操作后截的图，少了 /dev/vg2/volume_3 的信息 ）。
5.4.4 扩容操作
根据 LVM 原理，结合我们现在系统的情况，我们需要将属于 vg2 的 volume_3 ，增加到vg1中。
（1）删除 vg2 ，把 volume_3 释放出来
vgremove vg2
我这里vg2只有 volume_3 一个逻辑卷，所以直接执行的 vgremove 。
如果存在多个逻辑卷，需根据实际情况确定。
删除之后，看下 PV 情况：
（2）扩容 vg1
vgextend vg1 /dev/md4
执行完 vgextend后，查看下 VG 情况，可以看到 vg1 大小，已经扩成 8.17TB 了。
（3）扩容 LV
lvextend -l +714219 /dev/vg1/volume_2
lvextend 命令中的 +714219参数，来自vg1扩容完成后，vgdisplay 中输出的 Free PE 。
即我们在 lvextend 中，要把这些 free 的 PE（Physical Extend，物理扩展区块） 添加进来。
执行完 lvextend ，再查看下 LV ：
/dev/vg1/volume_2 大小已经扩成 8.17TB。
在文件系统查看一下： 
可以看到，当前文件系统中，依然还是 5.3T 。
这是为什么呢？
那是因为，我们还没在文件系统中，同步上述 LVM 中的修改。
（4）将 LV 容量扩容到整个文件系统
resize2fs /dev/vg1/volume_2
报错：
# resize2fs /dev/vg1/volume_2
resize2fs 1.39 (29-May-2006)
resize2fs: Device or resource busy while trying to open /dev/vg1/volume_2
Couldn't find valid filesystem superblock.
网上搜了一下报错，应该是 resize2fs 这个不支持 NAS 上的 btrfs 文件系统。
解决方案是：
btrfs filesystem resize max /dev/vg1/volume_2
执行完成，在看下文件系统：
已经顺利扩上去了。
至此，基本上完成。
再去群晖管理后台，存储管理面板看下，
可以看到，已经完美生效了！
可以试着重启一下 NAS ，看下重启之后是否依然有效。
重新启动后，存储空间依然稳定不变，证明这次手动扩容有效！
6 后记
在学校的时候，机缘巧合曾经学过一段时间的强电。
当时是学校组织的课外时间活动，安排学校负责电力系统保障的师傅，给我们讲强电的一些基础知识，还带我们去学校各个开闭所，讲解里面的电力设施及线路布设情况等。
电力的老师傅曾经说个这么一句话：大家都知道强电很危险，这就要求我们电工必须，胆大心细！
我觉得，这句话用在我们对数据进行操作，也是适用的。
虽然我这只有区区几个 TB 的数据，但是一旦损坏，也会给个人生活、工作带来一定的不便。
所以还是要适当地做好数据备份工作。
Reference
作者：极目楚天舒
链接：https://talkaboutos.com/posts/expand_black-synology_capacity_with_manual_command/
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