【Linux从入门到精通】第13篇：磁盘管理与文件系统——数据存在哪了？

目录

一、引言：“磁盘满了”是运维的第一声警钟

二、df与du：磁盘排查的黄金搭档

2.1 df -h：看整体，哪个分区快满了？

2.2 du -sh：看细节，哪些目录在占空间？

2.3 df与du的配合策略

2.4 一个常被忽略的问题：inode耗尽

三、lsblk：看清你的磁盘和分区

四、mount与umount：挂载的艺术

4.1 挂载的概念

4.2 挂载U盘

4.3 挂载ISO镜像

4.4 卸载失败时的排查

五、/etc/fstab：开机自动挂载

5.1 fstab文件格式

5.2 实战：添加一个开机自动挂载的数据盘

5.3 fstab常见挂载选项

六、综合实战：磁盘空间告急的完整处理流程

七、本篇小结

动手练习

八、下篇预告

一、引言：“磁盘满了”是运维的第一声警钟

“服务器报500错误了！”
“网站怎么打不开了？”
“数据库连接失败了！”

这些问题背后的罪魁祸首，十有八九是同一件事：磁盘满了。

一个古老但真实的笑话：某公司网站宕机半天，运维排查了网络、内存、CPU、应用日志，最后发现是日志文件把磁盘占满了——而这个排查过程花了三个小时，因为没人第一时间想到用df -h。

今天我们就来掌握Linux的磁盘管理，让你在“磁盘告急”时能快速定位问题、解决问题，成为那个三分钟找出根因的人。

二、df与du：磁盘排查的黄金搭档

2.1 df -h：看整体，哪个分区快满了？

df（disk free）用于查看文件系统级别的磁盘使用情况——整个分区用了多少、还剩多少。

bash

df -h

-h参数表示“human-readable”，以K、M、G等人类可读的单位显示，而不是默认的1K块数。

输出示例：

text

Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/sda1 50G 42G 5.2G 90% / /dev/sdb1 100G 60G 40G 60% /data tmpfs 3.9G 1.2M 3.9G 1% /dev/shm

关键字段解读：

常用变体：

bash

# 只查看真实磁盘（排除tmpfs等虚拟文件系统） df -h -t ext4 -t xfs # 查看inode使用情况（小文件过多导致的“伪满”） df -ih

2.2 du -sh：看细节，哪些目录在占空间？

df告诉你“哪个分区快满了”，du（disk usage）则进一步告诉你“哪些目录在占地盘”。

bash

du -sh /var/*

参数说明：

• -s：summary，只显示总计（不加-s会列出每个子目录）

• -h：human-readable，人类可读格式

• *：统计该目录下每个子项的大小

输出示例：

text

12M /var/backups 4.0K /var/cache 2.3G /var/log 4.0K /var/mail

一目了然——/var/log占了2.3G，是清理的重点对象。

常用组合技：

bash

# 查看当前目录下各子目录的大小，按大小排序 du -sh * | sort -hr # 查看当前目录的总大小 du -sh . # 找出当前目录下最大的5个文件或目录 du -sh * | sort -hr | head -5 # 查看指定深度（--max-depth） du -h --max-depth=1 /var

2.3 df与du的配合策略

排查“磁盘满了”的标准流程：

bash

# 第一步：看整体，哪个分区满了？ df -h # 假设发现 / 分区使用率90% # 第二步：从根目录开始，逐层深入 du -sh /* 2>/dev/null | sort -hr | head -10 # 找出根下最大的目录，假设是 /var # 第三步：继续深入 du -sh /var/* 2>/dev/null | sort -hr | head -10 # 找出/var下最大的子目录，假设是 /var/log # 第四步：找到具体的大文件 ls -lhS /var/log | head -10 # -S 参数按文件大小排序 # 第五步：确认文件可以清理后，动手 > /var/log/huge_app.log # 清空文件内容（比rm更安全） # 或者 rm /var/log/old_log_*.log

2.4 一个常被忽略的问题：inode耗尽

有时候df -h显示磁盘还有空间，但系统却报“No space left on device”。这可能是inode被小文件耗尽了。

bash

df -ih # 查看inode使用情况

如果IUse%接近100%，说明你创建了海量小文件（常见于邮件队列、缓存目录）。解决方法是清理这些文件，而不是尝试“腾出更多空间”。

三、lsblk：看清你的磁盘和分区

lsblk（list block devices）用树形结构直观展示系统中的磁盘、分区和挂载关系。

bash

lsblk

输出示例：

text

NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 50G 0 disk ├─sda1 8:1 0 50G 0 part / sdb 8:16 0 100G 0 disk └─sdb1 8:17 0 100G 0 part /data sr0 11:0 1 1024M 0 rom

如何解读：

• sda、sdb：物理磁盘（或虚拟机磁盘）

• sda1、sdb1：磁盘上的分区

• sr0：光驱（现在的服务器上基本见不到了）

• MOUNTPOINT为空说明该分区没有被使用（可能是新加的磁盘还没挂载）

查看更详细的信息：

bash

lsblk -f # 显示文件系统类型和UUID lsblk -m # 显示权限信息

输出示例（带文件系统类型）：

text

NAME FSTYPE FSVER LABEL UUID MOUNTPOINT sda ├─sda1 ext4 1.0 abc123-def456-789 / sdb └─sdb1 xfs 123abc-456def-890 /data

UUID是分区的唯一标识符，在配置/etc/fstab时会用到。

四、mount与umount：挂载的艺术

4.1 挂载的概念

还记得第3篇讲的“一切皆文件”吗？在Linux中，所有存储设备都要挂载（mount）到目录树上的某个节点才能访问。插入U盘不会像Windows那样弹出“F盘”——它需要被挂载到某个目录。

mount命令本身可以查看当前所有挂载：

bash

mount | grep "^/dev"

输出示例：

text

/dev/sda1 on / type ext4 (rw,relatime) /dev/sdb1 on /data type xfs (rw,relatime)

4.2 挂载U盘

第一步：插入U盘后，用lsblk找到它

bash

lsblk # 会多出一个设备，比如sdc，容量和你U盘吻合

第二步：创建挂载点并挂载

bash

sudo mkdir -p /mnt/usb sudo mount /dev/sdc1 /mnt/usb

第三步：访问U盘内容

bash

ls /mnt/usb

第四步：用完卸载

bash

sudo umount /mnt/usb

⚠️重要：卸载前确保没有程序正在使用该目录（比如你的终端当前不在/mnt/usb下），否则会报target is busy错误。

4.3 挂载ISO镜像

不需要刻录光盘，你可以直接把ISO文件挂载为一个目录来读取内容：

bash

# 创建挂载点 sudo mkdir -p /mnt/iso # 挂载ISO文件（注意是-o loop） sudo mount -o loop ubuntu-22.04.iso /mnt/iso # 现在可以像浏览普通目录一样查看ISO内容 ls /mnt/iso # 用完后卸载 sudo umount /mnt/iso

-o loop告诉系统把这个普通文件当成一个块设备来处理——这是“一切皆文件”哲学的又一个生动例子。

4.4 卸载失败时的排查

bash

# 错误：target is busy # 原因：有程序正在使用该目录 # 查看是谁占用了目录 sudo lsof /mnt/usb # 或者 sudo fuser -v /mnt/usb # 强制结束占用进程后卸载 sudo fuser -km /mnt/usb sudo umount /mnt/usb

五、/etc/fstab：开机自动挂载

手动挂载的目录在重启后会消失。要让挂载在开机时自动生效，需要配置/etc/fstab文件。

5.1 fstab文件格式

text

# <file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass> UUID=abc-123 /data ext4 defaults 0 2

字段逐一解释：

5.2 实战：添加一个开机自动挂载的数据盘

第一步：查看分区的UUID

bash

lsblk -f

找到目标分区的UUID，比如abc123-def456-789。

第二步：创建挂载点

bash

sudo mkdir -p /data

第三步：编辑fstab

bash

sudo vim /etc/fstab

添加一行：

text

UUID=abc123-def456-789 /data ext4 defaults 0 2

第四步：测试配置（非常重要！）

在重启之前，先用以下命令测试fstab是否有语法错误：

bash

sudo mount -a

如果没有任何输出，说明配置正确。如果有报错，说明fstab有问题，立即修正，否则系统可能无法正常启动。

5.3 fstab常见挂载选项

六、综合实战：磁盘空间告急的完整处理流程

假设你收到监控告警：服务器/分区使用率超过90%。

bash

# 第一步：确认告警 df -h / # 输出确认 Use% 超过90% # 第二步：找出根目录下占用最大的目录（排除虚拟文件系统） sudo du -sh /* 2>/dev/null | sort -hr | head -5 # 输出示例： # 12G /var # 8.5G /usr # 3.2G /home # 1.1G /opt # 可以立即确认/var是元凶 # 第三步：深入/var sudo du -sh /var/* 2>/dev/null | sort -hr | head -5 # 输出示例： # 8.9G /var/log # 1.5G /var/cache # 可以发现/var/log是主要占用者 # 第四步：找出/var/log中的大文件 ls -lhS /var/log | head -10 # 找到一个8.5G的syslog日志文件 # 第五步：安全清空大日志（不要直接rm，可能影响rsyslog服务） sudo truncate -s 0 /var/log/syslog # 或者 sudo cat /dev/null > /var/log/syslog # 第六步：清理旧压缩日志 sudo find /var/log -name "*.gz" -mtime +30 -delete # 第七步：验证 df -h / # Use%应该已经下降

七、本篇小结

今天掌握了Linux磁盘管理的完整工具链：

排查工具：

• df -h：看分区整体空间使用情况

• du -sh * | sort -hr：逐层深入，找到占用空间的目录

• df -ih：检查inode是否耗尽

设备管理：

• lsblk：树形查看磁盘、分区、挂载关系

• lsblk -f：查看文件系统类型和UUID

挂载操作：

• mount /dev/设备 /挂载点：挂载设备

• umount /挂载点：卸载设备

• mount -o loop ISO文件 /挂载点：挂载ISO镜像

自动挂载：

• 编辑/etc/fstab，使用UUID指定设备

• 修改后务必先执行mount -a测试，防止无法启动

动手练习

bash

# 1. 检查当前系统的磁盘使用情况 df -h # 2. 找出当前目录下最大的3个文件或子目录 du -sh * | sort -hr | head -3 # 3. 查看磁盘和分区结构 lsblk lsblk -f # 查看UUID # 4. 创建一个测试用的临时文件镜像（模拟ISO挂载） dd if=/dev/zero of=/tmp/test.img bs=1M count=10 sudo mkdir -p /mnt/testimg sudo mount -o loop /tmp/test.img /mnt/testimg ls /mnt/testimg sudo umount /mnt/testimg rm /tmp/test.img # 5. 查看当前的fstab配置 cat /etc/fstab

八、下篇预告

今天学习了磁盘的日常管理，但你知道系统是怎么启动起来的吗？从你按下电源键到出现登录界面，中间经历了哪些步骤？

下一篇我们将进入Linux引导流程，了解BIOS/UEFI、GRUB2引导加载程序、内核加载、systemd/init的整个启动链条。你还会学到“单用户模式修改root密码”这个应急技能——当忘记root密码时，不需要重装系统。

延伸思考：在生产环境中，/var/log经常是磁盘占满的头号嫌疑犯。为什么日志会无限增长？下一篇我们会提到logrotate日志轮转机制，在第16篇计划任务中会深入讲解如何自动化管理日志。