记一次云主机硬盘扩容操作

由于在折腾青龙面板+XDD的时候配置了一套 Golang 的环境,导致为数不多的硬盘空间被吃干净了(没错,剩余量就是这么少)。考虑到机器还会用很长一段时间,所以决定增加一块硬盘对机器进行扩容。

增加硬盘

在阿里云页面购买了硬盘并挂载到 ecs 实例上之后,在系统中出现了一个新的设备——/dev/vdb,表明新增的是一块 virtio 磁盘,和我们常见的 sd* 不同,sd* 表示的是 SCSI 类型的设备。

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ls /dev
... vda vda1 vdb ...

确认磁盘信息

通过 ls 查看代表硬件的文件还是比较粗糙的办法,而且无法查看关于硬件的更详细的内容。
对于磁盘类的设备,可以通过 lshw -C disk 查看硬盘信息和通过 fdisk -l 来查看各个分区信息。

  • 使用 lshw 查看硬盘信息。
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❯ lshw -C disk
*-virtio1
description: Virtual I/O device
physical id: 0
bus info: virtio@1
logical name: /dev/vda
size: 20GiB (21GB)
capabilities: partitioned partitioned:dos
configuration: driver=virtio_blk logicalsectorsize=512 sectorsize=512 signature=13be70fb
*-virtio4
description: Virtual I/O device
physical id: 0
bus info: virtio@4
logical name: /dev/vdb
size: 100GiB (107GB)
capabilities: partitioned partitioned:dos
configuration: driver=virtio_blk logicalsectorsize=512 sectorsize=512 signature=2681d385
  • 使用 fdisk 查看硬盘分区信息。
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❯ fdisk -l
Disk /dev/vda: 20 GiB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x13be70fb

Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/vda1 * 2048 41940991 41938944 20G 83 Linux

Disk /dev/vdb: 100 GiB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x2681d385

分区和格式化

在着手分区之前,首先最重要的是确定分区方案。

分区方案

我的这台阿里云 ecs 自带的硬盘是 20G 的“高效云盘”(估计就是一般的 HDD),这次发生硬盘空间不足主要是 home 目录和 var 目录,所以本次扩容+迁移的主要目标也是这两个目录。

参考 n 个经典 linux 分区方案,另外一个可以纳入考虑的是 swap 分区,使用 free -h 查看当前系统中内存的使用情况,可以看到本机物理内存只有 2G,加之之前在运行 docker 的时候忘记开了性能限制,脚本逻辑导致机器内存吃满导致 ssh 都登录不上的情况,所以适当添加虚拟内存 swap 分区在本次是一个可取的方案。

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❯ free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 1.8Gi 648Mi 204Mi 2.0Mi 1.0Gi 1.0Gi
Swap: 0B 0B 0B

由于添加的是一个 100G 的硬盘,所以我决定的分配方案为:

序号 挂载点 大小 拓展分区
0 swap 16G
1 /var 20G
2 /home 64G
总合 100G

因为 swap 分区的灵活性比较强,所以单独划分一个主分区给它,以备不时之需的时候划分用作其他用途(虽然分配 16G 对于这台机器来说着实是绰绰有余了)。

而 var 和 home 分区意义上都属于是数据区,所以可以放在一起,由一个逻辑拓展分区分出来。

以上只是我自己不成熟的理解,如果看到这篇文章的大佬有更好的见解,希望可以在评论区给予指导,谢谢!

分区操作

为了以防万一,即使系统中没有使用 swap 分区,也手动显式地关闭一下 swap 功能。

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❯ swapoff -a  # 关闭所有的 swap
❯ swapoff /dev/xxx # 关闭某个 swap 分区

如之前所说,添加的是一块 virtio 类型磁盘,所以显示的是/dev/vdb,使用 fdisk 对磁盘分区,分区具体步骤在下面,如果太长了看不下去,可以直接跳到 格式化操作。分区操作我尽量加入注释。

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❯ fdisk /dev/vdb

Welcome to fdisk (util-linux 2.34).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

Command (m for help): p # 查看当前硬盘分区结构
Disk /dev/vdb: 100 GiB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x2681d385

Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/vdb1 2048 209715199 209713152 100G 83 Linux

Command (m for help): d # 删除分区,因为原来只有一个分区,所以默认删除了第一个分区
Selected partition 1
Partition 1 has been deleted.

Command (m for help): p # 再次查看分区结构,显示已经没有分区
Disk /dev/vdb: 100 GiB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x2681d385

Command (m for help): n # (new)新建分区,提示要选择分区类型,主分区或者逻辑分区。
Partition type # 逻辑分区也是一种主分区,占用一个主分区名额。
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free) # 主分区一共只能有4个。
e extended (container for logical partitions)
Select (default p): p # 选择新建一个主分区
Partition number (1-4, default 1): # 直接<回车>使用默认给的1号分区号
First sector (2048-209715199, default 2048): # 直接回车使用起始扇区
Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (2048-209715199, default 209715199): +16G # 输入“+16G”表示分配16G的空间

Created a new partition 1 of type 'Linux' and of size 16 GiB.
Partition #1 contains a ext4 signature.

Do you want to remove the signature? [Y]es/[N]o: Y # 移除原有分区标志

The signature will be removed by a write command.

Command (m for help): t # 输入t表示修改分区类型
Selected partition 1 # 因为当前只有一个分区,所以fdisk默认选择了这个
Hex code (type L to list all codes): 82 # 输入82,表示swap分区的id类型
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux swap / Solaris'.

Command (m for help): p # 查看当前分区表
Disk /dev/vdb: 100 GiB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x2681d385

Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/vdb1 2048 33556479 33554432 16G 82 Linux swap / Solaris

Filesystem/RAID signature on partition 1 will be wiped.

Command (m for help): n # 新建分区
Partition type
p primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
e extended (container for logical partitions)
Select (default p): e # 新建拓展分区
Partition number (2-4, default 2): # 直接回车使用默认起始扇区
First sector (33556480-209715199, default 33556480): # 直接回车使用默认结束扇区
Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (33556480-209715199, default 209715199):

Created a new partition 2 of type 'Extended' and of size 84 GiB.

Command (m for help): p # 查看当前分区表
Disk /dev/vdb: 100 GiB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x2681d385

Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/vdb1 2048 33556479 33554432 16G 82 Linux swap / Solaris
/dev/vdb2 33556480 209715199 176158720 84G 5 Extended

Filesystem/RAID signature on partition 1 will be wiped.

Command (m for help): n # 新建分区
All space for primary partitions is in use. # fdisk提示目前所有空间都被主分区使用了
Adding logical partition 5 # 所以在拓展分区中添加逻辑分区
First sector (33558528-209715199, default 33558528): # 直接回车使用默认起始扇区
Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (33558528-209715199, default 209715199): +20G # 输入“+20G”表示限制当前分区大小20G

Created a new partition 5 of type 'Linux' and of size 20 GiB.

Command (m for help): p # 查看当前分区表
Disk /dev/vdb: 100 GiB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x2681d385

Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/vdb1 2048 33556479 33554432 16G 82 Linux swap / Solaris
/dev/vdb2 33556480 209715199 176158720 84G 5 Extended
/dev/vdb5 33558528 75501567 41943040 20G 83 Linux

Filesystem/RAID signature on partition 1 will be wiped.

Command (m for help): n # 新建分区
All space for primary partitions is in use. # fdisk提示目前所有空间都被主分区使用了
Adding logical partition 6 # 所以在拓展分区中添加逻辑分区
First sector (75503616-209715199, default 75503616): # 直接回车使用默认起始扇区
Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (75503616-209715199, default 209715199): # 直接回车使用默认结束扇区,使用所有剩余空间新建分区

Created a new partition 6 of type 'Linux' and of size 64 GiB.

Command (m for help): p # 查看当前分区表
Disk /dev/vdb: 100 GiB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x2681d385

Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/vdb1 2048 33556479 33554432 16G 82 Linux swap / Solaris
/dev/vdb2 33556480 209715199 176158720 84G 5 Extended
/dev/vdb5 33558528 75501567 41943040 20G 83 Linux
/dev/vdb6 75503616 209715199 134211584 64G 83 Linux

Filesystem/RAID signature on partition 1 will be wiped.

Command (m for help): w # (write)写入改动,使得分区表生效
The partition table has been altered.
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

退出后使用fdisk -l查看分区结果。

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❯ fdisk -l
Disk /dev/vda: 20 GiB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x13be70fb

Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/vda1 * 2048 41940991 41938944 20G 83 Linux

Disk /dev/vdb: 100 GiB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x2681d385

Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/vdb1 2048 33556479 33554432 16G 82 Linux swap / Solaris
/dev/vdb2 33556480 209715199 176158720 84G 5 Extended
/dev/vdb5 33558528 75501567 41943040 20G 83 Linux
/dev/vdb6 75503616 209715199 134211584 64G 83 Linux

使用 lsblk 查看块硬件信息。

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❯ lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
vda 252:0 0 20G 0 disk
└─vda1 252:1 0 20G 0 part /
vdb 252:16 0 100G 0 disk
├─vdb1 252:17 0 16G 0 part [SWAP]
├─vdb2 252:18 0 1K 0 part
├─vdb5 252:21 0 20G 0 part
└─vdb6 252:22 0 64G 0 part

格式化

swap 分区

格式化 swap 分区可以使用 mkswap。这里需要注意的是,swap 分区需要在分区的时候给分区 ID 注册为 82,这样在系统启动的时候才可以正常挂载分区为 swap(具体步骤在 分区

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❯ mkswap /dev/vdb1  # 格式化为 swap
Setting up swapspace version 1, size = 16 GiB (17179865088 bytes)
no label, UUID=220e512a-12a9-4a92-9668-24268004d8ab
❯ swapon /dev/vdb1 # 启用 swap 分区
❯ free -h # 查看 swap 启用情况
total used free shared buff/cache available
Mem: 1.8Gi 652Mi 201Mi 2.0Mi 1.0Gi 1.0Gi
Swap: 15Gi 0B 15Gi

swapon 是手动执行挂载 swap 的操作,关机重启会丢失挂载,所以我们还需要将挂载 swap 的操作添加到开机挂载目录的流程中。使用编辑器编辑/etc/fstab,加入下面这行内容即可,当然,开头的设备文件映射符要换成实际的设备映射符。

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❯ vim /etc/fstab  # 添加下面这行
/dev/vdb1 swap swap defaults 0 0

/var 和/home 等数据分区

将 /dev/vdb5 和 /dev/vdb6 格式化为 ext4 格式。

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❯ mkfs.ext4 /dev/vdb5
mke2fs 1.45.5 (07-Jan-2020)
Creating filesystem with 5242880 4k blocks and 1310720 inodes
Filesystem UUID: 0d80f6eb-ac15-4bdf-8e03-d97508495618
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208,
4096000

Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

❯ mkfs.ext4 /dev/vdb6
mke2fs 1.45.5 (07-Jan-2020)
Creating filesystem with 16776448 4k blocks and 4194304 inodes
Filesystem UUID: 3fbc870d-3f3a-4182-86c2-690bcf1273b5
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208,
4096000, 7962624, 11239424

Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (65536 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

转移数据和挂载

将 /dev/vdb6 挂载到 /mnt/tmp 下,使用 rsync 同步 /home 目录下内容到 vdb6 中。
rsync 据说是可以代替 cp 和 mv 指令的,具体使用情况可以看看 阮一峰的 rsync 教程

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mkdir /mnt/tmp                   # 创建临时目录
❯ mount /dev/vdb6 /mnt/tmp # 挂载 vdb6
❯ rsync -ax /home/* /mnt/tmp # 同步文件
rm -rf /home/* # 删除原始目录下的文件
❯ mount /dev/vdb6 /home # 将 vdb6 挂载到/home 上
❯ umount /mnt/tmp # 卸载临时目录的挂载
ls /home # 使用 ls 查看文件情况
docker download go lost+found scripts

可以看到,文件已经转移过来了,但是多了一个 lost+found 目录,这是因为在格式化分区时自动生成的目录,这次是新增的磁盘分区,所以无需理会直接删掉即可。

之后还需要将分区挂载流程像 swap 一样加入到/etc/fstab 文件中,使得开机自动挂载。

先使用 blkid 获取到每个分区的 id。

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❯ blkid
/dev/vda1: LABEL="/" UUID="abf381e7-98ce-491f-85d5-f16aa9b23811" TYPE="ext4" PARTUUID="13be70fb-01"
/dev/vdb1: UUID="220e512a-12a9-4a92-9668-24268004d8ab" TYPE="swap" PARTUUID="2681d385-01"
/dev/vdb5: UUID="0d80f6eb-ac15-4bdf-8e03-d97508495618" TYPE="ext4" PARTUUID="2681d385-05"
/dev/vdb6: UUID="3fbc870d-3f3a-4182-86c2-690bcf1273b5" TYPE="ext4" PARTUUID="2681d385-06"

像我这里因为是用 /dev/vdb6 挂载到 /home,所以 UUID 是3fbc870d-3f3a-4182-86c2-690bcf1273b5,获取到了 UUID 之后,在/etc/fstab 添加下面一行即可。

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❯ vim /etc/fstab
UUID=3fbc870d-3f3a-4182-86c2-690bcf1273b5 /home ext4 defaults 0 2

接着如法炮制 /dev/vdb5 挂载到 /var 目录。

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❯ mount /dev/vdb5 /mnt/tmp
❯ rsync -ax /var/* /mnt/tmp
rm -rf /var/*
❯ mount /dev/vdb5 /var
❯ blkid
/dev/vda1: LABEL="/" UUID="abf381e7-98ce-491f-85d5-f16aa9b23811" TYPE="ext4" PARTUUID="13be70fb-01"
/dev/vdb1: UUID="220e512a-12a9-4a92-9668-24268004d8ab" TYPE="swap" PARTUUID="2681d385-01"
/dev/vdb5: UUID="0d80f6eb-ac15-4bdf-8e03-d97508495618" TYPE="ext4" PARTUUID="2681d385-05"
/dev/vdb6: UUID="3fbc870d-3f3a-4182-86c2-690bcf1273b5" TYPE="ext4" PARTUUID="2681d385-06"
❯ vim /etc/fstab
UUID=0d80f6eb-ac15-4bdf-8e03-d97508495618 /var ext4 defaults 0 2

最后,使用 df 查看,一切目录挂载占用正常即可。

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df -hT
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
udev devtmpfs 914M 0 914M 0% /dev
tmpfs tmpfs 189M 1.2M 188M 1% /run
/dev/vda1 ext4 20G 7.1G 12G 38% /
tmpfs tmpfs 943M 0 943M 0% /dev/shm
tmpfs tmpfs 5.0M 0 5.0M 0% /run/lock
tmpfs tmpfs 943M 0 943M 0% /sys/fs/cgroup
tmpfs tmpfs 189M 4.0K 189M 1% /run/user/0
/dev/vdb6 ext4 63G 5.9G 54G 10% /home
/dev/vdb5 ext4 20G 6.9G 12G 37% /var

/etc/fstab 文件填写要素

在编辑 fstab 的过程中对每个参数的意义产生了疑惑,所以查找了一些资料并且总结一下:

例如下面这条记录:

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UUID=3fbc870d-3f3a-4182-86c2-690bcf1273b5  /home  ext4  defaults  0  2

我们从 fstab 的文件的头部注释中可以获取到一些信息,例如第一个参数是能够代表挂载点的硬件文件系统,第二个是挂载点,第三个是硬件分区类型,第四个是挂载选项,但是还是很难明确最后两个数字的意义。

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# /etc/fstab: static file system information.
#
# Use 'blkid' to print the universally unique identifier for a
# device; this may be used with UUID= as a more robust way to name devices
# that works even if disks are added and removed. See fstab(5).
#
# <file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass>
# / was on /dev/vda1 during installation
...

对于六个参数的意义的明确:

  1. 设备

    意义:要挂载的设备
    输入类型:

    • 设备文件
    • LABEL=
    • UUID=
  2. 挂载点

    swap 没有挂载点,挂载点为 swap
    其余可以填写为目录名称,例如/home

  3. 文件系统类型

    ext2、ext3、ext4、xfs、nfs、smb、iso9660 等

  4. 挂载选项

    async、sync、_netdev
    defaults( rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async, and relatime.)

  5. 转储频度

    0:从不备份
    1:每日备份
    2:每隔一天备份

  6. 自检次序

    0: 不自检
    1:首先自检,通常只能被/使用;
    2:等数字为 1 的自检完成后,再进行自检


参考资料:

Author: SmallXeon
Link: https://hexo.chensmallx.top/2021/08/26/record-a-disk-expansion-on-alicloud-ubuntu/
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