lsblk
# NAME        MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
# sda           8:0    0   100G  0 disk
# ├─sda1        8:1    0     1G  0 part /boot/efi
# ├─sda2        8:2    0     2G  0 part /boot
# └─sda3        8:3    0    97G  0 part
#   ├─vg0-root 253:0   0    50G  0 lvm  /
#   └─vg0-var  253:1   0    47G  0 lvm  /var
# sdb           8:16   0   500G  0 disk
# └─sdb1        8:17   0   500G  0 part /data
# sr0          11:0    1  1024M  0 rom

lsblk -f                    # ✅ 加上文件系统类型、LABEL、UUID —— 最常用
# NAME   FSTYPE FSVER LABEL UUID                                 MOUNTPOINTS
# sdb1   ext4   1.0   data  a1b2c3d4-...                          /data

lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,FSAVAIL,FSUSE%,MOUNTPOINT    # 自定义列
lsblk -d                    # 只看整盘，不展开分区
lsblk -p                    # 显示完整设备路径 /dev/sdb1
lsblk -a                    # 包括空设备
lsblk -J                    # JSON 输出（脚本用）
lsblk -t                    # 显示拓扑（扇区大小、队列深度、调度器）
lsblk /dev/sdb              # 只看某个设备
lsblk -o +MODEL,SERIAL      # 追加列（认盘用）

/dev/sda, /dev/sdb        # SCSI/SATA/USB 盘（sd = SCSI disk）
/dev/sda1                 # sda 的第 1 个分区
/dev/vda, /dev/vdb        # virtio 虚拟盘（KVM/云主机常见，v = virtio）
/dev/xvda                 # Xen 虚拟盘（AWS 老实例类型）
/dev/nvme0n1              # NVMe：控制器 0 的命名空间 1
/dev/nvme0n1p1            #       它的第 1 个分区（注意有 p！）
/dev/hda                  # 老 IDE 盘（已基本绝迹）
/dev/mmcblk0p1            # SD 卡 / eMMC
/dev/loop0                # 回环设备（把文件当块设备用）
/dev/mapper/vg0-root      # device-mapper（LVM、加密、multipath）
/dev/md0                  # 软 RAID

ls -l /dev/sdb1
# brw-rw---- 1 root disk 8, 17 Aug 12 18:30 /dev/sdb1
#                        ^^^^^ 主设备号 8（sd 驱动），次设备号 17
# b = block device（块设备），c = character device（字符设备）

cat /proc/devices | grep -A5 'Block devices'
# Block devices:
#   8 sd
#   9 md
#  11 sr
# 253 device-mapper
# 259 blkext

# 文件名只是给人看的，内核认的是这两个数字（04 篇讲过同样的道理）
sudo mknod /tmp/myfakedisk b 8 17     # 手动创建一个指向同一设备的节点
sudo blkid /tmp/myfakedisk            # 能识别出来，因为主次号相同

# 会导致设备名变化的情况
# ① 插拔顺序不同（USB 盘）
# ② BIOS/UEFI 里改了启动顺序
# ③ 云上加卸载云盘
# ④ 内核版本升级导致驱动加载顺序改变
# ⑤ 多路径（multipath）环境

# 后果：原来的 /dev/sdb 变成了 /dev/sdc，
#      fstab 里写死 /dev/sdb1 的挂载就会挂错盘或挂载失败 -> 系统启动卡住

sudo blkid
# /dev/sda2: UUID="a1b2c3d4-e5f6-7890-abcd-ef1234567890" TYPE="ext4" PARTUUID="..."
# /dev/sdb1: LABEL="data" UUID="f0e1d2c3-..." TYPE="xfs"

# 四种标识方式的可靠性
# ① UUID       文件系统的唯一 ID   ← 【最推荐】格式化时生成，跟着文件系统走
# ② LABEL      文件系统标签         人类可读，但可能重复
# ③ PARTUUID   分区的 UUID（GPT）   跟着分区走，重新格式化不变
# ④ /dev/sdX   设备名               ❌ 不可靠

# 内核还提供了按标识访问的软链接
ls -l /dev/disk/by-uuid/
ls -l /dev/disk/by-label/
ls -l /dev/disk/by-id/            # 按厂商+序列号（认物理盘最可靠）
ls -l /dev/disk/by-path/          # 按物理连接路径（PCI 插槽）
ls -l /dev/disk/by-partuuid/
# 这些都是 udev 根据设备属性自动创建的软链接

sudo blkid                        # 列出所有块设备的标识
sudo blkid /dev/sdb1              # 只看一个
sudo blkid -s UUID -o value /dev/sdb1     # 只输出 UUID 的值（脚本用）
# f0e1d2c3-4b5a-6978-8c9d-0e1f2a3b4c5d
sudo blkid -L data                # 按 LABEL 反查设备名
sudo blkid -U f0e1d2c3-...        # 按 UUID 反查
sudo blkid -p /dev/sdb1           # 探测模式（不用缓存，直接读设备）
sudo blkid -c /dev/null /dev/sdb1 # 绕过缓存 /etc/blkid.tab

# 写 fstab 时的标准姿势
echo "UUID=$(sudo blkid -s UUID -o value /dev/sdb1)  /data  xfs  defaults,noatime  0 2" \
  | sudo tee -a /etc/fstab

df -hT
# Filesystem     Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
# /dev/mapper/vg0-root ext4  50G   28G   20G  59% /
# /dev/sdb1      xfs    500G  120G  380G  24% /data
# tmpfs          tmpfs  7.8G  1.2M  7.8G   1% /run

df -h /var/log/app.log            # ✅ 给文件路径，显示它所在的文件系统
df -i                             # inode 用量
df -hT -x tmpfs -x devtmpfs -x overlay      # 只看真实磁盘
df --output=target,fstype,size,pcent,ipcent -h    # 空间与 inode 一起看
timeout 5 df -h                   # 防 NFS 卡死

# 监控脚本：超过 85% 就告警
df -PH -x tmpfs -x devtmpfs | awk 'NR>1 && int($5)>85 {print $6, $5}'

sudo tune2fs -l /dev/sdb1 | grep -i 'reserved block'
# Reserved block count:     6553600            <- 块数
sudo tune2fs -m 1 /dev/sdb1        # 把保留比例从 5% 降到 1%（大盘上能释放几十 GB）
# xfs 没有这个机制

findmnt
# TARGET                       SOURCE          FSTYPE   OPTIONS
# /                            /dev/mapper/... ext4     rw,relatime
# ├─/proc                      proc            proc     rw,nosuid,nodev,noexec
# ├─/sys                       sysfs           sysfs    rw,nosuid,nodev,noexec
# ├─/run                       tmpfs           tmpfs    rw,nosuid,nodev,size=1608468k
# ├─/data                      /dev/sdb1       xfs      rw,relatime,attr2
# └─/var/lib/docker/overlay2   overlay         overlay  rw,relatime,lowerdir=...

findmnt /data                     # 查某个路径属于哪个挂载点
findmnt -t ext4,xfs               # 只看指定类型
findmnt --df                      # 带用量（类似 df 但树形）
findmnt -o TARGET,SOURCE,FSTYPE,OPTIONS,USE%
findmnt -S /dev/sdb1              # 按源设备查
findmnt -T /var/log/app.log       # 按目标路径查（文件也行）
findmnt --verify                  # ✅ 检查 fstab 语法与可挂载性
findmnt -R /                       # 递归显示子挂载
findmnt -J                        # JSON

# 老式命令（输出杂乱，但一定存在）
mount | column -t
cat /proc/mounts                  # 内核视角，最可靠，脚本用这个
cat /proc/self/mountinfo          # 更详细（含挂载 ID、传播属性）

# 判断是不是挂载点（脚本防御用）
mountpoint -q /data && echo "已挂载" || echo "未挂载"
mountpoint -q /data || { echo "数据盘未挂载，中止"; exit 1; }
#                       ^^ 防止往未挂载的目录写数据，把根分区写爆

# 分区表
sudo fdisk -l                     # 所有磁盘的分区表
sudo fdisk -l /dev/sdb
sudo parted -l                    # 同上，输出格式不同
sudo parted /dev/sdb print        # 单个设备
sudo sfdisk -l /dev/sdb           # 脚本友好
sudo sgdisk -p /dev/sdb           # GPT 专用

# 磁盘硬件信息
lsscsi                            # SCSI 设备列表
sudo nvme list                    # NVMe 盘列表（型号、序列号、容量）
sudo smartctl -a /dev/sda         # ✅ SMART 健康信息（坏道、通电时间、温度）
sudo smartctl -H /dev/sda         # 只看健康状态结论
sudo hdparm -I /dev/sda           # 磁盘参数
cat /sys/block/sda/queue/rotational      # 1=机械盘  0=SSD
cat /sys/block/sda/queue/scheduler       # IO 调度器
cat /sys/block/sda/size                  # 扇区数（× 512 = 字节）

# IO 性能
iostat -xz 1                      # 每秒刷新的 IO 统计（%util、await）
iotop -o                          # 哪个进程在读写（-o 只显示有 IO 的）
sudo blktrace / biosnoop          # 更底层的追踪（eBPF）

# 目录用量
du -xh --max-depth=1 /var | sort -h        # 找大目录（-x 不跨文件系统）
ncdu /var                         # ✅ 交互式的 du（强烈推荐，可以边看边删）

# 看当前用的是哪种
sudo parted /dev/sdb print | grep 'Partition Table'
# Partition Table: gpt
sudo fdisk -l /dev/sdb | grep -i 'disklabel type'
# Disklabel type: gpt

# 现在的选择很简单：新盘一律用 GPT
# 唯一例外：需要在老 BIOS 机器上启动，且不支持 UEFI 时

cat /sys/block/sdb/queue/hw_sector_size          # 512 或 4096（物理）
cat /sys/block/sdb/queue/logical_block_size      # 逻辑扇区大小
sudo fdisk -l /dev/sdb | grep 'Sector size'
# Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes
#                                 ^^^ 逻辑     ^^^^ 物理（512e 盘）

# 云盘的常见做法：不分区，直接格式化整盘
sudo mkfs.ext4 /dev/vdb            # 注意是 vdb 不是 vdb1
sudo mount /dev/vdb /data

# 好处：扩容极简（云控制台扩容后直接 resize2fs，不用先动分区表）
# 代价：不能在一块盘上放多个文件系统（但云上加盘很便宜，一般不需要）

# ── fdisk：交互式，MBR/GPT 都支持（最常用）──
sudo fdisk /dev/sdb
# 常用子命令：
#   m  帮助
#   p  打印当前分区表
#   n  新建分区（然后按提示：分区号、起始扇区、结束扇区或 +500G）
#   d  删除分区
#   t  改分区类型（8e00=Linux LVM, 8300=Linux filesystem, 8200=swap）
#   g  创建新的空 GPT 分区表    ← 新盘用这个
#   o  创建新的空 MBR 分区表
#   w  【写入并退出】          ← 在此之前所有操作都在内存里，没落盘
#   q  不保存退出              ← 改错了用这个

# ── parted：脚本友好（自动化用）──
sudo parted -s /dev/sdb mklabel gpt
sudo parted -s /dev/sdb mkpart primary ext4 1MiB 100%
#                                          ^^^^ 从 1MiB 开始（对齐！）
sudo parted -s -a optimal /dev/sdb mkpart primary 0% 100%
#              ^^^^^^^^^^ 自动最优对齐
sudo parted /dev/sdb print free           # 看空闲空间
sudo parted -s /dev/sdb rm 1              # 删除分区 1

# ── sgdisk：GPT 专用，最适合脚本 ──
sudo sgdisk -og /dev/sdb                  # 清空并建 GPT
sudo sgdisk -n 1:0:+500G -t 1:8300 -c 1:"data" /dev/sdb
#           ^^^^^^^^^^^^ 分区1，起始默认，大小 500G
#                        ^^^^^^^^^ 类型码
#                                  ^^^^^^^^^^^^^ 分区名
sudo sgdisk -p /dev/sdb                   # 打印
sudo sgdisk --backup=/root/sdb.gpt /dev/sdb        # ✅ 备份分区表
sudo sgdisk --load-backup=/root/sdb.gpt /dev/sdb   # 恢复
sudo sgdisk -Z /dev/sdb                   # ⚠️ 抹掉所有分区表（zap）

sudo partprobe /dev/sdb           # 让内核重读分区表
sudo partx -u /dev/sdb            # 或者
sudo blockdev --rereadpt /dev/sdb # 或者
lsblk /dev/sdb                    # 确认新分区出现了

# 如果提示 "Device or resource busy"（有分区正在使用），只能重启
# 所以生产上改分区表前要先 umount 所有相关分区

# 分区起始位置应该对齐到 1MiB（2048 个 512B 扇区）
# 原因：SSD 的擦除块和 RAID 的条带通常是 512KB~4MB，
#      不对齐会导致一次逻辑写落到两个物理块上 -> 写放大、性能下降

sudo parted /dev/sdb align-check optimal 1
# 1 aligned                       ✅

# 通用场景、Debian 系      -> ext4（最稳，社区经验最多）
# RHEL 系、大文件、数据库  -> xfs（RHEL 默认，大文件与并发写更优）
# 海量小文件               -> xfs（inode 动态分配，不会用尽）
# 需要快照/校验和          -> btrfs 或 ZFS
# ⚠️ 关键区别：xfs 不能缩小！规划容量时要留意（但实际很少需要缩小）

# 基本用法
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1
sudo mkfs.xfs /dev/sdb1
sudo mkfs -t ext4 /dev/sdb1         # 等价写法

# 常用参数（ext4）
sudo mkfs.ext4 -L data /dev/sdb1              # -L 设 LABEL
sudo mkfs.ext4 -m 1 /dev/sdb1                 # -m 保留块百分比（默认 5%，大盘设 1%）
sudo mkfs.ext4 -N 10000000 /dev/sdb1          # -N 指定 inode 总数（海量小文件）
sudo mkfs.ext4 -i 4096 /dev/sdb1              # -i 每多少字节一个 inode（默认 16384）
sudo mkfs.ext4 -b 4096 /dev/sdb1              # -b 块大小
sudo mkfs.ext4 -T largefile /dev/sdb1         # -T 用途预设（largefile/news/small）
sudo mkfs.ext4 -E lazy_itable_init=0 /dev/sdb1  # 立即初始化 inode 表（不加会后台慢慢做）
sudo mkfs.ext4 -F /dev/sdb1                   # -F 强制（设备正在使用时）

# 常用参数（xfs）
sudo mkfs.xfs -L data /dev/sdb1
sudo mkfs.xfs -f /dev/sdb1                    # -f 强制覆盖已有文件系统
sudo mkfs.xfs -m reflink=1 -m crc=1 /dev/sdb1 # 开启 reflink（秒级复制，见 04 篇 4.2）
sudo mkfs.xfs -d su=64k,sw=4 /dev/sdb1        # RAID 条带对齐

# ⚠️ mkfs 会【立即销毁】设备上的所有数据，没有确认提示
#    执行前务必用 lsblk -f 确认设备名和当前内容
lsblk -f /dev/sdb                  # 先看清楚！
sudo wipefs -a /dev/sdb1           # 想彻底清掉旧签名再格式化

# ── 扩容（在线，不用卸载）──
# ext4
sudo resize2fs /dev/sdb1                      # 扩到分区/设备的最大可用
sudo resize2fs /dev/sdb1 400G                 # 扩到指定大小
# xfs（只能扩不能缩，且必须【已挂载】）
sudo xfs_growfs /data                         # 注意参数是【挂载点】不是设备
sudo xfs_growfs -d /data                      # -d 扩到最大

# ── 缩小（ext4 才行，且必须先卸载）──
sudo umount /data
sudo e2fsck -f /dev/sdb1                      # 必须先检查
sudo resize2fs /dev/sdb1 200G                 # 缩小
# xfs 不支持缩小 —— 只能备份、重建、恢复

# ── 检查与修复 ──
sudo fsck /dev/sdb1                # 通用入口（会调对应的 fsck.<type>）
sudo e2fsck -f /dev/sdb1           # ext4：-f 强制检查（即使标记为 clean）
sudo e2fsck -p /dev/sdb1           # -p 自动修复安全的问题
sudo e2fsck -y /dev/sdb1           # -y 对所有提问回答 yes
sudo xfs_repair /dev/sdb1          # xfs 用这个（不是 fsck.xfs）
sudo xfs_repair -n /dev/sdb1       # -n 只检查不修复

# ⚠️ 必须先卸载才能检查！在挂载状态下 fsck 会破坏文件系统
findmnt /dev/sdb1 && echo "还挂着，先 umount"

# ── tune2fs：调整 ext4 参数（无需重新格式化）──
sudo tune2fs -l /dev/sdb1                     # ✅ 查看全部参数
sudo tune2fs -L newlabel /dev/sdb1            # 改 LABEL
sudo tune2fs -U random /dev/sdb1              # 重新生成 UUID（克隆盘冲突时用）
sudo tune2fs -m 1 /dev/sdb1                   # 改保留块百分比
sudo tune2fs -c 100 /dev/sdb1                 # 每挂载 100 次强制检查
sudo tune2fs -i 30d /dev/sdb1                 # 每 30 天强制检查
sudo tune2fs -c -1 -i 0 /dev/sdb1             # 关闭定期检查（生产上常做，避免意外的长时间启动）
sudo tune2fs -o journal_data_writeback /dev/sdb1   # 改日志模式（性能↑安全性↓）
sudo tune2fs -O ^has_journal /dev/sdb1        # 关闭日志（只在特殊场景，如纯缓存盘）

# xfs 的对应命令
sudo xfs_admin -L newlabel /dev/sdb1
sudo xfs_admin -U generate /dev/sdb1
sudo xfs_info /data                           # 查看 xfs 参数（含 reflink 是否开启）

sudo mkdir -p /data                     # 挂载点必须先存在
sudo mount /dev/sdb1 /data              # 挂载
sudo mount -t xfs /dev/sdb1 /data       # 显式指定类型（通常能自动探测）
sudo mount -o noatime /dev/sdb1 /data   # 带选项
sudo mount UUID=f0e1d2c3-... /data      # 按 UUID 挂载
sudo mount LABEL=data /data             # 按 LABEL
sudo mount /data                        # ✅ fstab 里有这条记录时，只写挂载点即可
sudo mount -a                           # 挂载 fstab 里所有未挂载的（改完 fstab 必做）
sudo umount /data                       # 卸载（注意命令是 umount 不是 unmount）
sudo umount /dev/sdb1                   # 也可以指定设备

# 不卸载就改选项
sudo mount -o remount,ro /data                  # 临时改为只读
sudo mount -o remount,rw /data                  # 改回读写
sudo mount -o remount,noatime /data

# 一个典型的加固组合
sudo mount -o rw,noexec,nosuid,nodev /dev/sdb1 /srv/upload
#             ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 上传目录：不能执行、SUID 失效、无设备文件

# 数据库/日志盘的性能组合
sudo mount -o rw,noatime,nodiratime /dev/sdb1 /var/lib/mysql

# 查看当前生效的挂载选项
findmnt -o TARGET,OPTIONS /data
cat /proc/mounts | grep /data

# 挂载前，/data 目录里已经有文件
sudo mkdir -p /data && echo "重要数据" | sudo tee /data/important.txt
ls /data          # important.txt

# 现在把一块盘挂到 /data
sudo mount /dev/sdb1 /data
ls /data          # （空的！）important.txt 不见了

# 原来的文件【没有丢】，只是被新挂载的文件系统"盖住"了，仍然占着根分区的空间
sudo umount /data
ls /data          # important.txt 又回来了

# ✅ 找出被遮盖的文件：把根重新挂到另一个位置
sudo mkdir -p /mnt/rootfs
sudo mount --bind / /mnt/rootfs
#          ^^^^^^ bind mount：把根文件系统"再挂一份"到 /mnt/rootfs，
#                 此时 /mnt/rootfs/data 显示的是【被遮盖的原始内容】
sudo du -sh /mnt/rootfs/data
# 45G     /mnt/rootfs/data      <- 找到了！45GB 被遮盖的数据
sudo ls /mnt/rootfs/data
sudo rm -rf /mnt/rootfs/data/*  # 确认无用后清理
sudo umount /mnt/rootfs

# 预防：挂载前确认目录是空的
[[ -z "$(ls -A /data)" ]] || echo "⚠️ /data 非空，挂载会遮盖这些文件"

sudo mount --bind /data/www /var/www          # 把一个目录"映射"到另一个位置
sudo mount --rbind /data /mnt/data            # r = recursive，连子挂载一起
sudo mount -o bind,ro /data/config /app/config  # 只读绑定
#          ⚠️ 老内核上 bind 时的 ro 不生效，要分两步：
sudo mount --bind /data/config /app/config
sudo mount -o remount,bind,ro /app/config

# fstab 里的写法
# /data/www  /var/www  none  bind  0 0

# 实际用途
# ① 把大目录搬到别的盘但保持原路径可访问
#    （比如 /var/lib/docker 太大，搬到数据盘后 bind 回来）
sudo systemctl stop docker
sudo mv /var/lib/docker /data/docker
sudo mkdir /var/lib/docker
sudo mount --bind /data/docker /var/lib/docker
# fstab: /data/docker /var/lib/docker none bind 0 0

# ② chroot / 容器里提供宿主机的目录
# ③ 给同一份数据提供不同的挂载选项（一处可写、一处只读）
# ④ systemd 的 BindPaths= 就是用它实现的

sudo umount /data
# umount: /data: target is busy.

# ── 找出谁在占用 ──
sudo lsof +D /data                 # 递归列出该目录下被打开的文件
sudo lsof /data                    # 或者
sudo fuser -vm /data               # ✅ 更直接：列出使用该挂载点的进程
# USER   PID ACCESS COMMAND
# root  1234 F..c.. myapp
#              ^^^ F=打开文件 c=cwd 在里面 r=root目录 m=mmap

# ── 常见原因 ──
# ① 有进程的 cwd 在里面（最常见！包括你自己的 shell）
cd /                               # 先离开这个目录
# ② 有进程打开了里面的文件
sudo fuser -km /data               # ⚠️ k = kill 所有占用的进程（危险）
sudo fuser -TERM -km /data         # 先发 TERM 而不是 KILL
# ③ 有子挂载
findmnt -R /data                   # 看有没有子挂载，先卸载子的
# ④ 有 NFS 导出
sudo exportfs -u '*:/data'
# ⑤ swap 文件在里面
sudo swapoff /data/swapfile

# ── 强制手段（谨慎）──
sudo umount -l /data               # l = lazy：立即从目录树摘除，等引用归零后真正卸载
#                                     ✅ 相对安全，常用
sudo umount -f /data               # f = force：强制（主要用于失联的 NFS）
sudo umount -f -l /nfs/dead        # NFS 服务器挂了时的组合拳

cat /etc/fstab
# <设备>                                    <挂载点>  <类型>  <选项>                <dump> <fsck>
UUID=a1b2c3d4-e5f6-7890-abcd-ef1234567890  /         ext4    errors=remount-ro    0      1
UUID=f0e1d2c3-4b5a-6978-8c9d-0e1f2a3b4c5d  /data     xfs     defaults,noatime     0      2
LABEL=backup                               /backup   ext4    defaults,nofail      0      2
/dev/mapper/vg0-swap                       none      swap    sw                   0      0
tmpfs                                      /tmp      tmpfs   defaults,size=4G,noexec,nosuid  0 0
/data/www                                  /var/www  none    bind                 0      0
nfs-server:/export                         /mnt/nfs  nfs     defaults,_netdev,nofail 0    0

# ① 先备份
sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.bak.$(date +%F)

# ② 用 UUID 而不是设备名
sudo blkid -s UUID -o value /dev/sdb1

# ③ 编辑
sudo vim /etc/fstab

# ④ 【关键】验证语法与可挂载性，不要直接重启！
sudo findmnt --verify                  # ✅ 检查 fstab 的语法、设备是否存在、目录是否存在
# Success, no errors or warnings detected

sudo mount -a                          # ✅ 实际挂载 fstab 里所有条目
#                                         没报错说明配置是好的
df -h                                  # 确认挂上了
findmnt /data                           # 确认选项生效

# ⑤ 确认无误后才敢重启
sudo systemctl daemon-reload            # systemd 会把 fstab 转成 .mount 单元
sudo reboot

# ❌ 没有 nofail 的非关键分区
UUID=xxx  /backup  ext4  defaults  0 2
# 如果这块盘坏了/被拔了/云盘没挂上，systemd 会一直等它，
# 默认 90 秒超时后进入 emergency mode —— 【系统起不来，SSH 也连不上】
# 云主机上这意味着只能用 VNC 控制台救援

# ✅ 加上 nofail
UUID=xxx  /backup  ext4  defaults,nofail  0 2
#                                  ^^^^^^ 挂不上就跳过，系统正常启动

# ✅ 更完整的写法（限制等待时间）
UUID=xxx  /backup  ext4  defaults,nofail,x-systemd.device-timeout=10s  0 2
#                                        ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 最多等 10 秒

# ✅ 网络文件系统必加 _netdev
nfs:/export  /mnt/nfs  nfs  defaults,_netdev,nofail,x-systemd.mount-timeout=30  0 0
#                                    ^^^^^^^^ 等网络就绪后再挂

# ✅ 懒挂载：首次访问才挂（适合不常用的备份盘）
UUID=xxx  /backup  ext4  noauto,x-systemd.automount,x-systemd.idle-timeout=300  0 0
#                        ^^^^^^ 开机不挂  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 访问时才挂，闲置 5 分钟后自动卸载

# 症状：启动时卡住，或者进入 emergency shell 提示
# "You are in emergency mode. Give root password for maintenance"

# ── 情况一：能进 emergency shell ──
# 输入 root 密码后
mount -o remount,rw /              # 根分区默认是只读的，先改成可写
vim /etc/fstab                     # 注释掉有问题的行
systemctl daemon-reload
reboot

# ── 情况二：进不去（没设 root 密码）──
# 重启到 GRUB 菜单（开机时按住 Shift 或 Esc）
# 按 e 编辑启动项，在 linux 那一行末尾加：
#     init=/bin/bash
# 或者加：
#     systemd.unit=emergency.target
# 按 Ctrl-X 启动，然后
mount -o remount,rw /
vim /etc/fstab
sync && reboot -f

# ── 情况三：云主机 ──
# 用 VNC/串口控制台按上面操作，或者把系统盘挂到另一台实例上修复

# ── 预防（最重要）──
sudo findmnt --verify && sudo mount -a          # 改完必须验证再重启

# 现代做法推荐用【swap 文件】：可以随时调整大小，不用改分区表
sudo fallocate -l 4G /swapfile        # ✅ 必须用 fallocate 或 dd，【不能用 truncate】
#                                        （内核要求连续真实块，稀疏文件不行，见 04 篇 10.9）
sudo chmod 600 /swapfile              # 权限必须 600，否则 swapon 拒绝
sudo mkswap /swapfile
sudo swapon /swapfile
# fstab: /swapfile none swap sw 0 0

# swap 分区的做法
sudo mkswap /dev/sdb2
sudo swapon /dev/sdb2
# fstab: UUID=xxx none swap sw 0 0

# 查看与管理
free -h                               # 看 swap 用量
swapon --show                         # ✅ 列出所有 swap 设备
# NAME       TYPE      SIZE USED PRIO
# /swapfile  file        4G   0B   -2
cat /proc/swaps                       # 同上
sudo swapoff /swapfile                # 关闭（会把数据换回内存，内存不足时会失败）
sudo swapoff -a                       # 关闭所有
sudo swapon -a                         # 启用 fstab 里所有的
sudo swapon -p 10 /swapfile           # 设优先级（数字大的先用）

cat /proc/sys/vm/swappiness           # 60（默认）
# 含义：内核「倾向于换出匿名页 vs 回收 page cache」的权重（0~200）
#   值越低 = 越倾向于保留匿名内存、优先丢弃 page cache
#   值越高 = 越积极把不活跃的匿名页换出去

sudo sysctl vm.swappiness=10           # 临时改（数据库服务器常设 1~10）
echo 'vm.swappiness=10' | sudo tee /etc/sysctl.d/99-swap.conf   # 持久化

# ⚠️ swappiness=0 不等于「禁用 swap」，它只是最不情愿用
#    真要禁用得 swapoff -a

# kubelet 默认要求关闭 swap（1.22+ 可以有条件开启）
sudo swapoff -a
sudo sed -i '/\sswap\s/s/^/#/' /etc/fstab      # 注释掉 fstab 里的 swap 行

# 三个原因
# ① swap 让 cgroup 的内存限制【失去意义】：容器可以超出 limit 继续跑（只是被换到磁盘），
#    kubelet 无法准确判断 Pod 是否超限，QoS 保证和调度决策全部失真
# ② 【延迟不可预测】：换入一页要经历主要缺页（磁盘 IO），
#    一个原本 1ms 的请求可能变成几秒 —— 对在线服务来说
#    「响应 5 秒」比「进程被杀然后重启」更糟（会引发上游超时、重试、雪崩）
# ③ OOM Killer 的行为变得难以预测

# ── 创建 ──
sudo pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1            # 把分区变成 PV
sudo vgcreate vg_data /dev/sdb1 /dev/sdc1    # 创建 VG
sudo lvcreate -L 100G -n lv_app vg_data      # 创建 100G 的 LV
sudo lvcreate -l 100%FREE -n lv_logs vg_data # 用掉 VG 里所有剩余空间
sudo mkfs.ext4 /dev/vg_data/lv_app           # 格式化
sudo mount /dev/vg_data/lv_app /app
# fstab 里用 /dev/mapper/vg_data-lv_app 或 UUID

# ── 查看（三层各有一组命令）──
sudo pvs; sudo pvdisplay                     # 物理卷
sudo vgs; sudo vgdisplay                     # 卷组
sudo lvs; sudo lvdisplay                     # 逻辑卷
sudo lvs -o +devices                         # LV 在哪些物理盘上
sudo vgs -o +vg_free                         # VG 剩余空间
lsblk                                        # 树形看整体结构

# 场景：/app 快满了，需要扩容 200G

# ① 加一块新盘（云上是控制台加盘，物理机是插盘）
lsblk                                        # 确认新盘 /dev/sdd 出现了

# ② 把新盘变成 PV 并加入 VG
sudo pvcreate /dev/sdd
sudo vgextend vg_data /dev/sdd
sudo vgs                                     # 确认 VFree 增加了

# ③ 扩展 LV
sudo lvextend -L +200G /dev/vg_data/lv_app   # 增加 200G
sudo lvextend -l +100%FREE /dev/vg_data/lv_app   # 或者用光所有剩余

# ④ 扩展文件系统（不同类型命令不同！）
sudo resize2fs /dev/vg_data/lv_app           # ext4
sudo xfs_growfs /app                         # xfs（参数是【挂载点】）

# ⑤ 验证
df -h /app

# ── 一步完成（lvextend 的 -r 自动调用 resize 工具）──
sudo lvextend -r -L +200G /dev/vg_data/lv_app
#             ^^ resizefs，自动识别文件系统类型并扩展

# 云控制台把 100G 扩到 200G 之后
sudo lsblk                        # sdb 现在是 200G，但 sdb1 还是 100G

# 情况一：整盘做 PV（没分区）—— 最简单
sudo pvresize /dev/sdb            # PV 自动感知新容量
sudo lvextend -r -l +100%FREE /dev/vg_data/lv_app

# 情况二：有分区 —— 要先扩分区
sudo growpart /dev/sdb 1          # ✅ cloud-utils 提供的工具，在线扩分区
sudo pvresize /dev/sdb1
sudo lvextend -r -l +100%FREE /dev/vg_data/lv_app

# 情况三：没用 LVM，直接是分区 + 文件系统
sudo growpart /dev/sdb 1
sudo resize2fs /dev/sdb1          # ext4
sudo xfs_growfs /data             # xfs

# 创建快照（CoW 机制，秒级完成）
sudo lvcreate -L 20G -s -n lv_app_snap /dev/vg_data/lv_app
#                    ^^ snapshot
#             ^^^^^^ 快照的空间用来存"变化的部分"，不需要和原卷一样大

# 用途：一致性备份（不用停服务）
sudo mount -o ro /dev/vg_data/lv_app_snap /mnt/snap
sudo tar -czf /backup/app-$(date +%F).tar.gz -C /mnt/snap .
sudo umount /mnt/snap
sudo lvremove -y /dev/vg_data/lv_app_snap        # 备份完立即删掉快照

# ⚠️ 三个注意点
# ① 快照空间满了会【失效】（变成 invalid），要监控
sudo lvs -o +snap_percent
# ② 快照会显著降低原卷的写性能（每次写都要先拷贝原数据 = CoW 开销）
# ③ 快照不是备份！它和原卷在同一组物理盘上，盘坏了一起完

# 缩小 LV（ext4，必须先缩文件系统！顺序反了会丢数据）
sudo umount /app
sudo e2fsck -f /dev/vg_data/lv_app
sudo resize2fs /dev/vg_data/lv_app 50G       # ① 先缩文件系统
sudo lvreduce -L 50G /dev/vg_data/lv_app     # ② 再缩 LV
sudo mount /app
# ⚠️ xfs 不能缩小，只能备份重建

# 从 VG 移除一块盘（先把数据迁走）
sudo pvmove /dev/sdb1                        # 把 sdb1 上的数据迁到 VG 里其他 PV
sudo vgreduce vg_data /dev/sdb1
sudo pvremove /dev/sdb1

# 删除
sudo umount /app
sudo lvremove /dev/vg_data/lv_app
sudo vgremove vg_data
sudo pvremove /dev/sdb1

# 重命名
sudo lvrename vg_data lv_old lv_new
sudo vgrename vg_old vg_new

# 备份 LVM 元数据（自动备份在 /etc/lvm/backup/）
sudo vgcfgbackup
ls /etc/lvm/backup/
sudo vgcfgrestore vg_data                    # 恢复元数据

# ── ① 确认新盘 ──
lsblk
# sdb    8:16   0   500G  0 disk          <- 新盘，没有分区，没挂载
sudo lsblk -f /dev/sdb                    # 确认 FSTYPE 是空的（盘是干净的）
# ⚠️ 如果不为空，务必先确认这块盘真的可以清掉！

# ── ② 决定要不要分区 ──
# 云上推荐：不分区，直接整盘格式化（扩容最简单）
# 需要分区时：
sudo parted -s /dev/sdb mklabel gpt
sudo parted -s -a optimal /dev/sdb mkpart primary 0% 100%
sudo partprobe /dev/sdb
lsblk /dev/sdb                             # 确认 sdb1 出现

# ── ③ 创建文件系统 ──
sudo mkfs.xfs -L data /dev/sdb             # 整盘（或 /dev/sdb1）
# 或 sudo mkfs.ext4 -L data -m 1 /dev/sdb

# ── ④ 创建挂载点并挂载 ──
sudo mkdir -p /data
[[ -z "$(ls -A /data)" ]] || echo "⚠️ 目录非空，挂载会遮盖内容"
sudo mount -o noatime /dev/sdb /data

# ── ⑤ 写入 fstab（用 UUID！）──
UUID=$(sudo blkid -s UUID -o value /dev/sdb)
echo "UUID=$UUID  /data  xfs  defaults,noatime,nofail  0 2" | sudo tee -a /etc/fstab

# ── ⑥ 验证（必做，不要直接重启）──
sudo findmnt --verify
sudo umount /data && sudo mount -a         # 用 fstab 重新挂一次，确认配置有效
df -hT /data
findmnt /data

# ── ⑦ 设置权限 ──
sudo chown myapp:myapp /data
sudo chmod 750 /data

# ── ⑧ 部署脚本里加防御 ──
mountpoint -q /data || { echo "数据盘未挂载，中止部署"; exit 1; }

# ══ 第 1 步：确认是空间还是 inode ══
df -h /
# /dev/vda1  50G  50G  0  100% /            <- 空间满了
df -i /
# /dev/vda1  3276800  3276800  0  100% /    <- 或者是 inode 满了（症状完全一样！）

# 如果是 inode 满：找出小文件最多的目录
sudo du --inodes -d1 /var | sort -n | tail          # coreutils 8.22+
# 老版本：
for d in /var/*/; do echo "$(sudo find "$d" -xdev | wc -l) $d"; done | sort -rn | head

# ══ 第 2 步：找大目录（逐层下钻）══
sudo du -xh --max-depth=1 / 2>/dev/null | sort -h | tail -10
#         ^^ -x 不跨文件系统（关键！否则把别的盘也算进来）
# 12G   /var
# 8.2G  /usr
# 45G   /data
# 然后进入最大的那个继续下钻
sudo du -xh --max-depth=1 /var | sort -h | tail
# 或者用交互式工具（强烈推荐）
sudo ncdu -x /

# ══ 第 3 步：找大文件 ══
sudo find / -xdev -type f -size +1G -printf '%s %p\n' 2>/dev/null | sort -rn | head -20

# ══ 第 4 步：查「已删除但仍被打开」的文件 ══
#    这是 du 和 df 不一致的【头号原因】（04 篇第 3 节详解）
sudo lsof +L1
# COMMAND  PID USER FD TYPE DEVICE  SIZE/OFF NLINK    NODE NAME
# java    1234 app   3w REG  253,1 12884901888  0  2621998 /var/log/app.log (deleted)
#                                  ^^^^^^^^^^^  ^ NLINK=0                    ^^^^^^^^^
#                                  还占 12G                                  已删除
# ✅ 处理：截断而不是重启
sudo truncate -s 0 /proc/1234/fd/3
# 或让进程重开文件
sudo systemctl reload app

# ══ 第 5 步：查被挂载遮盖的文件 ══
sudo mkdir -p /mnt/rootfs
sudo mount --bind / /mnt/rootfs
sudo du -xh --max-depth=1 /mnt/rootfs | sort -h | tail
# 对比第 2 步的结果，多出来的就是被遮盖的
sudo umount /mnt/rootfs

# ══ 其他可能原因 ══
# ⑥ 保留块（ext4 默认 5%）：Use% 100% 但 root 还能写
sudo tune2fs -m 1 /dev/vda1          # 临时腾出空间的应急手段

# ⑦ 稀疏文件：ls 显示很大但实际占用少（或反之）
du -sh --apparent-size f; du -sh f

# ⑧ 硬链接：du 只算一次，所以"各目录之和"可能远大于"总和"
du -sh --count-links snap1 snap2

# ⑨ 权限不足导致 du 漏算
sudo du -xsh /                        # 一定要用 sudo

# ① 最安全：清缓存类
sudo apt clean                        # /var/cache/apt（Debian）
sudo dnf clean all                    # RHEL
sudo journalctl --vacuum-size=500M    # 压缩 systemd 日志到 500MB
sudo journalctl --vacuum-time=7d      # 只保留 7 天
sudo docker system prune -a --volumes # ⚠️ 会删未使用的镜像和卷，先确认
sudo rm -rf ~/.cache/*                # 用户缓存

# ② 日志：截断而不是删除（正在写入的日志）
sudo truncate -s 0 /var/log/app.log   # ✅
sudo rm /var/log/app.log              # ❌ 空间不会释放（进程还开着 fd）

# ③ 检查 logrotate 是否正常工作
sudo logrotate -d /etc/logrotate.conf # -d 演练模式
ls -lh /var/log/*.gz | head           # 有轮转产物说明在工作

# ④ 找出增长最快的目录（对比两次快照）
sudo du -x --max-depth=2 / > /tmp/du1; sleep 300
sudo du -x --max-depth=2 / > /tmp/du2
diff <(sort /tmp/du1) <(sort /tmp/du2) | head -30

# ⑤ 应急：如果连 ssh 都登不上（磁盘 100% 导致无法创建临时文件）
#    云主机用 VNC 控制台；或者先删一个大文件腾出空间

# 为什么需要：SSD 不知道哪些块被文件系统标记为「已删除」，
#            不知道就无法提前擦除，导致写入时要「读-改-写」，性能下降
# 两种方式：
# ① 在线 discard（挂载选项）—— 每次删文件立即通知，但有性能抖动
sudo mount -o discard /dev/sdb1 /data
# ② 【推荐】定时批量 TRIM
sudo systemctl enable --now fstrim.timer          # 大多数发行版默认已开（每周一次）
systemctl status fstrim.timer
sudo fstrim -av                                    # 手动执行所有挂载点
# /data: 120.5 GiB (129371852800 bytes) trimmed

# 检查设备是否支持
lsblk -D                       # DISC-GRAN 和 DISC-MAX 非 0 表示支持

cat /sys/block/sda/queue/scheduler
# [none] mq-deadline kyber bfq
#  ^^^^ 当前使用的

# 选择原则
# none        NVMe SSD（设备自己的队列足够快，软件排队反而是负担）  ← NVMe 默认
# mq-deadline SATA SSD、通用（保证延迟上限）                        ← 常见默认
# bfq         桌面（交互优先，保证公平）
# kyber       高性能场景

# 临时改
echo mq-deadline | sudo tee /sys/block/sda/queue/scheduler
# 持久化：udev 规则或内核参数 elevator=

# 回环设备：把文件当块设备用（做测试、挂载镜像）
sudo losetup -fP disk.img          # -f 找空闲 loop 设备，-P 扫描分区
losetup -a                          # 列出所有
sudo mount /dev/loop0p1 /mnt
sudo losetup -d /dev/loop0          # 卸载

# 直接挂载 ISO
sudo mount -o loop,ro ubuntu.iso /mnt

# tmpfs：内存文件系统
sudo mount -t tmpfs -o size=2G,noexec,nosuid tmpfs /mnt/ramdisk
# fstab: tmpfs /mnt/ramdisk tmpfs size=2G,noexec,nosuid 0 0

# 测试磁盘性能（fio 最准确）
sudo fio --name=randwrite --ioengine=libaio --direct=1 --rw=randwrite \
     --bs=4k --size=1G --numjobs=4 --runtime=30 --group_reporting
# 简单测顺序写（注意 dd 不是好的性能测试工具）
dd if=/dev/zero of=/data/test bs=1M count=1024 oflag=direct
# 测顺序读
dd if=/data/test of=/dev/null bs=1M iflag=direct

# 克隆整盘
sudo dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=4M status=progress conv=noerror,sync
# 更好的工具
sudo ddrescue /dev/sda /dev/sdb rescue.log       # 能跳过坏块并重试

sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.bak          # ① 备份
sudo vim /etc/fstab                        # ② 用 UUID 编辑
sudo findmnt --verify                      # ③ 检查语法、设备与目录是否存在
sudo mount -a                              # ④ 实际挂载所有条目，没报错说明配置有效
df -h && findmnt /data                     # ⑤ 确认挂上了、选项生效
sudo reboot                                # ⑥ 才敢重启

sudo mount --bind / /mnt/rootfs
sudo du -sh /mnt/rootfs/data      # 此时看到的是被遮盖的原始内容
sudo umount /mnt/rootfs

sudo pvcreate /dev/sdd                       # ① 新盘变 PV
sudo vgextend vg_data /dev/sdd               # ② 加入 VG
sudo lvextend -r -L +200G /dev/vg_data/lv_app  # ③ 扩 LV，-r 自动扩文件系统