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运维
Linux 磁盘与文件系统管理
字数 2367阅读时长 6 分钟
2026-2-16
2026-2-16
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Feb 16, 2026
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Linux
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运维
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一、硬盘基础知识

1. 常见设备命名规则

设备类型
命名方式
示例
IDE/SATA 硬盘
/dev/sd[a-z]
/dev/sda, /dev/sdb
NVMe SSD
/dev/nvme0n1
/dev/nvme0n1p1
虚拟机/云盘
/dev/vd[a-z](如 KVM)
/dev/vda
分区表示:
  • /dev/sda1 → 第一块硬盘的第一个主分区
  • /dev/sda2 → 第二个分区(可能是扩展或逻辑分区)

2. 查看当前磁盘信息

示例输出:

二、磁盘分区(MBR vs GPT)

特性
MBR(主引导记录)
GPT(GUID 分区表)
最大支持磁盘大小
2TB
18EB(理论极大)
最多主分区数
4 个主分区(或 3 主 + 1 扩展)
128+
是否支持 UEFI
安全性
无备份
有分区表备份
推荐用途
旧系统、小磁盘
新系统、大容量硬盘

使用 parted 创建 GPT 分区(大于 2TB 必须用 GPT)

使用 fdisk 管理 MBR 分区(适用于小于 2TB 的磁盘)


三、文件系统类型(ext4, XFS, swap)

格式化时需选择合适的文件系统:
文件系统
特点
适用场景
ext4
成熟稳定,兼容性好
通用服务器、中小型存储
XFS
高性能,大文件处理强
大型数据库、高 I/O 场景
swap
交换空间,作为内存补充
虚拟内存
btrfs
支持快照、压缩
实验性使用(生产慎用)
💡 查看内核支持的文件系统:

四、格式化与挂载(mkfs, mount)

1. 格式化分区

⚠️ 警告:此操作会清除原有数据!

2. 临时挂载到目录

🔍 卸载:
✅ 注意:必须先退出挂载目录再卸载!

五、查看磁盘空间使用情况(df, du)

df:查看文件系统整体使用情况

常用组合:

du:查看目录或文件占用空间

✅ 推荐排查磁盘满的方法:

六、永久挂载(/etc/fstab)

为了让系统重启后仍能自动挂载,需要编辑 /etc/fstab 文件。

编辑 fstab

添加一行(以 UUID 推荐):
或使用设备名(不推荐,可能变化):

字段说明(共6列)

含义
1
设备标识(UUID 或设备路径)
2
挂载点
3
文件系统类型
4
挂载选项(defaults = rw,suid,dev,exec,auto,nouser,async)
5
是否备份(dump),通常为 0
6
开机检查顺序(root为1,其他为2,非文件系统设为0)
🔍 查看 UUID:

测试 fstab 正确性


七、交换空间管理(swap)

Swap 是物理内存不足时使用的“虚拟内存”。

1. 查看当前 Swap 使用情况

2. 添加 Swap 分区

方法一:使用新分区

方法二:使用 Swap 文件(更灵活)

✅ 建议 swap 大小:
  • 物理内存 ≤ 2GB → swap = 2×RAM
  • 物理内存 > 2GB → swap = RAM size 或固定 4~8GB

八、逻辑卷管理 LVM(灵活扩容)

LVM(Logical Volume Manager)允许你动态调整存储空间,是企业级环境中常用的高级磁盘管理方式。

LVM 核心概念

概念
英文
说明
物理卷
PV (Physical Volume)
底层磁盘或分区
卷组
VG (Volume Group)
多个 PV 组合成的存储池
逻辑卷
LV (Logical Volume)
从 VG 中划分出的“虚拟磁盘”,可格式化挂载

操作流程(三步曲)

1️⃣ 初始化 PV

2️⃣ 创建 VG

3️⃣ 创建 LV

动态扩容演示

扩容 LV(无需卸载)

扩容 VG(加入新磁盘)

✅ LVM 优势:
  • 支持在线扩容
  • 支持快照备份
  • 磁盘资源整合,提升利用率

九、软RAID基础(mdadm)

RAID 可提高磁盘性能或冗余性。Linux 提供 mdadm 工具实现软 RAID。

常见级别对比

RAID
描述
空间利用率
安全性
RAID 0
条带化,速度最快
100%
❌ 任意一块坏即全损
RAID 1
镜像,两块盘完全复制
50%
✔️ 容忍一块损坏
RAID 5
分布奇偶校验,至少三块盘
(n-1)/n
✔️ 容忍一块损坏
RAID 10
先镜像再条带
50%
✔️ 可容忍多个故障(有条件)

创建 RAID 1 示例

查看状态:

十、磁盘配额(Quota)管理

限制用户或组对磁盘空间的使用,常用于多用户环境。

启用步骤

1. 修改 /etc/fstab 启用 usrquota,grpquota

然后重新挂载:

2. 生成 quota 数据库

3. 启动配额

4. 设置用户配额

进入编辑界面设置软硬限制(单位 KB):
表示:最多使用 100MB 软限,120MB 硬限(不可超)

5. 查看配额使用情况


📌 实用场景示例

✅ 场景 1:新增一块硬盘并挂载为 /data(完整流程)


✅ 场景 2:给 Web 目录动态扩容(LVM)


✅ 场景 3:防止某个用户占满磁盘(Quota)


✅ 场景 4:应急恢复 swap 空间不足


📘 学习建议

  1. 先在 VMware/VirtualBox 中练习
      • 使用虚拟磁盘模拟新增、删除、挂载等操作。
  1. 🔒 养成查看日志的习惯
      • dmesg | tail
      • journalctl -xe
  1. 📊 掌握日常巡检命令
      • df -h, du -sh *, lsblk, free -h
  1. 🔄 重要操作前做快照或备份
      • 特别是分区、格式化、LVM 操作。
  1. 🤖 自动化脚本处理重复任务
      • 如磁盘监控、自动报警。
  1. 📚 延伸阅读
      • man lvm, man mdadm, man fstab
      • 生产环境建议了解 SAN/NAS、iSCSI、Ceph 等网络存储技术
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