在 Linux 系统管理与运维中，磁盘空间监控与管理是保障系统稳定、高效运行的核心任务。无论是日志暴增、应用异常写入，还是存储规划不足，都会触发磁盘告急的警报。本文将从实用命令出发，逐步深入到自动化监控、排错技巧与优化策略，助你全面掌控 Linux 存储资源。

一、 基础核心：df 与 du 命令详解

Linux磁盘空间查看实用指南

1. df：文件系统宏观概览

`df` 命令是快速获取磁盘使用率的首选工具。其核心在于展示已挂载文件系统的整体容量、使用量与剩余空间。

关键参数解析：

`-h`（Human-readable）：将字节转换为 KB、MB、GB 单位（强烈推荐日常使用）

`-T`：显示文件系统类型（如 ext4, xfs, tmpfs）

`-i`：显示 inode 使用情况（文件数量限制，对小文件场景至关重要）

`-x TYPE`：排除指定类型的文件系统

`output=field1,field2`：定制输出字段（如 `source,fstype,size,used,avail,pcent,target`）

经典应用示例：

bash

df -hT /home 查看 /home 分区的空间与文件系统类型

df -hi 查看所有分区的 inode 使用率（警惕 100% 情况）

df -h output=source,size,used,avail,pcent 精简输出关键信息

2. du：目录与文件微观分析

当 `df` 显示空间不足，但无法定位具体“大文件”时，`du` 命令是深入挖掘的利器。它统计目录或文件的磁盘实际占用。

关键参数解析：

`-h`：人性化显示大小

`-s`（Summarize）：仅显示总大小（常用于快速获取目录总占用量）

`max-depth=N`：限制递归目录深度（排查大文件的黄金参数）

`-a`：显示所有文件的占用（默认只显示目录）

`-c`：最后显示总计

`time`：显示文件修改时间（辅助判断新旧文件）

高效排查技巧：

bash

du -sh /var/log/ 快速查看 /var/log 下各子目录总大小

du -h max-depth=1 /home | sort -h 找出 /home 下占用最大的顶级目录

du -ah /var | sort -hr | head -n 20 列出 /var 中最大的前20个文件/目录

二、 进阶工具：定位空间消耗的利器

1. ncdu：交互式可视化分析

`ncdu` (NCurses Disk Usage) 提供类图形化的终端界面，直观导航文件系统并排序目录大小。

安装与使用：

bash

sudo apt install ncdu Debian/Ubuntu

sudo yum install ncdu CentOS/RHEL

ncdu /path/to/scan 扫描指定目录

进入界面后，使用方向键导航，`d` 删除文件（需权限），`r` 刷新统计。

2. 定位占用空间进程：lsof

当文件被进程占用时，即使删除文件，空间也可能不会立即释放（直到进程关闭文件句柄）。`lsof` 可列出此类文件：

bash

lsof +L1 显示所有链接计数为0（已删除）但仍被打开的文件

lsof /var/log/syslog 查看谁在使用 syslog 文件

3. 工具对比与选择建议

| 工具 | 适用场景 | 优势 | 局限 |

  • | -
  • | - | - |

    • | df | 快速查看分区整体使用率 | 简洁高效，宏观概览 | 无法定位具体目录/文件 |

    | du | 分析目录/文件大小，定位大对象 | 灵活，可深度扫描，结合排序强大 | 递归扫描大目录可能较慢 |

    | ncdu | 交互式探索目录结构，可视化空间分布 | 用户体验极佳，操作直观 | 需要额外安装 |

    | lsof | 查找被进程占用导致空间未释放的文件 | 解决“幽灵”空间问题 | 输出信息较复杂 |

    三、 实战排错：典型磁盘空间问题解决

    案例1：根分区 `/` 即将用满

    1. 宏观定位： `df -h /`

    2. 微观分析：

    bash

    cd /

    sudo du -h max-depth=1 2>/dev/null | sort -h 找出根下最大目录

    3. 常见罪魁祸首：

    `/var/log`：日志文件暴增（使用 `journalctl vacuum-size` 清理）

    `/var/cache`：软件包缓存（`apt clean` 或 `yum clean all`）

    Docker：镜像/容器/卷占用（`docker system prune -a volumes` 谨慎使用）

    用户目录：大文件堆积（结合 `find /home -type f -size +500M` 搜索）

    案例2：inode 耗尽导致磁盘有空间却无法写入

    现象：`df -h` 显示空间充足，但 `df -i` 显示 inode 使用率 100%。

    原因： 文件系统 inode 数量固定（通常在格式化时设定），海量小文件耗尽 inode。

    解决：

    bash

    df -i 确认 inode 耗尽的分区

    find /mount-point -type f | wc -l 统计文件总数（验证）

    find /mount-point -xdev -printf '%h

    ' | sort | uniq -c | sort -nr 找出文件数最多的目录

    根治： 清理无用小文件，或备份后重新格式化并增加 inode 数量（需谨慎操作）。

    四、 深入理解：文件系统与空间管理的本质

    1. 空间分配机制： Linux 文件系统（如 ext4, XFS）采用 inode 管理文件元数据，数据块存储实际内容。`df` 报告的是数据块的使用情况，`df -i` 报告 inode 使用情况。

    2. “已删除”文件的空间释放： 文件被删除（`rm`）后，其数据块仅被标记为“空闲”，空间不会立即被新数据覆盖。若文件正被进程打开（`lsof` 可见），数据块仍被占用，直到进程关闭文件句柄。

    3. `du` vs `df` 差异来源：

    元数据差异： `df` 统计文件系统元数据（superblock）信息，反映整体分配。`du` 统计目录树中文件实际使用的块数。

    挂载点影响： 子目录挂载了其他文件系统时，`du` 默认不跨越挂载点统计。

    稀疏文件 (Sparse Files)： `du` 报告实际分配的块，`df` 报告文件逻辑大小（可能大很多）。

    已删除未释放文件： 导致 `df` 显示已用空间高，但 `du` 扫描不到该文件。

    五、 高级策略：自动化监控与空间优化

    1. 自动化监控脚本：

    使用 Shell/Python 编写定期任务，结合 `df` 和 `du` 监控关键分区：

    bash

    !/bin/bash

    CRITICAL=90

    partition="/

    usage=$(df -h "$partition" | awk 'NR==2 {print $5}' | tr -d '%')

    if [[ $usage -ge $CRITICAL ]]; then

    echo "WARNING: Partition $partition usage is ${usage}%!" | mail -s "Disk Space Alert"

    可触发清理脚本或更高级通知

    fi

    2. LVM 弹性扩展：

    使用逻辑卷管理（LVM）可在线扩展分区，无需停机：

    bash

    pvcreate /dev/sdb1 创建物理卷

    vgextend vg_data /dev/sdb1 扩展卷组

    lvextend -l +100%FREE /dev/vg_data/lv_home 扩展逻辑卷

    resize2fs /dev/vg_data/lv_home 调整文件系统大小（ext）

    xfs_growfs /mount-point 调整 XFS 文件系统

    3. 日志管理与轮转：

    配置 `logrotate`（`/etc/logrotate.conf` 及 `/etc/logrotate.d/`），按时间或大小轮转日志。

    对于 systemd 系统：`journalctl vacuum-size=100M` 限制 journal 日志大小。

    4. Docker 存储优化：

    定期清理：`docker system prune -f`

    更改存储驱动或存储路径（修改 `/etc/docker/daemon.json`）。

    使用 `docker builder prune` 清理构建缓存。

    5. 考虑现代文件系统特性：

    Btrfs/ZFS： 提供透明压缩（`compress=zstd`）、写时复制（COW）、快照、内置配额等功能，节省空间并提升管理灵活性。

    六、 最佳实践

    1. 定期检查： 将 `df -h` 和 `df -i` 纳入日常巡检流程，尤其关注 `/`, `/var`, `/tmp` 等关键分区。

    2. 精准定位： 空间告警时，先用 `df` 定位分区，再用 `du` 或 `ncdu` 定位具体目录/文件。

    3. 预防为主： 实施日志轮转、配置缓存清理策略、规划好存储（尤其是 LVM）。

    4. 理解工具差异： 掌握 `df` 与 `du` 结果不同的原因，避免误判。

    5. 善用高级特性： 在合适场景采用 LVM、Btrfs/ZFS 等提升管理效率和空间利用率。

    6. 自动化响应： 配置监控脚本，在空间达到阈值时自动告警或触发清理任务。

    > 深入建议： 面对容器化部署，尤其要警惕日志和镜像存储的失控增长。建议将容器日志输出到外部集中式日志系统（如 Loki, ELK），并为 Docker 配置合理的存储驱动与定期清理策略。对于大型存储池，ZFS 或 Btrfs 的压缩与去重功能可带来显著的存储效率提升，但其复杂度也需评估。

    延伸阅读资源：

    `man df`, `man du`, `man ncdu`, `man lsof` (最权威的文档)

    Linux 文件系统标准 (Filesystem Hierarchy Standard

  • FHS)

    • LVM 官方文档 (`man lvm`)

    Btrfs Wiki:

    ZFS 文档：

    通过掌握这些核心命令、理解底层原理并运用优化策略，你将能游刃有余地应对 Linux 系统中的任何磁盘空间挑战，确保系统高效稳定运行。