Ubuntu / CentOS 磁盘根目录在线扩容 & 修改分区 inode 数量

Ubuntu 作为服务器系统使用的时候，系统盘的空间可能并不是很充裕，apt apt 着，根目录就满了。诚然，增加磁盘 / 分区并挂载是一个方案，但并不能解决所有问题（例如 apt）。同时，一些跑在云平台上的服务器并没有很好的离线操作磁盘的手段，这时候在线扩容就显得极为必要了。

数据无价！对磁盘进行任何操作前，请务必做好备份！

0. 简要操作步骤

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#系统分区扩容
parted -l
fdisk -l
cfdisk

#扩容块（sda3）
lsblk
pvresize /dev/sda3
lsblk

#扩容lv和vg（Ubuntu）
lvextend -l +100%FREE /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv
resize2fs /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv
df -h

#扩容lv和vg（CentOS）
lvextend -l +100%FREE /dev/mapper/centos-root
resize2fs /dev/mapper/centos-root
df -h

1. 磁盘根目录在线扩容

操作环境：Proxmox VE 虚拟化 / Ubuntu 22.04.5 LTS / GPT 分区表 / ext4 分区

1.1 增大物理磁盘容量

这部分没什么好说的，虚拟机就在设置里改，云平台就在对应的平台修改。修改好之后 Ubuntu 应该就可以直接识别到新的容量了。

1.2 将容量合并进分区

首先运行 fdisk -l 命令查看磁盘容量是否被识别：

从上图可以看到，磁盘容量已被正确识别为 64GiB，但分区表记录的磁盘容量仍为扩容前的 40GiB（见红色提示，错误已被识别到），分区大小也是同样的 40G。

1.3 修复分区表

运行 parted -l 查看分区情况。
parted 会立即提示磁盘的空间并没有被全部使用，这里输入 Fix 后回车，修复一下 GPT 分区表。

从上图中已经可以看到，分区表记录的磁盘容量已经正常。

1.3.1 检查并充值

运行lsblk 命令查看变化

运行pvresize /dev/sda3命令将partition增加的容量”充值”到PV中

1.4 扩容分区

现在就可以将空闲的磁盘容量合并到分区里了，这里利用界面和操作都更加友好的 cfdisk 来进行操作。
按上下键选中要扩容的分区，再按左右键选择 Resize 操作，回车。cfdisk 应该会自动填写此分区与未分配空间的总容量，也可以自己输入扩容后的大小，回车即可。

下图中的 sda2 分区已经变为 64G，分区扩容完毕。但此时的所有操作仅在内存中完成，我们需要选择 Write 来将更改保存到分区表。写入后退出 cfdisk。

再次执行 fdisk -l ，可见分区容量已变为 64G。

1.5 扩容文件系统

此时扩容并未结束，因为文件系统记录的分区容量仍为 40G，我们需要让文件系统知道分区已被扩容。

这里需要用到 resize2fs，以我的磁盘 sda2 为例，执行以下命令：

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resize2fs -p /dev/sda2

等待操作完成即可。根据上图提示，我们已经完成了对文件系统的在线扩容。

1.6 Q & A

若执行 resize2fs -p /dev/sda2 命令时，出现下面的错误提示

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resize2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
resize2fs: Bad magic number in super-block while trying to open /dev/centos/root
Couldn't find valid filesystem superblock.

检查 /dev/centos/root 文件系统，发现是xfs，如下;

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# mount |grep root

提示如下：

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/dev/mapper/centos-root on / type xfs (rw,relatime,attr2,inode64,noquota)

xfs的文件系统重新定义大小用如下命令：

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# xfs_growfs /dev/mapper/centos-root 

提示如下：

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meta-data=/dev/mapper/centos-root isize=256 agcount=4, agsize=3276800 blks
 = sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
 = crc=0 finobt=0
data = bsize=4096 blocks=13107200, imaxpct=25
 = sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=0
log =internal bsize=4096 blocks=6400, version=2
 = sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 13107200 to 39336960

重新进行df -h查看挂载点，发现大小已经更改。

2. 逻辑分区扩容

显示当前容量

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vgdisplay

结果显示为

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--- 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               <96.95 GiB
PE Size               4.00 MiB
Total PE              24818
Alloc PE / Size       12409 / 48.47 GiB
Free  PE / Size       12409 / 48.47 GiB
VG UUID               0r0B09-AHil-bc9D-fXtF-o3Y3-MjZj-T10Sf9

2.2 选择全部扩容

扩展逻辑卷的逻辑边界

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

2.3 使用resizefs2命令重新加载逻辑卷的大小才能生效

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resize2fs /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv

3. 修改磁盘 inode

对于 ext4 文件系统，inode 会在格式化时被写死，若要修改必须重新格式化，丢失所有数据，请务必注意。
xfs 等文件系统提供 inode 的动态扩展功能。

3.1 查看磁盘 inode 情况

运行 df -i 查看各个分区的 inode 使用情况。

从上图可以看到我的 sdc1 分区已经用尽了所有 4,194,304 个 inode，此时表现为无法写入任何数据，提示磁盘已满（即使仍有可用空间）。

3.2 重新格式化分区

在格式化分区的时候，可以利用 -N 参数指定 inode 数量。
以格式化 sdb1 为具有 16,777,216 个 inode 的 ext4 分区为例，执行以下命令：

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mkfs.ext4 /dev/sdb1 -N 16777216

mkfs 会提示磁盘已存在格式化后的文件系统，确认后等待格式化完成即可。

3.3 检查 inode 数量

运行以下命令：

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dump2fs -h /dev/sdb1 | grep node

结果如下图，可以看到 Inode count 一项已经变为我们指定的值。

来源

https://www.npbeta.com/2020/12/ubuntu_disk_resize_inode/
https://blog.90.vc/archives/164
https://zhuanlan.zhihu.com/p/161533381?utm_id=0