【LVM完全マスター第6回】危険度MAX!? ディスク容量の縮小とHDD交換(pvmove)完全運用マニュアル

「増やす」のは天国。「減らす」のは地獄。

こんにちは！「LINUX工房」管理人の「リナックス先生」です。
前回は、稼働中のサーバーを止めることなくディスク容量を増やす「オンライン拡張」を学びました。あれは魔法のように簡単で楽しい作業でしたね。

しかし、インフラエンジニアには時として、その逆のオーダーが舞い込みます。
「ディスク容量の縮小」と「物理ディスクの交換」です。

今回は、LVM運用における「撤退戦」の技術。
データ消失のリスクを回避しながらLVを縮小する手順と、古くなったHDDを新しいHDDに入れ替えるためのデータ移行技術（pvmove）を徹底解説します。

---

第1章：縮小作業の鉄則と「XFSの壁」

作業に入る前に、絶対に理解しておくべき「物理法則」があります。

1. 縮小の順序を間違えると死ぬ

拡張の時は「LVM枠拡大」→「中身（ファイルシステム）拡大」の順でした。
縮小の時はその逆…ではありません！

正しい縮小順序：

1. 中身（ファイルシステム）を先に縮める
   （例：70GB → 20GBに圧縮して、後ろ50GBを空っぽにする）
2. 外枠（LV）を縮める
   （例：70GB → 20GBの枠にする）

もし逆に「先に枠（LV）を縮めて」しまうと、入り切らなくなったデータ（お尻の部分）が強制的に切り落とされ、ファイルシステムが破損します。
二度とマウントできなくなる、恐怖の事態です。

2. XFSファイルシステムは「縮小不可」

第4回で「XFSは縮小できない」と言ったのを覚えていますか？
RHEL/CentOS/AlmaLinuxなどで標準採用されている XFS は、仕様上、パーティションの縮小（shrink）機能をサポートしていません。

resize2fs に相当する縮小コマンドが存在しないのです。
もし現在 XFS を使っている場合は、「第3章：XFS環境での縮小（作り直し）」へ進んでください。コマンドでの縮小は諦めるしかありません。

---

第2章：ext4環境での縮小手順（lvreduce）

UbuntuやDebianで標準の ext4 を使っている場合は、コマンドで縮小が可能です。
ただし、拡張と違って「アンマウント（オフライン）」が必須です。
つまり、サービスを停止する必要があります。

手順1：バックアップを取る

どれだけ自信があっても、縮小作業前は必ずバックアップを取ってください。
人間は計算ミスをします。

手順2：アンマウントする

sudo umount /data

手順3：ファイルシステムのチェック（e2fsck）

整合性が取れていない状態でサイズ変更するのは自殺行為です。
必ずチェックを行い、クリーンな状態にします。

sudo e2fsck -f /dev/vg_storage/lv_data

「Pass 5…」まで進み、エラーがなければOKです。

手順4：ファイルシステムの縮小（resize2fs）

ここが一番緊張する瞬間です。
まず「中身」を目標サイズ（例：20GB）まで縮めます。

sudo resize2fs /dev/vg_storage/lv_data 20G

出力例：

Resizing the filesystem on /dev/vg_storage/lv_data to 5242880 (4k) blocks.
The filesystem on ... is now 5242880 (4k) blocks long.

手順5：論理ボリュームの縮小（lvreduce）

中身が小さくなったので、外枠も同じサイズ（20GB）まで縮めます。
※注意：絶対にresize2fsで指定したサイズより小さくしてはいけません！

sudo lvreduce -L 20G /dev/vg_storage/lv_data

「データが失われる可能性がありますが続けますか？ [y/n]」と聞かれます。
震える手で y を押します。

手順6：再マウントと確認

sudo mount /data
df -h /data

サイズが20GBになり、中のデータが読めれば成功です！
これでVGに50GBの空きが戻ってきました。

---

第3章：XFS環境での縮小（作り直し作戦）

XFSでは resize2fs のような縮小コマンドが使えません。
そのため、「データを別の場所に退避して、LVを作り直し、データを戻す」という物理的なアプローチが必要です。

手順フロー

1. バックアップ： 別のディスクやサーバーにデータをコピーする（rsyncやtar）。
2. LV削除： lvremove で現在のLV（70GB）を消す。
3. LV再作成： lvcreate で小さいサイズ（20GB）のLVを新規作成する。
4. フォーマット： mkfs.xfs でフォーマットする。
5. リストア： バックアップからデータを書き戻す。

「なんだ、ただの引越しじゃないか」と思うかもしれませんが、これが唯一の解です。
XFSを採用する場合は、「大は小を兼ねる」で最初から大きめに確保しておくか、VGに余裕を持たせておく設計が重要になります。

---

第4章：物理ディスクの交換とデータ移動「pvmove」

さて、ここからは「容量」の話ではなく「物理的なハードウェア」の話です。
長年サーバーを運用していると、HDDから「カシュン、カシュン」と異音がし始めたり、SMARTエラーが出たりして、故障の予兆を感じることがあります。

LVMには、「稼働中のディスクから、新しいディスクへ、データを透明に移動させる」という神機能があります。
それが pvmove です。

シナリオ：故障寸前のHDDを交換する

• 現状： /dev/sdb (20GB) が故障寸前。データが入っている。
• 目標： 新しい /dev/sdc (20GB以上) にデータを移し、sdb を廃棄する。
• 条件： サーバーは止めない（オンライン）。

手順1：新しいディスクをVGに追加する

まず、交換用の新ディスク（sdc）を接続し、PV作成〜VG追加まで行います（第2・3回の復習）。

sudo pvcreate /dev/sdc
sudo vgextend vg_storage /dev/sdc

これで、vg_storage の中に「古いsdb」と「新しいsdc」が同居している状態になりました。

手順2：データを移動させる（pvmove）

古いディスク（sdb）に入っているPE（データの断片）を、VG内の空いている場所（つまりsdc）に移動させます。

sudo pvmove /dev/sdb

実行結果：

  /dev/sdb: Moved: 10.0%
  /dev/sdb: Moved: 45.0%
  ...
  /dev/sdb: Moved: 100.0%

この処理中も、サーバーは普通に読み書きが可能です。
LVMが裏側で、データのコピーとアクセスの切り替えをリアルタイムで行ってくれます。
データ量によっては数時間かかりますが、完了すると /dev/sdb は「空っぽ」になります。

手順3：古いディスクをVGから切り離す

空になった sdb はもう不要です。VGから追い出しましょう。

sudo vgreduce vg_storage /dev/sdb

手順4：PVラベルを剥がして廃棄

sudo pvremove /dev/sdb

これで /dev/sdb はLVMから完全に解放されました。
あとはサーバーの電源を切って物理的に取り外すだけです。

---

第5章：トラブルシューティング Q&A

Q1. pvmove中に電源が落ちたらどうなる？

A. 再起動後に再開されます（が、怖いです）。
pvmove はチェックポイント機能を備えており、中断しても途中から再開できるようになっています。
再起動後、pvmove --background などで再開できますが、ファイルシステムの整合性が崩れるリスクもあるため、UPS（無停電電源装置）がある環境で行うのが鉄則です。

Q2. “Extents not found” でpvmoveできない

A. 移動先に十分な空き容量がありません。
移動元のディスク（sdb）の使用量が15GBなら、VG内に（sdc側に）15GB以上の空き領域（Free PE）が必要です。
vgs コマンドでVFreeを確認してください。

Q3. resize2fsで “New size smaller than minimum” エラー

A. 縮小しようとしているサイズが、現在入っているデータ量より小さいです。
例えば15GBのデータが入っているのに「10GBにしろ」と命令しても無理です。
不要なファイルを削除して空きを作るか、縮小サイズを見直してください。

---

まとめ：撤退戦を制する者が運用を制す

お疲れ様でした！
今回は、LVM運用の中でも難易度の高い「縮小」と「交換」をマスターしました。

今回の重要ポイント：

• 縮小順序は「中身（FS）」→「外枠（LV）」が鉄則。
• XFSは縮小できない。作り直しが必要。
• pvmove を使えば、稼働中にHDD交換・データ移行ができる。
• 作業前には必ずバックアップを取る。

これで、ディスクが増えても減っても、壊れかけても、あなたは冷静に対処できるスキルを身につけました。
LVMの基本操作はこれでほぼコンプリートです。

次回、第7回は「スナップショット機能で一瞬でバックアップを取る」です。
LVMのもう一つの強力な武器、タイムマシンのようなバックアップ機能について解説します。
OSのアップデート前に「保険」をかける技術、必見です！