云盘容量与购买容量不一致的问题排查

问题描述

Linux实例中的云盘容量为200 GiB，但是在系统初始化后，使用df -h命令查看云盘容量时只显示197 GiB。

1. df -h命令显示的总容量（Size）与控制台购买容量不一致。

2. 已用空间（Used）加上可用空间（Avail）之和与总容量（Size）不同。

原因分析

问题一：df -h命令显示的总容量（Size）与控制台购买容量不一致

文件系统开销

如果您购买了一个200GiB的云盘，在Linux系统中格式化并挂载后，你可能会看到总容量只有约197GiB。这是因为创建文件系统时会产生额外的数据结构，这些也会占用一定的云盘空间。虽然这部分空间一般较小，但确实会对总容量造成影响。

问题二：已用空间（Used）加上可用空间（Avail）之和与总容量（Size）不同

这种差异通常是由两个因素造成的：Inode节点占用的空间和系统保留空间。计算占用空间请参见排查方法。

Inode节点占用

文件系统为每个文件分配一个Inode节点来记录文件属性（如权限、所有者等）。这些Inode节点本身需要占用一定的云盘空间，Inode节点占用的云盘空间不会被df -h命令统计。

系统保留空间

除了Inode节点外，Linux文件系统还会预留一部分云盘空间作为系统保留空间，以防止根目录被完全填满，从而保证系统的稳定性和安全性。这部分空间也不会出现在df -h命令的已用空间（Used）加上可用空间（Avail）的总和中。

排查方法

sudo tune2fs -l /dev/[$Partition] | grep -E "count|size:"

计算Inode节点占用的空间

执行以下命令，直接得出Inode占用的空间总量。

sudo tune2fs -l /dev/[$Partition] | awk '/Inode count:/{c=$3} /Inode size:/{split($0,a,":"); s=a[2]} END{if(c && s) printf "Inode space: %.2f GiB\n", c*strtonum(s)/(1024^3); else print "Error: Could not find Inode information."}'

返回如下：

您也可以使用下面的公式计算Inode节点占用的空间：

$$\text{Inode占用空间}=\frac{\text{Inode count}\times \text{Inode size}}{1024^3}=\frac{\text{13107200}\times \text{256}}{1024^3}=\text{3.12GiB}$$

计算系统保留空间

执行以下命令，直接得出系统保留空间总量。

sudo tune2fs -l /dev/[$Partition] | awk '/Reserved block count:/{r=$4} /Block size:/{b=$3} END{if(r && b) printf "Reserved space: %.2f GiB\n", r*b/(1024^3); else print "Error: Could not find reserved block or block size information."}'

返回如下：

您也可以使用下面的公式计算系统保留空间占用的磁盘空间：

$$\text{系统保留空间}=\frac{\text{Reserved block count}\times \text{Block size}}{1024^3}=\frac{\text{2199325}\times \text{4096}}{1024^3}=\text{8.39GiB}$$