Ubuntu 24.04 磁盘空间管理：从查看到 LVM 动态扩容完整指南

Ubuntu 24.04 磁盘空间管理：从查看到 LVM 动态扩容完整指南

前言

在使用 Ubuntu 系统的过程中，磁盘空间不足是常见问题。特别是在使用 Docker、Ollama 等大模型工具时，根分区很容易被占满。本文将详细介绍如何查看磁盘使用情况，以及如何利用 LVM（逻辑卷管理）动态扩展根分区空间，彻底解决"空间不足"的烦恼。

一、查看磁盘空间使用情况

1.1 查看整体磁盘分区结构

bash

lsblk

这个命令会显示所有块设备的树状结构，清晰展示分区和挂载点。例如输出：

text

NAME                      MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
nvme0n1                   259:0    0 931.5G  0 disk 
├─nvme0n1p1               259:1    0     1G  0 part /boot/efi
├─nvme0n1p2               259:2    0     2G  0 part /boot
└─nvme0n1p3               259:3    0 928.5G  0 part 
  └─ubuntu--vg-ubuntu--lv 252:0    0   100G  0 lvm  /

通过这个输出，我们可以了解：

• 物理硬盘大小和分区情况

• 各分区的挂载点

• LVM 逻辑卷的分配情况

1.2 查看更详细的分区信息

bash

lsblk -f

这会额外显示文件系统类型和 UUID 等信息。

1.3 查看磁盘使用率

bash

df -h

以人类可读的格式显示各挂载点的使用情况：

text

文件系统                           大小  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv   98G   84G  9.3G   91% /

重点关注：

• 已用%：当超过 85% 时就需要注意

• 可用空间：直接影响能否继续存储文件

1.4 查看 LVM 卷组和物理卷信息

bash

# 查看卷组信息
sudo vgs
# 或查看详细信息
sudo vgdisplay

# 查看物理卷信息
sudo pvs
# 或查看详细信息
sudo pvdisplay

这些命令会显示 LVM 的核心信息：

text

VG        #PV #LV #SN Attr   VSize    VFree   
ubuntu-vg   1   1   0 wz--n- <928.46g <828.46g

关键字段：

• VSize：卷组总大小

• VFree：卷组空闲空间（可分配给逻辑卷的空间）

1.5 查看目录占用空间

bash

# 查看根目录下各目录占用大小
sudo du -sh /* 2>/dev/null | sort -rh | head -10

# 使用 ncdu 交互式查看（需要安装）
sudo apt install ncdu
sudo ncdu /

二、磁盘空间清理（临时方案）

在扩展空间之前，可以先清理一些系统垃圾：

2.1 清理 APT 缓存

bash

# 清理下载的软件包缓存
sudo apt clean
sudo apt autoclean

# 删除不再需要的依赖包
sudo apt autoremove

2.2 清理系统日志

bash

# 限制 journal 日志大小为 500M
sudo journalctl --vacuum-size=500M

# 或限制日志保留时间
sudo journalctl --vacuum-time=7d

2.3 清理旧内核

bash

# 查看已安装的内核
dpkg --list | grep linux-image

# 删除旧内核（保留当前使用的）
sudo apt autoremove --purge

2.4 清理 Snap 包

bash

# 查看 snap 占用的磁盘空间
du -h /var/lib/snapd/snaps

# 清理旧版本的 snap 包
sudo snap list --all | awk '/disabled/{print $1, $3}' | while read snapname revision; do sudo snap remove "$snapname" --revision="$revision"; done

三、LVM 动态扩展根分区（永久方案）

3.1 什么是 LVM？

LVM（Logical Volume Manager，逻辑卷管理）是 Linux 下的磁盘管理工具，它允许我们动态调整分区大小，而无需重新分区或格式化。其架构为：

• 物理卷（PV, Physical Volume）：实际的物理硬盘分区

• 卷组（VG, Volume Group）：一个或多个物理卷组成的存储池

• 逻辑卷（LV, Logical Volume）：从卷组中划分的逻辑分区，相当于传统的分区

3.2 扩展前的准备工作

在扩展前，务必确认：

1. 卷组是否有空闲空间

   bash

   sudo vgs

   如果 VFree 为 0，则需要先添加新的物理卷到卷组。

2. 确认文件系统类型

   bash

   df -hT /

   Ubuntu 24.04 默认使用 ext4 文件系统。

3. 备份重要数据（虽然是安全的操作，但建议做好备份）

3.3 扩展逻辑卷

方案一：扩展到指定大小（例如 200G）

bash

# 扩展逻辑卷到 200G
sudo lvextend -L 200G /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

# 扩展文件系统（ext4）
sudo resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

方案二：使用所有可用空间

bash

# 使用卷组中所有剩余空间
sudo lvextend -l +100%FREE /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

# 扩展文件系统
sudo resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

方案三：增加指定大小（例如增加 50G）

bash

# 增加 50G 空间
sudo lvextend -L +50G /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

# 扩展文件系统
sudo resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

3.4 验证扩展结果

bash

# 查看逻辑卷新大小
sudo lvdisplay

# 查看文件系统新大小
df -h /

3.5 如果卷组没有空闲空间怎么办？

如果 vgs 显示 VFree 为 0，但物理硬盘还有未分配空间：

bash

# 1. 查看未使用的物理分区
sudo fdisk -l

# 2. 创建新的物理卷（假设是 /dev/sdb1）
sudo pvcreate /dev/sdb1

# 3. 将新物理卷添加到卷组
sudo vgextend ubuntu-vg /dev/sdb1

# 4. 确认空闲空间
sudo vgs

# 5. 继续执行逻辑卷扩展
sudo lvextend -l +100%FREE /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
sudo resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

3.6 扩展过程中的常见问题

问题 1：resize2fs 提示需要先检查文件系统

bash

# 先检查文件系统
sudo e2fsck -f /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

# 再执行扩展
sudo resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

问题 2：文件系统是 XFS 而不是 ext4

如果 df -hT 显示文件系统类型为 xfs，使用以下命令扩展：

bash

# 使用 xfs_growfs 替代 resize2fs
sudo xfs_growfs /

问题 3：扩展后 df 显示大小未变化

可能是文件系统未正确扩展，重新执行扩展命令即可。

四、Ollama 模型存储管理

4.1 查看 Ollama 模型存储路径

bash

# 查看默认路径
ls -la ~/.ollama/models

# 查看是否设置了自定义路径
echo $OLLAMA_MODELS

4.2 更改 Ollama 模型存储路径

如果根分区空间有限，可以将模型存储到其他分区：

方法一：使用软链接

bash

# 停止 ollama 服务
sudo systemctl stop ollama

# 创建新目录
mkdir -p /home/xrl/ollama_models

# 移动原有模型
mv ~/.ollama/models/* /home/xrl/ollama_models/

# 创建软链接
ln -s /home/xrl/ollama_models ~/.ollama/models

# 重启服务
sudo systemctl start ollama

方法二：设置环境变量（推荐）

bash

# 编辑 ollama 服务配置
sudo systemctl edit ollama

# 添加以下内容：
[Service]
Environment="OLLAMA_MODELS=/home/xrl/ollama_models"

# 重启服务
sudo systemctl restart ollama

# 验证配置
systemctl show ollama | grep Environment

4.3 管理已下载的模型

bash

# 查看已下载的模型
ollama list

# 删除不需要的模型
ollama rm 模型名称

# 下载新模型
ollama pull llama3.1

五、实战案例：解决 Ollama 空间不足问题

场景描述

用户在执行 ollama pull 时遇到"文件空间不够"的错误。通过 lsblk 发现：

• 根分区只有 100G，已用 84G，剩余仅 9.3G

• 物理硬盘有 928.5G，但只分配了 100G 给根分区

• LVM 卷组有 828.46G 空闲空间

解决方案

步骤 1：确认当前状态

bash

# 查看磁盘分区
lsblk

# 查看 LVM 空闲空间
sudo vgs

# 查看根分区使用情况
df -h /

步骤 2：扩展根分区

bash

# 扩展逻辑卷到 200G
sudo lvextend -L 200G /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

# 扩展文件系统
sudo resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv

步骤 3：验证扩展结果

bash

df -h /

现在根分区变为 197G，可用空间 103G，问题解决。

步骤 4：继续下载模型

bash

ollama pull llama3.1

操作要点总结

1. 先诊断后操作：使用 lsblk、df -h、vgs 了解空间状况

2. 优先扩展而非迁移：LVM 扩展是根本解决方案

3. 选择合适的扩展大小：可以先用指定大小，未来可继续扩展

4. 注意文件系统类型：ext4 用 resize2fs，xfs 用 xfs_growfs

5. 清理与扩展结合：先清理无用文件，再扩展空间

六、预防性建议

6.1 定期监控磁盘使用

bash

# 创建监控脚本
cat > ~/check_disk.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
USAGE=$(df -h / | tail -1 | awk '{print $5}' | sed 's/%//')
if [ $USAGE -gt 85 ]; then
    echo "警告：根分区使用率已达 ${USAGE}%"
    # 可以配置邮件提醒等
fi
EOF

chmod +x ~/check_disk.sh

# 添加到 crontab 每天检查
(crontab -l 2>/dev/null; echo "0 9 * * * /home/xrl/check_disk.sh") | crontab -

6.2 合理规划分区大小

• 根分区（/）：至少 50-100G，推荐 200G+

• /home：单独分区，便于数据管理

• /var：如果运行大量服务，建议单独分区

6.3 使用 LVM 的最佳实践

• 安装系统时选择 LVM 方式，便于后续扩展

• 为逻辑卷预留增长空间，不要一次性分配所有空间

• 定期检查卷组空闲空间，及时添加新的物理卷

七、总结

本文详细介绍了：

1. 如何查看磁盘空间：使用 lsblk、df -h、vgs 等命令

2. 如何清理磁盘空间：清理 APT 缓存、系统日志、旧内核等

3. 如何扩展 LVM 逻辑卷：三种扩展方式及常见问题解决

4. 如何管理 Ollama 模型存储：查看路径、更改路径、管理模型

掌握这些技能后，你就能从容应对各种磁盘空间不足的问题。记住，LVM 扩展是解决根分区空间不足的最有效方案，只要卷组还有空闲空间，就能随时扩展。

参考资料

• Ubuntu LVM 官方文档

• Ollama 官方文档

• Linux man pages: lvextend, resize2fs, vgs, lvs

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最后提醒：虽然 LVM 扩展是安全的，但操作前建议备份重要数据。如有任何疑问，可以在操作前咨询有经验的系统管理员。