初始化数据盘(Linux)

一块全新的数据盘挂载到Linux系统的ECS实例后,还不能直接存储数据,通常需要初始化后才能被操作系统识别并用于存储数据。您可以按照本文进行分区、挂载文件系统等初始化操作。

前提条件

  • 已完成创建空数据盘操作,具体操作,请参见创建空数据盘

  • 数据盘已挂载到ECS实例(数据盘状态为使用中)。具体操作,请参见挂载数据盘

    说明

    随实例创建的数据盘已经挂载,可忽略。

方法一:利用云助手自动初始化数据盘

  1. 在满足以下条件时可通过云助手自动初始化数据盘。若您的实际情况不支持云助手操作,请您选择方法二:登录实例,自行初始化数据盘

    云助手使用的前提

    • 云盘未开启多重挂载功能

    • ECS实例为运行中状态且已安装云助手Agent,20171201日之后使用公共镜像创建的ECS实例,默认预装了云助手Agent。具体操作,请参见安装云助手Agent

    • 需要创建的分区为GPT分区,系统类型为ext4。

  2. 利用云助手初始化数据盘。

    • 新创建的空数据盘(没有分区和文件系统):需继续创建分区及文件系统,并挂载文件系统。

    • 通过快照创建的云盘或从其他实例卸载的数据盘(没有挂载文件系统):仅需挂载文件系统,挂载文件系统不会导致数据丢失。

    创建分区并挂载文件系统

    1. 在实例详情页的块存储页面中,检查是否开启云助手查询功能,默认为开启状态。 截屏2024-11-18 11

    2. 选择待初始化的云盘,将光标移动至系统内状态检测下的0/3检测已通过处,单击初始化数据盘截屏2025-01-17 09

    3. 设置分区信息。

      截屏2024-12-25 09

      1. 设置分区大小以及挂载点。

        说明

        您可以根据实际需求,单击添加分区,为云盘添加多个分区,每块云盘最多添加5个分区。

        • 分区大小:单个分区以及总分区大小不能超出云盘总容量。

          说明

          分区表本身和对分区进行扇区对齐时需要占用1~2 MiB的空间,分区功能会自动缩减最后一个分区的大小来预留出所需要的空间。因此,分区后的实际大小可能会略小于所指定的分区大小,总的可用容量也会稍小于云盘总容量。

        • 文件系统类型:仅支持ext4类型,且分区类型默认均是GPT分区。

        • 挂载点:必须至少一个以/开头后跟英文或数字的路径格式,例如:/mnt。可以填写无数据的已有目录或填写新目录作为挂载点,挂载点不能重复。

          重要

          如果目标挂载目录已存在数据,配置后会覆盖原目录下系统文件,可能会造成原有数据丢失,影响业务正常运行。

      2. 确认并勾选风险提示,单击开始执行,当初始化列表的当前状态变更为正常时,表示云盘初始化完成。

    4. (可选)设置开机自动挂载云盘分区。具体操作,请参见(可选)步骤四:配置开机自动挂载分区

    仅挂载文件系统

    1. 在实例详情页的块存储页面中,检查是否开启云助手查询功能,默认为开启状态。 截屏2024-11-18 11

    2. 选择待挂载文件系统的云盘,将光标移动至系统内状态检测下的1/3检测已通过处,单击挂载文件系统截屏2025-01-17 09

    3. 分区与挂载设置对话框中填写挂载点并单击手动挂载,挂载文件系统。

      说明

      可以填写无数据的已有目录或填写新目录作为挂载点,挂载点不能重复。

      截屏2024-12-25 09

    4. (条件必选)如果您是使用快照新创建的云盘挂载到原ECS实例(快照所在的ECS实例),新创建云盘的UUID会和原云盘冲突,您需要修改新云盘的UUID。具体操作,请参见修改云盘的UUID

    5. (条件必选)如果您是使用快照新创建的云盘,且创建的云盘容量大于快照所属云盘容量,需要执行扩容分区和文件系统操作后,才可以在系统下正常使用。

    6. (可选)设置开机自动挂载云盘分区。具体操作,请参见(可选)步骤四:配置开机自动挂载分区

方法二:登录实例,自行初始化数据盘

本操作以Alibaba Cloud Linux 3操作系统为例,不同操作系统可能操作命令不同,请根据实际环境进行操作。

步骤一:登录ECS实例并查看数据盘

  1. 远程连接ECS实例。

  2. 运行以下命令,获取数据盘的设备名称。

    sudo fdisk -lu

    示例的运行结果如下所示,表示当前ECS实例挂载了三块云盘:

    • /dev/vda是系统盘,随实例创建的系统盘已默认初始化,无需再初始化。

    • /dev/vdb/dev/vdc为数据盘。

    截屏2024-11-20 15

  3. 运行以下命令,确定待初始化数据盘的设备名称。

    sudo blkid

    示例运行结果如下所示,表示数据盘/dev/vdc为待初始化的数据盘:

    回执中存在数据盘/dev/vdb,表示数据盘/dev/vdb作为裸设备不分区使用,此前已执行过初始化操作。

    回执中无数据盘/dev/vdc,表示数据盘/dev/vdc未初始化,需要执行初始化操作。

    截屏2024-11-20 15

  4. 判断需要执行的初始化步骤。

(条件必选)步骤二:为数据盘创建分区

  1. 请依照判断需要执行的初始化步骤,确认云盘是否需要执行创建分区操作。

  2. 执行创建分区指令。

    重要
    • 不同分区类型支持的最大分区容量和分区数量不同。更多信息,请参见分区格式介绍

    • 如果您使用的云盘容量后续有可能会扩容到2 TiB以上,分区时请采用GPT分区。否则由于MBR分区容量的限制,您将无法直接扩容至所需容量大小,这可能导致需要重新分区和格式化云盘,进而导致数据丢失。

    创建GPT分区

    按以下步骤通过Parted分区工具为小于等于2 TiB的数据盘创建GPT分区。

    1. 运行以下命令,安装Parted工具。

      sudo yum install -y parted
      说明

      yum命令适用于CentOSLinux发行版本。其他Linux发行版本,请根据实际使用的包管理软件修改安装命令。例如DebianUbuntu,请使用以下命令安装Parted工具:

      sudo apt-get update
      sudo apt-get install -y parted
    2. 使用Parted工具为数据盘进行分区。

      1. 运行以下命令,开始分区。本操作以数据盘/dev/vdb为例。

        sudo parted /dev/vdb

        其中,/dev/vdb是待分区数据盘的设备名称,请您根据实际环境替换。

      2. Parted交互命令行中输入以下内容,设置GPT分区格式。

        mklabel gpt
      3. 输入以下内容,划分分区,并设置分区的开始位置和结束位置。

        mkpart <分区名称> <初始位置> <结束位置>
        重要

        分区的开始位置和结束位置请使用二进制单位MiB、GiB等单位(创建后分区会4KiB对齐),否则会影响分区对齐,严重影响云盘性能。

        <分区名称>、<初始位置>、<结束位置>请根据实际情况进行划分。

        • 单分区示例:以划分一个主分区、分区名为primary,开始位置为1MiB,100%容量给到第一个分区为例。

          mkpart primary 1MiB 100%
        • 多分区示例:以划分两个分区、第一个分区名为primary,分区容量为20GiB,剩余容量划分至第二个分区secondary为例,需要分别执行:

          mkpart primary 1MiB 20GiB
          mkpart secondary 20GiB 100%
      4. 运行以下命令,检查分区是否对齐。

        其中,1是对应的分区号,通常建议您做分区对齐,以获取更好的云盘性能。

        align-check optimal 1

        如果分区是对齐的,结果如下所示:

        1 aligned
        重要

        如果返回的是1 not aligned,表示分区未对齐。如何处理,请参见初始化云盘FAQ

      5. 输入以下内容,查看分区表。

        print
      6. (可选)如果上述分区操作有误,请输入rm+分区号,删除错误分区,再按照需求执行步骤III~V。下图示例表示为查找(利用print)并删除错误分区号为2的分区。 截屏2024-11-18 14

        重要

        请在删除分区前,确保分区内无数据或者数据已备份。

      7. 输入以下内容,退出Parted工具。

        quit

      分区过程如下所示。

      截屏2024-12-02 14

    3. 运行以下命令,使系统重读分区表。

      partprobe
    4. 运行以下命令,查看新分区信息。本操作以数据盘/dev/vdb为例。

      sudo fdisk -lu /dev/vdb

      其中,/dev/vdb是数据盘的设备名称,请您根据实际环境替换。

      运行结果如下所示,如果Disk label typegpt,表示新分区已创建完成。

      image.png

      说明
      • 不同操作系统的显示略有不同。如果没有Disk label type字段,可通过System字段判断。System值为Linux表示MBR分区,值为GPT表示GPT分区。

      • 较低版本的fdisk可能不能正常显示GPT分区表。您可以通过gdisk -l /dev/vdb命令查看分区类型。

    创建MBR分区

    按以下步骤通过fdisk分区工具为小于等于2 TiB的数据盘创建MBR分区。

    1. 创建一个MBR分区。

      1. 运行以下命令,对数据盘进行分区。本操作以数据盘/dev/vdb为例。

        sudo fdisk -u /dev/vdb

        其中,/dev/vdb是待分区数据盘的设备名称,请您根据实际环境替换。

        回显信息如下图所示。

        image.png

      2. fdisk交互命令行,输入p并按Enter键,查看数据盘的分区情况。

        回显信息如下图所示。

        image.png

      3. 输入n并按Enter键,开始新建分区。

        回显信息如下图所示。

        image.png

        表示云盘有两种分区类型:

        • p表示主分区。

        • e表示扩展分区。

          说明

          关于分区的说明,请参见分区格式介绍

      4. 以创建一个主要分区为例。输入p并按Enter键,开始创建一个主分区。

        回显信息如下图所示。

        image.png

        Partition number表示主分区编号,可以选择1-4。

      5. 输入分区编号,按Enter键。

        本示例以创建一个主分区为例,直接Enter,表示主分区的分区编号为1

        回显信息如下图所示。

        image.png

      6. 输入起始扇区编号,按Enter键。

        First sector表示分区可用空间的起始扇区编号,可以选择2048-83886079,默认值为2048。本示例中,直接Enter,表示选择默认起始扇区编号2048

        回显信息如下图所示。

        image.png

        说明

        系统会自动提示分区可用空间的起始扇区编号和截止扇区编号,可以在该区间内自定义或者使用默认值。分区的起始扇区编号必须小于截止扇区编号。

      7. 输入最后一个扇区编号,按Enter键。

        Last sector表示分区可用空间的截止扇区编号,可以选择2048-83886079,默认值为83886079。本示例中,直接Enter,表示选择默认截止扇区编号83886079

        回显信息如下图所示。

        image.png

        说明

        系统会自动提示分区可用空间的起始扇区编号和截止扇区编号,可以在该区间内自定义或者使用默认值。分区的起始扇区编号必须小于截止扇区编号。

      8. 输入p并按Enter键,查看该数据盘的分区规划情况。

        回显信息如下图所示,表示新建分区/dev/vdb1的详细信息。

        image.png

        说明

        如果上述分区操作有误,请输入q退出fdisk分区工具,之前的分区结果不会被保留,您可以按照上述步骤重新分区。

      9. 输入w并按Enter键,将分区结果写入分区表中。

        回显信息如下图所示,表示分区创建完成。

        image.png

    2. (条件必选)如果您需要为一块云盘创建多个分区,需要重复执行步骤a创建其他分区。

    3. 运行以下命令,查看新分区信息。本操作以数据盘/dev/vdb为例。

      sudo fdisk -lu /dev/vdb

      其中,/dev/vdb是数据盘的设备名称,请您根据实际环境替换。

      运行结果如下图所示,如果出现/dev/vdb1Disk label typedos,表示新MBR分区已创建完成。

      image.png

      说明
      • 不同操作系统的显示略有不同。如果没有Disk label type字段,可通过System字段判断。System值为Linux表示MBR分区,值为GPT表示GPT分区。

      • 较低版本的fdisk可能不能正常显示GPT分区表。您可以通过gdisk -l /dev/vdb命令查看分区类型。

步骤三:创建并挂载文件系统

无论云盘是否进行了分区,只要您的业务需要直接操作文件,云盘在使用前都需要创建并挂载文件系统。不同文件系统支持的分区大小不同,请您根据实际需求创建文件系统。

  1. 运行以下命令,安装e2fsprogs工具。

    sudo yum install -y e2fsprogs
    说明

    此步骤中yum命令适用于CentOSLinux发行版本。其他Linux发行版本,请根据实际使用的包管理软件修改安装命令。例如DebianUbuntu,请使用apt-get install <软件包名称>

  2. 运行以下命令,创建文件系统。以下示例命令介绍如何创建ext4xfs文件系统。

    创建ext4文件系统

    • 以为分区/dev/vdb1创建一个ext4文件系统为例,则运行如下命令:

      sudo mkfs -t ext4 /dev/vdb1

      其中,/dev/vdb1是数据盘的分区名称,请您根据实际分区名称替换。

    • 以为裸设备/dev/vdc创建一个ext4文件系统为例,则运行如下命令:

      sudo mkfs -t ext4 /dev/vdc

      其中,/dev/vdc是裸设备名称,请您根据实际裸设备名称替换。

    说明
    • 当数据盘容量为16 TiB,在创建ext4文件系统报错时,您需要检查e2fsprogs工具包的版本是否高于1.42,并安装高版本的e2fsprogs工具包。具体操作,请参见如何升级e2fsprogs工具包?

    • ext4文件系统的lazy init功能会影响数据盘的I/O性能,您可以关闭ext4文件系统的lazy init功能。具体操作,请参见如何关闭Linux实例的lazy init功能?

    创建xfs文件系统

    • 以为分区/dev/vdb1创建一个xfs文件系统为例,则运行如下命令:

      sudo mkfs -t xfs /dev/vdb1

      其中,/dev/vdb1是数据盘的分区名称,请您根据实际分区名称进行替换。

    • 以为裸设备/dev/vdc创建一个xfs文件系统为例,则运行如下命令:

      sudo mkfs -t xfs /dev/vdc

      其中,/dev/vdc是裸设备名称,请您根据实际裸设备名称进行替换。

  3. 运行以下命令,挂载文件系统。

    • 以将分区/dev/vdb1挂载到/mnt目录为例,则运行如下命令:

      sudo mount /dev/vdb1 /mnt

      /dev/vdb1是数据盘的分区名称,请您根据实际环境替换。 /mnt是分区的挂载点。挂载点可以是无数据的已有目录,或执行sudo mkdir -p <新目录>命令创建新目录作为挂载点,例如sudo mkdir -p /data

      重要

      如果目标挂载目录已存在数据,配置后会覆盖原目录下系统文件,可能会造成原有数据丢失,影响业务正常运行。

    • 以将裸设备/dev/vdc挂载到/tmp目录为例,则运行如下命令:

      sudo mount /dev/vdc /tmp

      /dev/vdc是裸设备名称,请您根据实际环境替换。 /tmp是分区的挂载点。挂载点可以是无数据的已有目录,或执行sudo mkdir -p <新目录>命令创建新目录作为挂载点,例如sudo mkdir -p /data

      重要

      如果目标挂载目录已存在数据,配置后会覆盖原目录下系统文件,可能会造成原有数据丢失,影响业务正常运行。

  4. 运行以下命令,检查挂载结果是否符合您的预期。

    df -Th

    结果如下所示,如果出现新建文件系统的信息,表示文件系统挂载成功。

    image

(可选)步骤四:配置开机自动挂载分区

您可以根据需要在/etc/fstab中写入新分区信息,配置开机自动挂载,以确保系统每次启动时会自动挂载云盘分区。

  1. 运行以下命令,备份/etc/fstab文件。

    sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.bak
  2. /etc/fstab里写入新分区信息。

    sudo sh -c "echo `blkid /dev/vdb1 | awk '{print \$2}' | sed 's/\"//g'` /mnt ext4 defaults 0 0 >> /etc/fstab"

    其中:

    • /dev/vdb1:数据盘的分区名称,您需要根据实际环境进行替换(通过df -Th命令获取)。

    • /mnt:分区的挂载点,您需要根据已设置的挂载点进行替换(通过df -Th命令获取)。

    • ext4:分区的文件系统类型,您需要根据已创建的文件系统类型进行替换(通过df -Th命令获取)。

    • defaults:文件系统的挂载参数。您可以根据实际需求选择对应的挂载参数,请参见fstab说明

    说明

    Ubuntu 12.04系统不支持barrier,您需要运行sudo sh -c "echo `blkid /dev/vdb1 | awk '{print $2}' | sed 's/\"//g'` /mnt ext4 barrier=0 0 0 >> /etc/fstab"命令。

  3. (条件必选)如果单盘有多个连续分区的情况,需要分别将多个分区信息写入/etc/fstab中。

    例如数据盘/dev/vdb2个分区/dev/vdb1/dev/vdb2,需要分别执行以下命令:

    sudo sh -c "echo `blkid /dev/vdb1 | awk '{print \$2}' | sed 's/\"//g'` </dev/vdb1的挂载点> </dev/vdb1的文件系统类型> defaults 0 0 >> /etc/fstab"
    sudo sh -c "echo `blkid /dev/vdb2 | awk '{print \$2}' | sed 's/\"//g'` </dev/vdb2的挂载点> </dev/vdb2的文件系统类型> defaults 0 0 >> /etc/fstab"
  4. 运行以下命令,查看/etc/fstab中的新分区信息。

    cat /etc/fstab

    结果如下所示,可以查询已配置的/dev/vdb1的分区信息。

    image.png

    说明

    如果查询的分区信息有误,您可以手动编辑/etc/fstab文件,删除错误分区信息后,再重新添加分区信息。具体操作,请参见fstab文件中配置UUID方式自动挂载数据盘

  5. 运行以下命令,验证自动挂载功能是否生效。

    sudo umount /dev/vdb1
    sudo mount -a
    mount | grep /mnt

    结果如下所示,可以查询文件系统挂载信息,说明自动挂载功能生效。

    image

初始化云盘FAQ

创建GPT分区时,分区未对齐如何解决?

  1. 运行以下命令,重新开始分区。本操作以数据盘/dev/vdb为例。

    sudo parted /dev/vdb
  2. parted工具分区界面,输入以下内容,删除错误分区(错误分区number号可以通过print查看)。

    重要

    请在删除分区前,确保分区内无数据或者数据已备份。

    rm <错误分区number号>
  3. 运行以下命令,保证开始位置与结束位置的单位为MiB、GiB,重新划分分区。MiB为例:

    mkpart primary <开始位置>MiB <结束位置>MiB 

Linux实例如何升级e2fsprogs工具包?

如果数据盘容量为16 TiB,您需要使用1.42及以上版本的e2fsprogs工具包完成ext4文件系统格式化。如果e2fsprogs版本低于1.42,会出现如下错误信息。

mkfs.ext4: Size of device /dev/vdb too big to be expressed in 32 bits using a blocksize of 4096.            

您需要按以下方式安装高版本的e2fsprogs,例如本示例中使用的1.42.8。

  1. 运行以下命令,检查e2fsprogs当前的版本。

    rpm -qa | grep e2fsprogs

    运行结果如下所示。

    查询版本

    如果当前版本低于1.42,按以下步骤安装软件。

  2. 运行以下命令,下载1.42.8版本的e2fsprogs。

    您也可以在 e2fsprogs找到最新的软件包。

    wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/people/tytso/e2fsprogs/v1.42.8/e2fsprogs-1.42.8.tar.gz --no-check-certificate
  3. 编译高版本的工具。

    1. 运行以下命令,解压软件包。

      tar xvzf e2fsprogs-1.42.8.tar.gz
    2. 运行以下命令,进入软件包目录。

      cd e2fsprogs-1.42.8
    3. 运行以下命令,生成Makefile文件。

      ./configure
    4. 运行以下命令,编译e2fsprogs。

      make
    5. 运行以下命令,安装e2fsprogs。

      make install
  4. 运行以下命令,检查是否成功更新版本。

    rpm -qa | grep e2fsprogs

如何关闭Linux实例的lazy init功能?

ext4文件系统默认开启lazy init功能。该功能开启时,实例会发起一个线程持续地初始化ext4文件系统的metadata,从而延迟metadata初始化。因此,在格式化数据盘后的近期时间内,云盘的IOPS性能会受到影响,IOPS性能测试的数据会明显偏低。

如果您需要在格式化以后马上测试数据盘性能,请运行以下命令在格式化文件系统时关闭lazy_init功能。

sudo mke2fs -O 64bit,has_journal,extents,huge_file,flex_bg,uninit_bg,dir_nlink,extra_isize -E lazy_itable_init=0,lazy_journal_init=0 /dev/vdb1
说明

关闭lazy init功能后,格式化的时间会大幅度延长,格式化32 TiB的数据盘可能需要10分钟~30分钟。请您根据自身的需要选择是否使用lazy init功能。

相关文档

当云盘使用空间不足时,可以扩容云盘容量增加云盘存储空间。更多信息,请参见云盘扩容指引