FMC-Notes

磁盘管理是系统运维、数据存储和故障排查的核心技能。Linux 的磁盘管理比 Windows 更灵活但也更复杂——它不依赖“C 盘/D 盘”，而是通过设备文件 + 挂载点的方式组织存储。本文档将用清晰结构 + 实用命令 + 场景化示例，带你彻底掌握 Linux 磁盘管理。核心流程：

普通分区：分区(fdisk) → 格式化(mkfs) → 挂载(mount) → 写fstab → 测试(mount -a)
LVM 逻辑卷：物理卷(PV) → 卷组(VG) → 逻辑卷(LV) → 格式化 → 挂载 → 写fstab

一、基础概念

1.1 一切皆文件

硬盘在 Linux 中表现为设备文件，位于 /dev/ 目录下。
SATA/SCSI 硬盘：/dev/sda, /dev/sdb...
NVMe 固态硬盘：/dev/nvme0n1, /dev/nvme0n2...
分区：/dev/sda1, /dev/sda2(数字表示分区号)
sda = 第一块硬盘，sda1 = 第一块硬盘的第一个分区

1.2 挂载(Mount)机制

Linux 没有“盘符”，而是将分区挂载到某个目录(称为挂载点)。
例如：把 /dev/sdb1 挂载到 /data，那么访问 /data 就是在访问这块硬盘。
根文件系统 / 必须挂载，其他分区可选。

1.3 文件系统(Filesystem)

常见类型：ext4(Linux 通用)、xfs(高性能，CentOS/RHEL 默认)、btrfs(支持快照)、ntfs(Windows 兼容)、vfat(FAT 32，U 盘常用)
文件系统决定了如何存储文件、权限、日志等。

1.4 LVM逻辑卷概念

一句话概括：物理卷(PV)是砖头 → 卷组(VG)是砖头堆 → 逻辑卷(LV)是从砖头堆里划出来的房间。

物理卷(PV，Physical Volume)

是什么：就是你的物理硬盘或分区(比如 /dev/sdb1、整块 /dev/sdc)。
作用：它是 LVM 的“原材料”。你需要先用 pvcreate 命令把一块硬盘或分区“初始化”成 LVM 能识别的格式，它才变成一个物理卷。
类比：一块块等待被使用的砖头。

卷组(VG，Volume Group)

是什么：把多个物理卷(PV)打包成一个大的资源池。
作用：它把零散的硬盘空间整合成一个统一的大仓库，然后你可以从这个大仓库里任意切出空间给逻辑卷使用。
类比：把所有砖头堆在一起的砖头堆。你不需要关心砖头是哪来的，只需要知道“这堆砖一共有多少块”。

逻辑卷(LV，Logical Volume)

是什么：从卷组(VG)这个大池子里切出来的一块逻辑分区。
作用：这就是你最终格式化(mkfs)和挂载(mount) 使用的对象，比如 /dev/rl/root、/dev/rl/home。
类比：从砖头堆里划出来的房间(客厅、卧室)。你可以随时扩大或缩小这个房间(而不需要拆墙重盖)。

层级	名称	英文	类比	创建命令
第一层	物理卷	PV (Physical Volume)	一块块砖头	`pvcreate /dev/sdb`
第二层	卷组	VG (Volume Group)	砖头堆(仓库)	`vgcreate myvg /dev/sdb`
第三层	逻辑卷	LV (Logical Volume)	从仓库里隔出的房间	`lvcreate -L 10G -n mylv myvg`

核心优势：

✅ 在线扩容：不用停机、不用卸载，就能扩空间
✅ 跨硬盘：多块硬盘可以合并成一个卷组，再切出逻辑卷
✅ 快照：支持 LVM 快照(备份时有用)

1.5 分区方式

方式一：普通分区(适用于备份盘 / 数据盘 / 追求极致 I/O)

lsblk              → 查看新硬盘是否被识别(如 /dev/sdb)
   ↓
fdisk /dev/sdb     → 创建分区表，划分出 /dev/sdb1
   ↓
mkfs.ext4 /dev/sdb1 → 格式化分区，创建文件系统
   ↓
mount /dev/sdb1 /mnt/data → 临时挂载测试
   ↓
blkid /dev/sdb1    → 获取 UUID
   ↓
写入 /etc/fstab    → 永久挂载(重启不丢失)

方式二：LVM 逻辑卷(适用于系统盘扩容 / 多盘合并 / 需要在线扩容)

lsblk              → 查看新硬盘是否被识别(如 /dev/sdb)
   ↓
pvcreate /dev/sdb  → 将整块硬盘初始化为物理卷(PV)
   ↓
vgcreate myvg /dev/sdb → 创建卷组(VG)，把 PV 加入池子
   ↓
lvcreate -L 50G -n mylv myvg → 从 VG 中切出逻辑卷(LV)
   ↓
mkfs.ext4 /dev/myvg/mylv → 格式化逻辑卷
   ↓
mount /dev/myvg/mylv /mnt/data → 临时挂载测试
   ↓
blkid /dev/myvg/mylv → 获取 UUID
   ↓
写入 /etc/fstab    → 永久挂载

两种方式的本质区别

对比维度	普通分区	LVM
核心步骤	`fdisk` → `mkfs`	`pvcreate` → `vgcreate` → `lvcreate` → `mkfs`
分区数量	必须用 `fdisk` 划分分区(如 sdb1)	可以直接用整块盘(/dev/sdb)，不需要分区
能否在线扩容	❌ 不能(需要卸载、重新分区、重新格式化)	✅ 能(`lvextend` + `resize2fs`，无需停机)
能否跨硬盘合并	❌ 不能	✅ 能(多块 PV 加入同一个 VG)
管理复杂度	低(命令少，直观)	高(需要理解 PV/VG/LV 三层概念)
推荐场景	备份盘、数据库盘、云服务器系统盘	系统盘(/)、需要频繁扩容的目录、多盘合并

如果你只是想“插一块盘，有个地方存备份文件” → 走普通分区流程(最快、最简单)。
如果你觉得“以后这块盘可能不够用，想能随时扩” 或者“想多块盘合成一个目录” → 走LVM流程(一劳永逸)。

1.6 相关命令

命令	全称	作用
`lsblk`	List Block Devices	列出块设备
`fdisk`	Fixed Disk / Format Disk	分区(MBR)
`gdisk`	GPT fdisk	分区(GPT，适用于 >2TB 硬盘)
`mkfs`	Make FileSystem	创建文件系统(格式化)
`mount`	Mount	挂载
`umount`	Unmount	卸载
`blkid`	Block Identification	块设备标识，查找 UUID
`fstab`	/etc/fstab	永久挂载配置文件
`pvcreate`	Physical Volume Create	创建物理卷
`vgcreate`	Volume Group Create	创建卷组
`lvcreate`	Logical Volume Create	创建逻辑卷
`pvs` / `vgs` / `lvs`	—	简略查看 PV/VG/LV 状态
`pvdisplay` / `vgdisplay` / `lvdisplay`	—	详细查看 PV/VG/LV 状态

二、查看磁盘与分区信息

2.1 lsblk—查看块设备

lsblk

输出示例：

NAME        MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda           8:0    0   50G  0 disk
├─sda1        8:1    0    1G  0 part /boot
└─sda2        8:2    0   49G  0 part
  ├─rl-root 253:0    0   30G  0 lvm  /
  ├─rl-swap 253:1    0    2G  0 lvm  [SWAP]
  └─rl-home 253:2    0   17G  0 lvm  /home
sdb           8:16   0  100G  0 disk
└─sdb1        8:17   0  100G  0 part /data

TYPE 列：disk =整块硬盘，part =普通分区，lvm =逻辑卷
MOUNTPOINT：挂载点(/ 表示根分区)

2.2 df—查看磁盘空间

df -h    # -h = human-readable(以 GB/MB 显示)

输出示例：

Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2        49G   10G   37G  22% /
/dev/sdb1       100G   50G   45G  53% /data

这是你日常监控磁盘空间的主要命令！

2.3 lsblk -f—查看文件系统类型和 UUID

lsblk -f

这比 blkid 更直观，一次性看到所有设备的文件系统类型和 UUID：

NAME        FSTYPE  LABEL           UUID                                 MOUNTPOINT
sda
├─sda1      ext4                    a1b2c3d4-...                         /boot
└─sda2      LVM2_member             xyz123-...
  ├─rl-root ext4                    1234-...                             /
  └─rl-home ext4                    5678-...                             /home
sdb1        xfs                     e5f6g7h8-...                         /data

2.4 fdisk -l—看详细分区表

sudo fdisk -l

显示每个磁盘的分区布局、起始扇区、类型等。适用于查看 MBR 分区表。

2.5 blkid—查看分区的 UUID 和文件系统类型

sudo blkid /dev/sdb1

输出：

/dev/sdb1: UUID="e5f6g7h8-..." TYPE="xfs"

UUID 是分区的唯一标识，比 /dev/sdX 更可靠(设备名可能变化)。

三、磁盘管理全流程

3.1 普通分区

普通分区(适用于备份盘、数据盘、追求极致 I/O)

3.1.1 确认新硬盘存在

lsblk
# 应看到 /dev/sdb(无分区，无挂载点)

3.1.2 创建分区(使用 fdisk)

sudo fdisk /dev/sdb

# 交互界面操作步骤：
# n → 新建分区
# p → 主分区
# 回车(默认起始扇区)
# 回车(使用全部空间)
# w → 写入并退出

3.1.3 创建文件系统(格式化)

# 创建 ext4(通用，兼容性好)
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1

# 或创建 xfs(高性能，适合大文件)
sudo mkfs.xfs /dev/sdb1

3.1.4 创建挂载点并临时挂载

sudo mkdir /data
sudo mount /dev/sdb1 /data

3.1.5 获取 UUID 并设置开机自动挂载

# 获取 UUID
sudo blkid /dev/sdb1
# 输出：UUID="e5f6g7h8-..." TYPE="xfs"

# 编辑 /etc/fstab
sudo vi /etc/fstab
# 添加一行(用 UUID 更稳定)：
UUID=e5f6g7h8-...  /data  xfs  defaults  0 0

3.1.6 测试 fstab 是否正确

sudo mount -a   # 尝试挂载所有 fstab 条目，无报错即成功

3.2 LVM 逻辑卷

LVM 逻辑卷(适用于系统盘扩容、多盘合并、需要在线扩容)

3.2.1 确认新硬盘存在

lsblk
# 应看到 /dev/sdb(无分区，无挂载点)

3.2.2 将整块硬盘初始化为物理卷(PV)

sudo pvcreate /dev/sdb

💡 也可以先用 fdisk 分区，再 pvcreate /dev/sdb1。但推荐直接使用整块硬盘，更方便。

3.2.3 创建卷组(VG)

sudo vgcreate data_vg /dev/sdb

3.2.4 创建逻辑卷(LV)

# 创建一个名为 data_lv 的逻辑卷，大小为 50G
sudo lvcreate -L 50G -n data_lv data_vg

# 或使用所有剩余空间
sudo lvcreate -l 100%FREE -n data_lv data_vg

3.2.5 格式化逻辑卷

sudo mkfs.ext4 /dev/data_vg/data_lv
# 或
sudo mkfs.xfs /dev/data_vg/data_lv

3.2.6 创建挂载点并临时挂载

sudo mkdir /data
sudo mount /dev/data_vg/data_lv /data

3.2.7 获取 UUID 并写入 /etc/fstab

sudo blkid /dev/data_vg/data_lv
# 添加一行到 /etc/fstab：
UUID=xxx  /data  ext4  defaults  0 0

3.2.8 验证挂载

sudo mount -a
df -h /data

四、LVM 常用管理操作

4.1 查看 LVM 状态

sudo pvs           # 查看物理卷(简略)
sudo vgs           # 查看卷组(简略)
sudo lvs           # 查看逻辑卷(简略)

sudo pvdisplay     # 查看物理卷(详细)
sudo vgdisplay     # 查看卷组(详细)
sudo lvdisplay     # 查看逻辑卷(详细)

4.2 LVM 在线扩容(核心技能)

场景：/data 空间不够了，新加一块硬盘 /dev/sdc，给逻辑卷扩容。

# 1. 新硬盘初始化为物理卷
sudo pvcreate /dev/sdc

# 2. 将新 PV 加入现有的卷组
sudo vgextend data_vg /dev/sdc

# 3. 扩展逻辑卷(+20G)
sudo lvextend -L +20G /dev/data_vg/data_lv

# 4. 扩展文件系统(必须执行！否则 df -h 看不到变化)
# 如果是 ext4：
sudo resize2fs /dev/data_vg/data_lv
# 如果是 xfs：
sudo xfs_growfs /data

4.3 LVM 缩容

LVM 支持缩容，但生产环境强烈不建议操作，容易导致数据损坏。如果确实需要，建议备份数据后重新创建 LV。

4.4 删除 LVM

# 1. 先卸载
sudo umount /data

# 2. 删除逻辑卷
sudo lvremove /dev/data_vg/data_lv

# 3. 删除卷组
sudo vgremove data_vg

# 4. 删除物理卷
sudo pvremove /dev/sdb

五、常用操作与技巧

5.1 临时挂载 / 卸载

# 挂载
sudo mount /dev/sdb1 /mnt

# 卸载(必须确保无人使用该目录！)
sudo umount /mnt
# 或
sudo umount /dev/sdb1

5.2 检查磁盘健康(SMART)

如果服务器做了 raid，用这个没法检查出来

# 安装工具
sudo dnf install smartmontools -y

# 查看硬盘健康状态
sudo smartctl -a /dev/sda

5.3 查找大文件(清理空间)

# 查找 /var 下大于 100MB 的文件
find /var -type f -size +100M -exec ls -lh {} \;

# 查找 / 下最大的 10 个文件或目录
sudo du -ah / | sort -rh | head -20

5.4 查看已删除但未释放的文件

lsof +L1   # 查找 deleted 但仍在使用的文件
# 重启对应进程即可释放空间

5.5 离线扩容普通分区(需卸载)

普通分区扩容需要先卸载，再重新分区，再恢复数据(操作风险较高，不推荐生产环境使用)。建议普通分区在规划时就预留足够的空间。

5.6 查看挂载参数

mount | grep /data
# 显示当前挂载的详细参数

一、基础概念 ​

1.1 一切皆文件 ​

1.2 挂载(Mount)机制 ​

1.3 文件系统(Filesystem) ​

1.4 LVM逻辑卷概念 ​

1.5 分区方式 ​

1.6 相关命令 ​

二、查看磁盘与分区信息 ​

2.1 lsblk—查看块设备 ​

2.2 df—查看磁盘空间 ​

2.3 lsblk -f—查看文件系统类型和 UUID ​

2.4 fdisk -l—看详细分区表 ​

2.5 blkid—查看分区的 UUID 和文件系统类型 ​

三、磁盘管理全流程 ​

3.1 普通分区 ​

3.1.1 确认新硬盘存在 ​

3.1.2 创建分区(使用 fdisk) ​

3.1.3 创建文件系统(格式化) ​

3.1.4 创建挂载点并临时挂载 ​

3.1.5 获取 UUID 并设置开机自动挂载 ​

3.1.6 测试 fstab 是否正确 ​

3.2 LVM 逻辑卷 ​

3.2.1 确认新硬盘存在 ​

3.2.2 将整块硬盘初始化为物理卷(PV) ​

3.2.3 创建卷组(VG) ​

3.2.4 创建逻辑卷(LV) ​

3.2.5 格式化逻辑卷 ​

3.2.6 创建挂载点并临时挂载 ​

3.2.7 获取 UUID 并写入 /etc/fstab ​

3.2.8 验证挂载 ​

四、LVM 常用管理操作 ​

4.1 查看 LVM 状态 ​

4.2 LVM 在线扩容(核心技能) ​

4.3 LVM 缩容 ​

4.4 删除 LVM ​

五、常用操作与技巧 ​

5.1 临时挂载 / 卸载 ​

5.2 检查磁盘健康(SMART) ​

5.3 查找大文件(清理空间) ​

5.4 查看已删除但未释放的文件 ​

5.5 离线扩容普通分区(需卸载) ​

5.6 查看挂载参数 ​