# 磁盘管理

给 Linux 主机添加磁盘的步骤：
1. 给主机接入一个磁盘设备。可以划分多个磁盘分区，也可以不划分。
2. 用 mkfs 命令将磁盘或磁盘分区，格式化为某种文件系统。
3. 用 mount 命令将文件系统挂载到主机的某个目录，供用户读写。

# 磁盘分区

磁盘设备中默认不存在磁盘分区、分区表。用户需要的话，可以划分多个磁盘分区。
- 磁盘分区之间相互独立，可采用不同的文件系统。
- 磁盘分区之间相互隔离，一个分区发生故障时不会影响其它分区。

# fdisk

fdisk
      -l          # 显示系统所有的磁盘及其磁盘分区
      <disk>      # 打开一个终端，对指定磁盘进行配置

进入 fdisk 终端之后，可输入以下命令：

p      # 显示已有的磁盘分区
n      # 创建一个分区
p      # 接着输入 p 会创建主分区，输入 e 会创建扩展分区
2      # 然后设置分区编号
Enter  # 设置起始扇区（按回车会使用默认值）
+20G   # 设置结束扇区（可指定扇区大小）
d      # 删除一个分区
w      # 将设置内容保存

例：

[root@CentOS ~]# fdisk -l

Disk /dev/vda: 53.7 GB, 53687091200 bytes, 104857600 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
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x0009ac89

  Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/vda1   *        2048   104857566    52427759+  83  Linux

fdisk 命令显示的 1GB 等于 1000MB ，而 df 命令采用 1024 进制。
Disk label type: dos 表示该磁盘采用 MS-DOS 类型的分区表，即 DPT 分区表。存在一个磁盘分区 /dev/vda1 。

# Swap 分区

：交换分区，一种特殊的磁盘分区，用于临时代替物理内存来存储数据。

swap 分区的用途，类似于 Windows 系统的磁盘虚拟内存。
- 主机内存紧张时，可能将进程在物理内存中存储的部分数据，移到磁盘的 swap 分区，从而腾出空闲内存。该过程称为 swap out 。
- 等进程尝试读取这些数据时，会触发一次 major page fault ，将这些数据从磁盘拷贝回物理内存。该过程称为 swap in 。
Linux 会运行一个内核线程 kswapd0 ，负责管理 swap 分区。
- Linux 主机默认不存在 swap 分区，需要用户手动创建。
swap 分区值得使用吗？
- 优点：
  - 可以缓解主机内存不足的问题，避免进程被 OOM 杀死。
- 缺点：
  - swap in 需要等待磁盘 IO ，耗时较久。因此使用 swap 分区时，通常会导致进程的运行速度变慢，主机的磁盘 IO 量变多、CPU 使用率增高（因为 iowait ）。
  - 主机空闲内存很少时，会频繁进行 swap out 和 swap in ，可能导致 CPU 使用率达到 100% 。
- 因此：
  - 如果主机内存长期不足，应该增加物理内存。
  - 如果主机内存长期足够，应该禁用 swap 。
  - 如果主机内存偶尔不足，可以考虑启用 swap ，并调整内核参数 vm.swappiness 。

# mkswap

mkswap
      [device]    # 将一个 device 格式化成 swap 分区。device 可以是磁盘设备、磁盘分区或文件

例：

[root@CentOS ~]# dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=1024
1024+0 records in
1024+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 2.73547 s, 393 MB/s
[root@CentOS ~]# mkswap /swapfile
Setting up swapspace version 1, size = 1048572 KiB
no label, UUID=32de6480-099b-4ff1-b4f2-ea44b75ae430
[root@CentOS ~]# chmod 600 /swapfile
[root@CentOS ~]# swapon /swapfile

编辑 /etc/fstab 文件，可以让系统开机时自动挂载 swap 分区：
```
/swapfile    swap    swap    defaults     0    0
```

# swapon

swapon
      [device]    # 启用指定的 swap 分区
      -a          # 启用 /etc/fstab 中定义的所有 swap 分区
      -s          # 显示已启用的所有 swap 分区

# swapoff

swapoff
      [device]    # 停用指定的 swap 分区
      -a          # 停用所有 swap 分区

# LVM

：逻辑卷管理器（Logical Volume Manager ，LVM），用于创建逻辑卷。

安装：
```
yum install lvm2
```
- 目前常用的是 LVM v2 版本，向下兼容 v1 版本。
优点：
- 可以创建跨越多个存储设备的逻辑卷。
- 逻辑卷在创建之后可以改变容量，而传统的磁盘分区不支持。
使用步骤：
1. 将单个块设备（比如磁盘、磁盘分区）格式化为物理卷（Physical Volume ，PV）。
  - 默认在物理卷开头的第二个扇区中存储 LVM Label 标签，包括 UUID、容量等信息。
  - 物理卷划以物理盘区（Physical Extents ，PE）为单位划分存储空间，默认为 4MB 。
2. 将多个物理卷组成一个卷组（Volume Group ，VG），提供一个存储资源池。
3. 在卷组中创建逻辑卷（Logical Volume ，LV）。
  - 执行 fdisk -l 可看到逻辑卷，可格式化为文件系统，挂载后供用户读写。
逻辑卷的分类：
- 线性卷（linear volume）：将多个 pv 串联，从实际地址映射到逻辑卷的连续地址。
- 条状卷（striped volume）：将多个 pv 并联，数据轮流写入各个 pv 。
- 镜像卷（mirrored volume）：数据只写入一个 pv ，其它 pv 会同步拷贝，作为备份。
- 快照卷（snapshot volume）：对相同 VG 中的另一个逻辑卷进行快照备份。
  - 采用写时复制（Copy On Write ，COW）：快照卷内先保存指向数据 inode 的硬链接，当数据变化时才拷贝到快照卷。因此不会中断服务，支持增量备份。

# pv

lvmdiskscan           # 扫描本机的块设备，找出可格式化为 pv 的

pvcreate <device>...  # 将块设备格式化为 pv

pvscan                # 列出本机已有的 pv

pvremove <pv>...      # 删除 pv

这会擦除块设备中的 LVM label 。

# vg

vgcreate <vg> <pv>... # 创建一个 vg ，包含指定的 pv

vgdisplay             # 列出已有的 vg

vgrename <vg> <vg>    # 重命名 vg

vgchange <vg>         # 修改 vg 的配置
        -a <y|n>      # --active ，是否启用

vgextend <vg> <pv>... # 给 vg 添加 pv

vgreduce <vg> <pv>... # 从 vg 移除 pv

vg 只包含一个 pv 时，不能移除 pv ，只能删除整个 vg 。

vgremove <vg>         # 删除 vg

# lv

lvcreate <vg>         # 在 vg 中创建一个 lv ，默认为 linear 类型
        -L 50MB       # 指定容量，单位可以为 KB、MB、GB 等
        -i <n>        # 创建 striped 类型的 lv ，并指定 pv 的数量

        -v            # 显示详细的日志
        -vv           # 显示更详细的日志

例：

[root@CentOS ~]# lvcreate vg1 -L 50MB
  Rounding up size to full physical extent 52.00 MiB    # 自动将容量调整为 PE 的整数倍
  Logical volume "lvol0" created.

创建的 lv 会自动命名，编号从 0 递增。例如 lvol0 对应的设备路径为 /dev/vg1/lvol0 。

lvdisplay [lv]...     # 列出已有的 lv

lvrename <lv> <lv>    # 重命名 lv

lvchange <lv>         # 修改 lv 的配置
        -a <y|n>      # --active ，是否启用

lvextend <lv>         # 增加 lv 的容量
        -L 10MB       # 增加到指定大小
        -L +10MB      # 增加指定大小

lvreduce <lv>         # 减少 lv 的容量
        -L 10MB       # 减少到指定大小
        -L -10MB      # 减少指定大小

lvremove <lv>         # 删除 lv

# 文件系统

给主机接入的磁盘设备，属于块设备，以 block 为单位管理数据。
- 如果一个程序直接读写磁盘设备，则需要记录哪些 block 存储了数据、哪些 block 空闲。而且多个程序同时读写磁盘设备时，可能发生冲突。
- 因此，通常在磁盘中创建一个文件系统，负责记录 block 等信息。所有程序都通过这个文件系统来读写磁盘。

# block

文件系统以 block 为单位管理数据。
- 即使一个文件只包含 1 byte 数据，存储时也要占用 1 个 block 。
不同磁盘分区，可以采用不同的文件系统。即使采用相同的文件系统，也可以设置不同的 block size 。
- 例如，ext3 文件系统的 block size 默认为 4096 Bytes 。
block group
- ：磁盘中的所有 block 通常被分成几组。
super block
- ：用于存储整个文件系统的信息，包括 block、inode 的数量、使用情况等。
- 一般位于第一个 block group 中。

# inode

：索引节点（index node），用于记录一个文件在磁盘中的信息。

新建一个文件保存到磁盘时，系统会给它分配 n 个 block 的磁盘空间用于存储文件，再分配一个 inode 数据结构用于记录文件信息。
每个 inode 有一个数字编号作为唯一标识。
- inode 里会记录文件的元数据。主要是通过 stat 命令查看到的那些信息，比如文件类型、访问权限、指向该 inode 的硬链接数。
- inode 里会记录文件内容存储在磁盘的哪些 block 中。
- inode 里并不会记录文件名，文件名记录在目录文件中。
  - 因此移动、重命名文件时，不会改变文件本身（最后修改时间不变），而会改变所属的目录文件。
每个文件系统会在磁盘中存储一张索引表（inode table），记录所有已使用的 inode 的内容。
- 当指向一个 inode 的所有文件都被删除时，系统就会认为该 inode 及其 block 不再使用，可以释放，供新创建的文件使用。
例：
- 假设 Linux 系统要读取路径为 path 的某个文件的内容，需要先查询到该文件路径对应的 inode 编号为 xxx 。然后到磁盘的 inode table 中，找到该 inode 的内容，知道该文件存储在哪些 block 。最后读取这些 block 。
- 不能直接根据一个 inode 反查出对应的文件路径，遍历大量文件才能找出来。
- 如果在同一个文件系统内用 mv f1 f2 的方式移动文件，则新的文件依然使用之前的 inode ，不会在磁盘中重新拷贝一份数据，因此几乎不消耗时间。
- 在同一个文件系统内用 echo Hello > f1 的方式修改文件时， inode 编号不会变化。用 vim f1 的方式修改文件时，默认会先创建一个备份文件进行修改，然后替换原文件，因此 inode 编号会变化。

例：在 Python 中编辑文件

>>> f = open('f1', 'w+')  # 打开文件，这会自动分配一个文件描述符，并根据文件路径查询到 inode ，读取文件的内容
>>> f.write('Hello\n')    # 给文件写入内容，即使覆盖原有内容，即使写入很长的内容，也不会改变文件的 inode
6
>>> f.name                # 查看文件名
'f1'
>>> f.close()             # 关闭文件，即关闭文件描述符

当 Python 编辑文件时，可以另开一个终端，执行 mv f1 f2 重命名文件。在 Windows 上则不允许修改已打开的文件。
- 此时 Python 写入文件的内容会根据原 inode 写入磁盘，关联到 f2 。
- 不过在 Python 中执行 f.name ，依然会返回最初的文件名 f1 ，不会根据 inode 反查出当前的文件名。

# 分类

用户可以创建多种类型的文件系统，它们都兼容 open()、read()、write() 等系统接口。
- 例如：程序调用 open(pathname) 即可打开一个文件。操作系统会自动判断该 pathname 文件位于哪个磁盘、采用哪种文件系统，然后由文件系统调用磁盘驱动程序，访问磁盘中存储的数据。
存储在磁盘中的文件系统如下：
- ext2
  - 扩展文件系统（extended file system）的第二代。
- ext3
  - 兼容 ext2 。
  - 升级为日志文件系统。
    - 对磁盘执行一项操作之前，先将该操作记录到日志里。如果该操作执行了一半就中断（比如突然断电），则可以根据日志重新执行该操作，或者撤销该操作。
    - ext2 文件系统没有日志，出错时需要花很多时间扫描全部磁盘空间，找出哪些地方修改了一半就中断了，然后进行修复。
- ext4
  - 一种日志文件系统，兼容 ext3 。
  - 于 2008 年加入 Linux 内核，是 RHEL6 的默认文件系统。
  - 优点：支持更大的磁盘空间、单个文件体积，支持无限数量的子目录。
- xfs
  - 一种日志文件系统，比 ext4 更好。
  - 于 2001 年加入 Linux 内核，是 RHEL7 的默认文件系统。
- btrfs（B-tree file system）
  - 于 2009 年加入 Linux 内核。
  - 基于 B-tree 数据结构存储所有元数据。因此查找速度更快。
  - 采用写时复制策略，适合 SSD 硬盘。
    - 如果用户读取某个磁盘文件的部分 block ，修改之后写入磁盘，则不会存储到磁盘中的旧 block ，而是存储到新 block ，然后将旧 block 标记释放。
    - 优点：
      - 减少了同一个 block 的写入次数，有利于延长 SSD 硬盘的寿命。
      - 暂时保存了文件历史版本的 block ，方便生成快照。而传统文件系统需要停止修改磁盘，才能生成快照。
      - 不需要记录磁盘操作日志。因为不会修改旧 block 的内容，即使突然断电，也只是新 block 拷贝失败。
    - 缺点：
      - 读取文件的速度更慢。因为每个文件容易被分散存储到一些地址不连续的 block 。
  - 支持将一个文件系统的容量分为多份，每份称为一个子卷（subvolume）。
  - 支持对文件历史版本生成一个快照，实际上是将历史版本的 block 打包为一个子卷。
- FAT
  - 1977 年由比尔盖茨发布，主要用于 Windows 系统。
  - 目前最常见的一种 FAT 系统是 FAT32 ，单个文件体积最大为 4G 。
- NTFS
  - 一种日志文件系统。
  - 于 1993 年由微软公司发布，主要用于 Windows 系统。
  - 与 FAT 相比的优点：单个文件体积没有限制。
存储在 flash 中的文件系统如下，它们常用于嵌入式操作系统：
- jffs2
- yaffs
- cramfs ：一个只读的压缩文件系统。文件被压缩后节约了大量存储空间，要载入 RAM 时才解压缩。
- romfs
存储在 RAM 中的文件系统如下，它们的读写速度很快：
- rootfs
  - ：根文件系统。它的挂载点是它自己的 / 目录。
  - Linux 系统启动时，内核会创建一个只读（read-only）模式的 rootfs 。启动完成之后，可以将 rootfs 切换成读写（read-write）模式，或者在它上面挂载其它文件系统。
    - 比如将一个 ext4 文件系统挂载到 rootfs 的 / 目录，使得 rootfs 对用户不可见。
- ramdisk
  - ：一种较旧的内存文件系统，已被 tmpfs 取代。
- tmpfs
  - ：一种临时文件系统，将文件存储在 RAM 内存中，因此重启主机时这些文件会丢失。
  - Linux 默认创建了几个 tmpfs 文件系统并分别挂载到 /dev/shm、/run、/sys/fs/cgroup、/run/user/0 ，在这些目录下写入的文件会存储到 RAM 的共享内存（shared memory）中，也可能被存储到 Swap 分区。
  - Linux 默认限制了每个 tmpfs 文件系统的体积为 RAM 内存的一半。可以手动修改，例如：mount -o remount,rw,nosuid,nodev,size=4G /dev/shm
- proc
  - ：Linux 默认创建的一个文件系统，挂载到 /proc 目录。
- sysfs
  - ：Linux 默认创建的一个文件系统，挂载到 /sys 目录。
- devtmpfs
  - ：Linux 默认创建的一个文件系统，挂载到 /dev 目录。
  - Linux v2.6 开始使用一个用户态的守护进程 systemd-udevd 管理 /dev 目录下的设备，取代了传统的 devfsd 进程。
其它文件系统：
- nfs（Network File System，网络文件系统）
  - ：允许一个主机，通过网络访问另一个主机上存储的一组文件。
- FUSE（Filesystem in USErspace）
  - ：类 Unix 系统内核提供的一种 API ，允许用户态进程创建、挂载文件系统，不必进入内核态。
在磁盘中创建文件系统时，一般采用 xfs ，比 ext4 更好。
- ext4 文件系统的 inode 编号占 32bit ，因此最多可创建 2^32 个 inode 。
  - 相比之下， xfs 文件系统的 inode 编号占 64bit ，因此可以创建更多文件。
- ext4 文件系统在创建时，默认会为磁盘中每 16KB 空间创建一个 inode 数据结构， inode size 为 256 bytes 。因此磁盘空间的 256/(16*1024)≈1.6% 用于存储 inode ，剩下的空间才是 df 命令显示的文件系统 Size 。
  - 优点：事先创建了所有 inode ，减少了新建文件的耗时。
  - 缺点：
    - 如果用户创建少量文件，每个文件的体积很大，则可能磁盘使用率 100% 时，有些 inode 未被使用，却依然占用磁盘空间，造成浪费。
    - 如果用户创建大量文件，每个文件的体积很小，则可能磁盘使用率未到 100% ，就用完了所有 inode ，此时不能新建文件，造成浪费。
  - 相比之下，xfs 文件系统会在新建文件时动态创建 inode ，因此 inode 总量不是固定的。
- ext4 文件系统在创建时，默认会保留 reserved-blocks-percentage=5 百分比的磁盘空间，不允许非 root 进程写入。
  - 优点：当普通的磁盘空间写满时，允许 root 进程写入 reserved-blocks 空间，从而保证 root 进程能继续工作。但如果 root 进程不小心，也可能很快写满 reserved-blocks 空间。
  - 缺点：如果磁盘总体积较大，比如 1TB ，则容易因为平时不用 reserved-blocks 而浪费很多磁盘空间。
  - df 命令显示的 Avail 和 Use% 两个指标，会扣除 reserved-blocks 空间的体积（不管是否使用）。例如下例，Use% 达到 100% ，但 Used 小于 Size ，说明 reserved-blocks 尚未写满。
```
[root@CentOS ~]# df -hT
Filesystem     Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda1      ext4       50G   48G   0   100% /
```
  - 相比之下，xfs 文件系统会保留大概 0.03% 的磁盘空间，用于存储 xfs 文件系统本身的日志数据，不能被用户访问。

# mkfs

mkfs <device>     # 将一个 device 格式化成某种文件系统。device 可以是磁盘设备、磁盘分区或文件
    -t <fs>       # 指定文件系统的类型，默认为 ext2

例：
```
mkfs -t xfs /dev/vdb
```
- 如果 device 已存在文件系统，则会报错：/dev/vdb appears to contain an existing filesystem
- 如果 device 已被挂载，则会报错：/dev/vdb contains a mounted filesystem

创建文件系统之后，可以查看其详细的配置信息：

tune2fs <device>
      -l            # 显示一个 ext2/ext3/ext4 文件系统的配置
      -m 5          # 修改 reserved-blocks-percentage

xfs_info <device>   # 显示一个 xfs 文件系统的配置

# mount

mount                   # 显示已挂载的所有目录
    <fs> <dir>          # 将一个文件系统挂载到指定目录
        -t xfs          # 指定文件系统的类型，默认会自动识别
        -r              # 挂载为只读模式
        -L "vda2"       # 添加卷标
        -o options      # 添加一些挂载选项，以逗号分隔
    -a                  # 挂载 /etc/fstab 中定义的所有文件系统

例：
```
mount  /dev/vdb  /data
```
- 挂载点必须已存在，否则会报错：mount point /data does not exist
- 如果文件系统已挂载，或挂载点正在被某进程使用，则会报错：/dev/vdb is already mounted or /data busy
文件系统要挂载到主机目录树中某个目录，才能被用户读写。
- 被挂载的目录称为挂载点（mount point）。
- 挂载后，原本位于挂载点目录下的文件会对用户不可见，相当于被新的一层目录覆盖了。
- 例如：当系统插入 CD 之后会自动生成磁盘分区 /dev/cdrom ，要执行 mount /dev/cdrom /media/cdrom 将它挂载，才能读写。

常见的挂载选项：

defaults    # 默认选项，一般为 async,auto,dev,exec,nouser,rw,suid
remount     # 如果该文件系统已挂载，则重新挂载。常用于将一个只读模式的文件系统挂载为读写模式，例如 mount -o remount,rw /dir

async       # 允许异步 IO
sync        # 禁止异步 IO ，只能同步 IO
atime       # 自动更新 inode 的 access time ，默认启用该选项
noatime
relatime    # 如果当前 modify time 比 access time 更新，则更新 access time
norelatime

dev         # 允许读写该文件系统中的设备文件
nodev
exec        # 允许执行该文件系统中的二进制文件
noexec
suid        # 执行该文件系统中的程序时，允许 SUID 文件权限
nosuid

auto        # 允许被 mount -a 挂载
noauto
user        # 允许被非 root 用户挂载、卸载
nouser
ro          # 以只读模式挂载
rw          # 以读写模式挂载

用 mount 命令挂载的目录在系统重启后不会再挂载，而在 /etc/fstab 文件中可以设置系统开机时自动挂载的目录，例如：

# device    mount_point   fs_type   options     dump  pass
/dev/vdb    /data         xfs       defaults    1     1
/swapfile   swap          swap      defaults    0     0

dump 字段表示通过 dump 工具备份该文件系统的频率，可以取值：
```
0   # 不备份。这是默认值
1   # 每天备份一次
2   # 每 2 天备份一次
```
不过目前的 Linux 发行版一般没有安装 dump 工具。

pass 字段表示开机自检的顺序，可以取值：

0   # 不检查。这是默认值
1   # 启动时检查，检查不通过则不能正常开机，需要进入救援模式修复
2   # 启动之后才检查

# umount

umount
      <fs>        # 卸载文件系统，需要指定对应的磁盘分区或挂载点
          -f      # 强制卸载
      -a          # 卸载所有文件系统

# fsck

fsck 命令用于检查文件系统的一致性。比如找出格式错误的 inode 、找出已删除但未释放的 block 。
- 如果数据丢失了，并不能通过 fsck 找回。

命令：

fsck
    [device]    # 指定一个磁盘（必须未挂载）。如果不指定，则会检查 /etc/fstab 中的所有磁盘
    -t <fstype> # 指定文件系统的类型。如果不指定，则会自动识别
    -C          # 显示进度条
    -a          # 如果发现文件系统某处损坏，则自动修复
    -r          # 如果发现文件系统某处损坏，则在终端询问用户，是否希望修复

例：
```
fsck -t ext4 -a /dev/vda
```

# df

df          # 显示系统所有文件系统的信息
    [file]  # 显示指定文件所属的文件系统的信息
    -h      # 显示成人类容易阅读的单位。这会自动选用 MB、GB 等单位，不会四舍五入，而是向上取整
    -i      # 显示 inode 的数量、使用率
    -a      # 显示所有文件系统（包括 proc、swap）
    -T      # 增加显示文件系统的类型

例：
```
[root@CentOS ~]# df -hT
Filesystem     Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs       devtmpfs  1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs          tmpfs     1.9G   24K  1.9G   1% /dev/shm
tmpfs          tmpfs     1.9G  1.8M  1.9G   1% /run
tmpfs          tmpfs     1.9G     0  1.9G   0% /sys/fs/cgroup
tmpfs          tmpfs     379M     0  379M   0% /run/user/0
/dev/vda1      ext4       50G   24G   23G  52% /
/dev/vdb       xfs       100G   5G    95G   5% /data
```
- 文件系统 /dev/vda1 为 ext4 类型，挂载到了根目录 / 。通常是供整个 Linux 系统使用的磁盘，称为系统盘。
  - 如果系统盘写满了，会导致 SSH 登录失败、执行一些 shell 命令失败。
- 文件系统 /dev/vdb 为 xfs 类型，挂载到了目录 /data 。通常是供某些程序存储数据的磁盘，称为数据盘。
- 上述两个文件系统存放在磁盘设备中，而临时文件系统 devtmpfs、tmpfs 存放在内存中。
- swap 分区不属于文件系统，因此不包含在 df 命令的显示结果中。

# 扩容

如果增加了磁盘设备的容量，用 fdisk -l 命令可看到其容量变化，但其中的磁盘分区、文件系统的容量并不会改变，还需要手动扩容。
常见的扩容方案：
- 格式化：取消挂载磁盘，重新创建磁盘分区，然后格式化为文件系统。
- 在线扩容：如果存在磁盘分区则用 growpart 命令扩容，然后用 resize2fs 命令扩容文件系统。

ext2/ext3/ext4 文件系统可用以下命令扩容：

growpart <disk> <n>     # 扩展磁盘中的 n 号磁盘分区。这会修改分区表，使它占据后续的所有磁盘空间，直到磁盘末尾或下一个分区

resize2fs <fs> [size]   # 调整文件系统的容量

文件系统已挂载时，可用 resize2fs 命令在线扩容，但不支持在线缩容。
size 可使用 K、M、G、T 等单位。如果未指定 size ，则默认占用 device 的全部容量。

例：

growpart  /dev/vda  1
resize2fs /dev/vda1

xfs 文件系统可用以下命令扩容：

xfs_growfs <fs>
          -d <size>     # 调整到指定大小。如果不指定，则默认占用 device 的全部容量

# 数据备份

按实现方式分类:

物理备份
- ：直接拷贝文件，甚至拷贝整个磁盘。
- 这样拷贝、恢复的速度很快，接近磁盘的读写速度上限。但是会拷贝多余的数据。
逻辑备份
- ：从每个文件中读取要备份的数据，然后拷贝到其它文件中。
- 这样备份速度慢，但是占用磁盘空间小。

按是否停止服务分类:

在线备份
- ：又称为热备份，在备份的同时保持提供服务，允许用户访问服务器。
离线备份
- ：又称为冷备份，通常需要停止服务器，中断服务。

按备份策略分类:

完全备份
- ：将所有文件都备份。
- 这种备份策略最简单，恢复速度最快，但是备份速度最慢。
增量备份
- ：只备份上一次备份操作后的改动记录，恢复文件时需要按顺序使用每一次增量备份，任何一次增量备份都不能出问题。
- 这样备份速度最快，每次占用的磁盘空间也小，但是可靠性最低，恢复速度最慢。
差异备份
- ：将上一次完全备份后的改动记录都备份下来，这样恢复文件时只需要使用一个完全备份和一个差异备份。
- 效果介于完全备份与增量备份之间。