云服务器磁盘扩容案例和相关知识汇总

案例1：根分区扩容

云服务器的根文件系统对应的磁盘在云服务商控制台进行了扩容，从100GB扩容到了500GB。通过 lsblk 命令执行结果发现硬盘大小已经从原来的100GB变为500GB。

# lsblk
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sr0     11:0    1   17M  0 rom
vda    254:0    0  500G  0 disk
└─vda1 254:1    0  100G  0 part /
# df -Th
Filesystem     Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
udev           devtmpfs  3.8G     0  3.8G   0% /dev
tmpfs          tmpfs     770M  1.7M  769M   1% /run
/dev/vda1      ext4      493G  102G  371G  22% /
tmpfs          tmpfs     3.8G   24K  3.8G   1% /dev/shm
tmpfs          tmpfs     5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
tmpfs          tmpfs     770M     0  770M   0% /run/user/0
#

由上文可见硬盘设备名是vda，对应分区名是vda1。/dev/vda1 是ext4文件系统, 现在需要把vda1的空间大小扩容从100GB到vda的最大容量即500GB。

1. 检查当前磁盘和分区情况

lsblk
fdisk -l /dev/vda
df -hT

• 确认 /dev/vda 已扩容到 500GB，但 /dev/vda1 仍为 100GB。
• 确认文件系统类型为 ext4。

2. 安装 growpart（如果未安装）

# CentOS/RHEL:
yum install -y cloud-utils-growpart
# Ubuntu/Debian:
apt-get install -y cloud-guest-utils

growpart 用于调整分区大小。

3. 扩展分区 /dev/vda1 到最大可用空间

growpart /dev/vda 1

• 此命令会将 /dev/vda1 扩展到 /dev/vda 的最大可用空间（500GB）。
• 如果报错 "no tools available to resize disk"，可能需要先卸载分区（不建议在线操作，建议先做快照）。

其他方式

parted /dev/sda print # 查看变化
parted /dev/sda resizepart 1 100% # 调整分区
resize2fs /dev/sda1 # 调整文件系统

4. 重新加载分区表

这个命令可能并没有，如果没有可以忽略（因为lsblk已经识别到硬盘大小是500GB了）。

partprobe /dev/vda

这个命令是让内核识别新的分区表，避免重启。

5. 扩展 ext4 文件系统

resize2fs /dev/vda1

• 此命令会将 ext4 文件系统扩展到 /dev/vda1 的完整大小。

6. 验证扩容是否成功

df -h
lsblk

• 检查 /dev/vda1 是否已显示为 500GB（或接近 500GB，因为文件系统会有少量开销）。

案例2：数据盘扩容

一个云服务器的数据盘 /dev/vdc 原来是2TB，整块磁盘是lvm的一个pv，这个pv用于VG vg_data。vg_data对应创建了LV lv_data。现在LV lv_data空间不足，需要扩容。

一般有两种方案：

1. 扩容原来的硬盘 /dev/vdc （推荐）
2. 增购一个新的硬盘，加入到已有的lvm中

方案一：扩容原有硬盘 /dev/vdc

操作步骤

1. 云控制台扩容硬盘

   # 1. 在云控制台将/dev/vdc从2TB扩容到目标容量（如4TB）
   # 2. 重启服务器或重新扫描磁盘

2. 扫描磁盘变更

   # 查看当前磁盘大小（未刷新）
   fdisk -l /dev/vdc
   # 重新扫描SCSI总线
   echo 1 > /sys/class/block/vdc/device/rescan
   # 或使用rescan-scsi-bus.sh（需安装scsi-target-utils）

3. 调整物理卷

   # 扩展物理卷
   pvresize /dev/vdc
   # 验证
   pvdisplay /dev/vdc

4. 扩展逻辑卷

   # 查看可用空间
   vgdisplay vg_data
   # 扩展逻辑卷（扩展到全部空间或指定大小）
   lvextend -l +100%FREE /dev/vg_data/lv_data
   # 或指定具体容量
   lvextend -L +1T /dev/vg_data/lv_data

5. 扩展文件系统

   # 如果是ext4文件系统
   resize2fs /dev/vg_data/lv_data
   # 如果是xfs文件系统
   xfs_growfs /mount/point
   # 验证
   df -h

优点

1. 管理简单：单磁盘管理，无多盘复杂性
2. 性能稳定：无需跨盘数据分布
3. 成本可能更低：云厂商大容量单价通常更低
4. 无数据迁移：原有数据布局不变

缺点

1. 需要重启/扫描：可能需要重启或特殊操作才能识别新容量
2. 有单点风险：单磁盘故障会导致整个VG不可用
3. 扩展上限：受单盘最大容量限制
4. 业务中断：可能需要卸载文件系统操作

方案二：新增硬盘加入LVM

操作步骤

1. 云控制台添加新盘

   # 1. 购买新数据盘（如2TB）
   # 2. 挂载到服务器，识别为/dev/vdd

2. 创建物理卷

   # 创建PV
   pvcreate /dev/vdd
   # 验证
   pvdisplay /dev/vdd

3. 扩展卷组

   # 将新PV加入现有VG
   vgextend vg_data /dev/vdd
   # 验证
   vgdisplay vg_data

4. 扩展逻辑卷

   # 查看可用空间
   vgdisplay vg_data
   # 扩展LV
   lvextend -l +100%FREE /dev/vg_data/lv_data

5. 扩展文件系统

   # 同方案一，根据文件系统类型选择命令
   resize2fs /dev/vg_data/lv_data
   # 或
   xfs_growfs /mount/point

优点

1. 无需扩容原盘：避免原盘扩容风险
2. 扩展灵活：可多盘扩展，突破单盘限制
3. 在线扩展：通常无需重启
4. 性能提升：多盘可配置条带化提升性能
5. 风险分散：多盘降低单点故障影响

缺点

1. 管理复杂：多盘管理更复杂
2. 成本可能更高：多小盘总价可能高于单大盘
3. 性能不均衡：新增盘性能可能不同
4. 依赖LVM：LVM故障影响所有盘
5. 盘符限制：可能受设备名数量限制

对比建议

推荐方案

短期解决：使用方案二，新增一个同规格硬盘，风险最小，操作最快。

长期规划：

1. 如果数据增长可预测，使用方案一扩容到足够容量
2. 如果对性能有要求，使用方案二并配置条带化
3. 如果对可用性要求高，使用方案二并保持多盘

重要注意事项

1. 备份优先：

   # 操作前必须备份
   rsync -av /data/ /backup/
   # 或创建LVM快照
   lvcreate -L 10G -s -n lv_data_snap /dev/vg_data/lv_data

2. 文件系统检查：

   # 扩展前先检查
   e2fsck -f /dev/vg_data/lv_data
   # 或
   xfs_repair /dev/vg_data/lv_data

3. 操作后验证：

   lsblk
   vgdisplay
   lvdisplay
   df -h

4. 更新fstab：确保fstab使用UUID而非设备名

   
   

Linux 中 /etc/fstab 文件详解

/etc/fstab (文件系统表) 是 Linux 系统中一个重要的配置文件，用于定义系统启动时自动挂载的文件系统信息。它包含了磁盘分区、挂载点、文件系统类型以及挂载选项等信息。

文件格式概述

/etc/fstab 文件由若干行组成，每行定义一个文件系统的挂载信息。每行通常包含6个字段，字段之间用空格或制表符分隔：

<设备> <挂载点> <文件系统类型> <挂载选项> <dump备份标志> <fsck检查顺序>

各字段详细解释

1. 设备 (Device)

指定要挂载的存储设备或分区，可以是以下形式之一：

• 设备文件名：如 /dev/sda1、/dev/nvme0n1p2
• UUID：如 UUID=123e4567-e89b-12d3-a456-426614174000 (推荐使用，更稳定)
• LABEL：如 LABEL=ROOT
• 网络设备：如 server:/share (NFS) 或 //server/share (CIFS)

示例：

/dev/sda1       # 使用设备路径
UUID=123...456  # 使用UUID
LABEL=DATA      # 使用卷标

2. 挂载点 (Mount Point)

指定文件系统的挂载目录，必须是已存在的目录路径。

示例：

/               # 根分区
/home           # 家目录分区
/mnt/data       # 数据分区

3. 文件系统类型 (Filesystem Type)

指定分区或设备的文件系统类型，常见的有：

• ext4、ext3、ext2 - Linux 常用文件系统
• xfs - 高性能文件系统
• btrfs - 高级功能文件系统
• vfat、fat32 - Windows FAT 文件系统
• ntfs - Windows NTFS 文件系统
• swap - 交换分区
• nfs - 网络文件系统
• cifs - SMB/CIFS (Windows 共享)
• auto - 自动检测文件系统类型

示例：

ext4    # 标准Linux文件系统
ntfs    # Windows NTFS分区
nfs     # 网络文件系统

4. 挂载选项 (Mount Options)

定义挂载时的各种选项，多个选项用逗号分隔。常见选项包括：

常用选项

• defaults - 相当于 rw,suid,dev,exec,auto,nouser,async
• rw / ro - 读写或只读挂载
• noexec - 禁止执行该分区上的程序
• exec - 允许执行程序
• nosuid - 忽略 setuid 和 setgid 位
• nodev - 不解释设备文件
• sync / async - 同步/异步 I/O
• atime / noatime - 是否更新文件访问时间
• relatime - 优化访问时间更新
• discard - 启用 TRIM (SSD优化)
• nofail - 设备不存在时不报错

文件系统特定选项

• uid= / gid= - 指定挂载的所有者 (用于FAT/NTFS)
• umask= / fmask= / dmask= - 权限掩码
• credentials= - SMB/CIFS 认证文件

示例：

defaults,noatime    # 默认选项+不更新访问时间
rw,nosuid,nodev,noexec  # 安全限制较多的挂载
user,noauto         # 允许用户挂载，但不自动挂载

5. dump 备份标志

控制 dump 工具是否备份该文件系统：

• 0 - 禁用备份 (大多数文件系统应设为0)
• 1 - 启用备份 (通常只对根文件系统设为1)

在 Linux 的 /etc/fstab 中，dump 是一个历史悠久的备份工具，用于文件系统的增量备份。虽然现代系统较少直接使用 dump，但它的配置选项仍保留在 /etc/fstab 中。

6. fsck 检查顺序

控制启动时 fsck 检查文件系统的顺序：

• 0 - 不检查
• 1 - 优先检查 (通常设为根文件系统)
• 2+ - 次要检查 (其他文件系统)

示例 fstab 条目

# 设备/分区           挂载点      类型    选项                  dump fsck
UUID=123...456      /           ext4    defaults,noatime     0    1
UUID=abc...def      /home       ext4    defaults,relatime    0    2
UUID=987...654      none        swap    sw                   0    0
/dev/sdb1           /mnt/data   ntfs    rw,user,uid=1000     0    0
server:/share       /mnt/nfs    nfs     defaults,_netdev     0    0
//server/share      /mnt/smb    cifs    credentials=/etc/smbpass.txt 0 0

真实例子1

# /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/ubuntu-vg/ubuntu-lv during curtin installation
/dev/disk/by-id/dm-uuid-LVM-MWwFTaBxyft4dnO9bt1pKvMoKDslt6OFim1WDYU0SI439mdmpbSHTM3zLLFsNaBJ / ext4 defaults 0 1
# /boot was on /dev/nvme0n1p2 during curtin installation
/dev/disk/by-uuid/541ac6c9-38c5-4c8f-b7bc-5c936139b9cc /boot ext4 defaults 0 1
# /boot/efi was on /dev/nvme0n1p1 during curtin installation
/dev/disk/by-uuid/0946-8CB4 /boot/efi vfat defaults 0 1
/swap.img       none    swap    sw      0       0

真实例子2

# CLOUD_IMG: This file was created/modified by the Cloud Image build process
UUID=a50a23a3-d964-4dfb-96e3-2536bdc8898e       /        ext4   discard,errors=remount-ro       0 1
UUID=cf077612-a959-4240-9014-ec9faae34ee8       /data    ext4   defaults        0 2
UUID=F3C9-4183  /boot/efi       vfat    umask=0077      0 1

完整行解析：

UUID=a50a23a3-d964-4dfb-96e3-2536bdc8898e / ext4 discard,errors=remount-ro 0 1

关键部分详解：

1. UUID=...（设备标识）

• 作用：通过唯一的UUID（而非设备名如 /dev/vda1）标识磁盘分区，避免设备名变化（如从 vda1 变成 vdb1）导致系统无法启动。

• 查看UUID：

  blkid /dev/vda1

  或

  ls -l /dev/disk/by-uuid/

2. discard（挂载选项）

• 作用：启用TRIM功能，适用于SSD磁盘，可提升性能并延长寿命。
• 注意：如果是传统HDD，无需此选项。

3. errors=remount-ro（挂载选项）

• 作用：如果文件系统出现错误，自动以只读（read-only）模式重新挂载，防止数据损坏。
• 替代方案：
  • errors=panic：直接触发内核崩溃（极端情况使用）。
  • errors=continue：忽略错误（不推荐）。

4. 0 1（fsck和dump设置）

• 第一个数字 0：
  • 表示是否用 dump 工具备份（0=不备份，1=备份）。
• 第二个数字 1：
  • 表示 fsck 在启动时的检查优先级（1=根分区优先检查，2=其他分区，0=不检查）。

特殊注意事项

1. 网络文件系统：应添加 _netdev 选项，确保网络就绪后再挂载
2. 交换分区：挂载点为 none，类型为 swap，选项为 sw
3. 用户挂载：添加 user 选项允许非root用户挂载
4. 自动挂载：noauto 选项可防止启动时自动挂载
5. 安全考虑：对于不可信的文件系统，考虑使用 nosuid,nodev,noexec

应用更改

修改 /etc/fstab 后，可以执行以下命令测试并应用更改：

# 测试fstab是否有语法错误
sudo mount -a
# 重新挂载所有文件系统
sudo mount -o remount /

最佳实践

1. 尽可能使用 UUID 而非设备路径 (/dev/sdX)，因为设备名可能变化
2. 对 SSD 考虑添加 discard 选项启用 TRIM
3. 对频繁读取的文件系统考虑 noatime 或 relatime
4. 对不需要执行程序的分区使用 noexec
5. 备份原始的 fstab 文件后再修改

通过正确配置 /etc/fstab，可以优化系统性能、增强安全性并确保文件系统在启动时正确挂载。

如果磁盘是虚拟机磁盘，从虚拟机管理器中扩容磁盘后，虚拟机操作系统没有识别到，此时可以执行echo 1 > /sys/class/block/sda/device/rescan来触发内核重新扫描该设备的 SCSI 总线，检测存储设备的变化（如新增的磁盘空间、分区等）。/sys/class/block/sda/device/rescan 是 Linux 系统中一个特殊的虚拟文件，用于触发 SCSI 设备的重新扫描操作。

如果要扩容的磁盘没有分区，即是直接将磁盘格式化为文件系统（mkfs.ext4 /dev/sda），此时只需要执行 resize2fs /dev/sda 即可完成文件系统的扩容。