磁盘、文件系统与挂载

核心 · Key Idea

一句话：Linux 不分盘符 —— 所有存储都挂载到根 / 之下的某个目录。一块硬盘要先分区 → 创建文件系统 → 挂载才能用。

是什么#

磁盘 → 分区 → 文件系统 → 挂载点
/dev/nvme0n1
  └ /dev/nvme0n1p1  (EFI)
  └ /dev/nvme0n1p2  (ext4 → /)
  └ /dev/nvme0n1p3  (ext4 → /var)

新加一块盘 /dev/sdb：
  parted /dev/sdb mklabel gpt mkpart primary 0% 100%
  mkfs.ext4 /dev/sdb1
  mount /dev/sdb1 /mnt/data

打个比方#

打个比方 · Analogy

磁盘像仓库：先把仓库用墙隔成几个房间（分区），每个房间装上书架体系（文件系统），最后给房间钉上路牌（挂载到 /var/data）。

关键概念#

块设备Block Device

/dev/sda /dev/nvme0n1 等。lsblk 可视化。

分区表MBR / GPT

GPT 是现代标准，支持 >2T 和无限分区。

文件系统FS

ext4（默认稳定）、xfs（大容量）、btrfs / zfs（快照），tmpfs（内存）。

Inode索引节点

存文件元数据 + 指向数据块。inode 用尽即使空间没满也不能新建。

挂载点Mount Point

fstab/etc/fstab

开机自动挂载表。

LVM逻辑卷管理

在分区之上再抽象一层，方便扩容 / 快照。

常用命令#

# 看
lsblk -f                    # 树状看磁盘 + 文件系统 + 挂载
df -hT                      # 已挂载分区的剩余空间和类型
du -sh /var/log/*           # 看某目录占用
ncdu /                      # 交互式磁盘占用
 
# 操作
mount /dev/sdb1 /mnt/data
umount /mnt/data
mount -o remount,ro /        # 改成只读挂载
 
# 新盘从零开始
sudo mkfs.ext4 -L data /dev/sdb1
sudo mkdir /data
echo 'LABEL=data /data ext4 defaults,noatime 0 2' | sudo tee -a /etc/fstab
sudo mount -a

怎么工作#

VFS 让应用看到统一接口；底层换什么文件系统都不感知。

实操要点#

fstab 用 UUID= 或 LABEL=，不要写 /dev/sdb1 —— 设备名重启可能变。
noatime 选项：禁用最后访问时间，省一次写，对 SSD 友好。
磁盘满了别只看 df：df -i 看 inode 是不是也满了。
swap：内存不够时换页到磁盘。云主机一般默认无 swap，可以用 swapfile 加：
```
fallocate -l 4G /swapfile && chmod 600 /swapfile
mkswap /swapfile && swapon /swapfile
```
du -sh dir/* | sort -h 找占空间的目录。
磁盘满应急：先清 /var/log/*.log 旧日志和 /var/cache，然后看 journalctl --vacuum-size=200M。
大文件被删但磁盘没释放：进程还持有该文件 fd。lsof | grep deleted 找出来重启进程。

易混点#

从**文件系统层**看可用空间。
瞬时、近实时。

递归累加**文件大小**。
慢，但精确知道**谁占的**。