Ubuntu配置硬盘分区和挂载

简介

Ubuntu系统是如何管理硬盘的？

一般硬盘操作有两种：

分区管理：分区增加或减少空间
磁盘管理：挂载新磁盘

重要提醒：在进行分区/磁盘调整和扩展之前，请务必备份重要数据，以防出现意外情况。

分区扩展

当一个新安装的Ubuntu系统中，如果磁盘空间充足，一般会默认分配一部分硬盘空间给根目录 /，但并不会将全部空间分配出来，此时如果想要将全部空间都分配出来，则需要进行分区扩展相关操作。一般分区扩展有三步：

确定磁盘分区剩余空间
分配逻辑卷空间（重新分配分区）
扩展分区，使重新分配的空间生效

注意

备份数据：在进行分区调整和扩展之前，请务必备份重要数据，以防出现意外情况。
分区类型：确保您知道要调整的分区类型（例如，物理分区或 LVM 逻辑卷），并使用相应的工具。
挂载状态：有些操作需要在分区未挂载的状态下进行，因此可能需要在单用户模式或从 Live CD/USB 启动系统进行操作。
系统稳定性：在生产环境中进行此类操作时，请谨慎操作，并在维护窗口期内进行。

查看当前磁盘占用

这是一个磁盘维护常用操作，可以使用 df -h 命令查看当前硬盘分区及其占用情况：

bash
# 执行 df -h 输出如下
Filesystem                         Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                              787M  2.5M  785M   1% /run
efivarfs                           100K   94K  1.5K  99% /sys/firmware/efi/efivars
/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv   98G   13G   81G  14% /
tmpfs                              3.9G     0  3.9G   0% /dev/shm
tmpfs                              5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
/dev/sda2                          2.0G   96M  1.7G   6% /boot
/dev/sda1                          1.1G  6.2M  1.1G   1% /boot/efi
tmpfs                              787M   12K  787M   1% /run/user/1000

其中 /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv 即为一个安装系统时自动分配的一个分区，挂载在根目录 /。

但是我的硬盘空间时 500G 左右，此时应该如何扩充这个分区呢？

如我的 /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv 分区，这一般是使用的 LVM（逻辑卷管理器）管理的分区。LVM 提供了一种灵活的硬盘分区管理方式，可以轻松调整分区大小、添加新分区等。在这个例子中：

ubuntu--vg 是卷组（Volume Group）的名称。
ubuntu--lv 是逻辑卷（Logical Volume）的名称。
/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv 是逻辑卷的设备文件。

查看剩余空间

一般Ubuntu管理磁盘使用的都是 LVM ，执行 sudo vgdisplay 即可查看逻辑卷分组情况：

bash
# 运行 sudo vgdisplay 输出如下信息
  --- Volume group ---
  VG Name               ubuntu-vg
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        1
  Metadata Sequence No  2
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                1
  Open LV               1
  Max PV                0
  Cur PV                1
  Act PV                1
  VG Size               <444.08 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              113684
  Alloc PE / Size       25600 / 100.00 GiB
  Free  PE / Size       88084 / <344.08 GiB
  VG UUID               vqm4ii-2T7p-OaZx-Soq3-nfjq-OW22-iE2u7r

可以看到我的硬盘还有 <344.08 GiB 的剩余空间，我想把全部剩余空间都给到 /dev/mapper/ubuntu--vg-buntu--lv 分区，应该如何操作？

分配空间

根据上面的输出信息可知，我的逻辑卷组名是 ubuntu-vg，则逻辑卷名是 ubuntu--lv，则运行如下命令分配全部剩余空间给 /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv 设备对应的逻辑卷

bash
sudo lvextend -l +100%FREE /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

命令解析：这个命令用于扩展 LVM（逻辑卷管理器）中的逻辑卷。

sudo：以超级用户权限运行该命令。
lvextend：这是一个 LVM 命令，用于扩展逻辑卷。
-l +100%FREE：这是一个参数，指定将所有剩余的空闲空间分配给逻辑卷。
-l 表示扩展到指定的逻辑块数（extents），而不是直接指定大小。
+100%FREE 表示使用卷组（volume group）中所有可用的剩余空间，可以替换为确定的空间，如 +100G。
/dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv：这是要扩展的逻辑卷的路径。
ubuntu-vg 是卷组的名称。
ubuntu-lv 是逻辑卷的名称。

运行成功后输出：


  Size of logical volume ubuntu-vg/ubuntu-lv changed from 100.00 GiB (25600 extents) to <444.08 GiB (113684 extents).
  Logical volume ubuntu-vg/ubuntu-lv successfully resized.

此时再次查磁盘容器卷情况，可以看到剩余空间归零了：

bash
# 运行 sudo vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               ubuntu-vg
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        1
  Metadata Sequence No  3
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                1
  Open LV               1
  Max PV                0
  Cur PV                1
  Act PV                1
  VG Size               <444.08 GiB
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              113684
  Alloc PE / Size       113684 / <444.08 GiB
  Free  PE / Size       0 / 0   
  VG UUID               vqm4ii-2T7p-OaZx-Soq3-nfjq-OW22-iE2u7r

但此时并没有结束，如果此时使用 df -h 命令，你可以看到 /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv 空间并没有改变：

bash
# df -h
Filesystem                         Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                              787M  2.5M  785M   1% /run
efivarfs                           100K   94K  1.5K  99% /sys/firmware/efi/efivars
/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv   98G   13G   81G  14% /
tmpfs                              3.9G     0  3.9G   0% /dev/shm
tmpfs                              5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
/dev/sda2                          2.0G   96M  1.7G   6% /boot
/dev/sda1                          1.1G  6.2M  1.1G   1% /boot/efi
tmpfs                              787M   12K  787M   1% /run/user/1000

这是因为还没有将空间拓展到改逻辑卷

扩展文件系统

无论使用哪种方法调整分区大小，都需要扩展文件系统以使用新分配的空间。

使用下面的命令扩展文件系统：

bash
sudo resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

命令解析：这个命令用于调整 ext4 文件系统的大小，以匹配逻辑卷的新大小。

sudo：以超级用户权限运行该命令。
resize2fs：这是一个命令，用于调整 ext2/ext3/ext4 文件系统的大小。
/dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv：这是要调整大小的文件系统所在的设备路径。

执行该命令后，如果执行成功，将会输出如下信息：


resize2fs 1.47.0 (5-Feb-2023)
Filesystem at /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv is mounted on /; on-line resizing required
old_desc_blocks = 13, new_desc_blocks = 56
The filesystem on /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv is now 116412416 (4k) blocks long.

此时再查看 df -h，可以发现空间已生效：


Filesystem                         Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                              787M  2.5M  785M   1% /run
efivarfs                           100K   94K  1.5K  99% /sys/firmware/efi/efivars
/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv  437G   13G  406G   3% /
tmpfs                              3.9G     0  3.9G   0% /dev/shm
tmpfs                              5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
/dev/sda2                          2.0G   96M  1.7G   6% /boot
/dev/sda1                          1.1G  6.2M  1.1G   1% /boot/efi
tmpfs                              787M   12K  787M   1% /run/user/1000

至此，分区扩展完成。

磁盘挂载

待续……