Linux分区：如何实现分区的自动化管理

Linux 分区自动化管理实践

一、方案总览与选型

• 下表给出常见场景与工具选型，便于快速落地：

以上工具覆盖了从安装期到运维期的自动化需求，脚本方案以 parted/sfdisk 为核心，批量与标准化推荐 Ansible，安装期可用 Kickstart/AutoYaST。

二、命令行脚本自动化

• 使用 parted 全自动分区、格式化并挂载（适配大磁盘，GPT）

  1. 以 root 执行；2) 选择目标盘（如 /dev/sdb）；3) 建 GPT 分区表并创建单一分区；4) 格式化为 ext4；5) 挂载到目录；6) 写入 /etc/fstab 使用 UUID 保证稳定性。

  #!/usr/bin/env bash
  set -Eeuo pipefail
  
  DISK="${1:-/dev/sdb}"
  MOUNT="/data"
  
  [[ $EUID -ne 0 ]] && { echo "请使用 root"; exit 1; }
  
  # 简单盘符校验
  [[ ! -b "$DISK" ]] && { echo "设备不存在: $DISK"; exit 2; }
  
  # 使用 parted 非交互创建 GPT 分区（整个磁盘）
  parted -s "$DISK" mklabel gpt
  parted -s "$DISK" mkpart primary ext4 0% 100%
  
  # 等待内核重读分区表
  udevadm settle || sleep 2
  
  PART="${DISK}1"
  
  # 若已有文件系统则跳过格式化
  if ! blkid -p "$PART" >/dev/null 2>&1; then
    mkfs.ext4 -F "$PART"
  fi
  
  mkdir -p "$MOUNT"
  UUID=$(blkid -s UUID -o value "$PART")
  
  # 幂等追加 fstab（避免重复）
  grep -qxF "UUID=$UUID $MOUNT ext4 defaults 0 2" /etc/fstab || \
    echo "UUID=$UUID $MOUNT ext4 defaults 0 2" >> /etc/fstab
  
  mount -a || { echo "mount 失败，请检查 /etc/fstab"; exit 3; }
  echo "已挂载到 $MOUNT（UUID=$UUID）"
  

  说明：

  • parted 的 -s 为非交互模式；GPT 更适合 >2TB 磁盘；对齐默认已优化。
  • 使用 UUID 而非设备名（如 /dev/sdb1）写入 fstab，避免盘符漂移导致挂载错乱。

• 使用 sfdisk 的脚本化分区示例（MBR，便于“描述即分区”）

  #!/usr/bin/env bash
  set -Eeuo pipefail
  
  DISK="${1:-/dev/sdb}"
  
  [[ $EUID -ne 0 ]] && { echo "请使用 root"; exit 1; }
  [[ ! -b "$DISK" ]] && { echo "设备不存在: $DISK"; exit 2; }
  
  # 备份当前分区表
  sfdisk -d "$DISK" > "${DISK}.sfdisk.bak"
  
  # 从 stdin 描述分区：label + 一个从 1MiB 开始、占满剩余空间的 Linux 分区
  sfdisk "$DISK" <<'EOF'
  label: dos
  unit: sectors
  ,,83
  EOF
  
  udevadm settle || sleep 2
  
  PART="${DISK}1"
  mkfs.ext4 -F "$PART"
  mkdir -p /data
  UUID=$(blkid -s UUID -o value "$PART")
  grep -qxF "UUID=$UUID /data ext4 defaults 0 2" /etc/fstab || \
    echo "UUID=$UUID /data ext4 defaults 0 2" >> /etc/fstab
  mount -a
  

  说明：

  • sfdisk 适合批量与自动化，支持从标准输入读取布局；早期版本对 GPT 支持有限，复杂 GPT 场景优先用 parted/gdisk。

三、使用 LVM 获得弹性容量

• 适合需要后续扩容、快照、在线迁移等能力的场景。

  #!/usr/bin/env bash
  set -Eeuo pipefail
  
  PV="/dev/sdb"
  VG="data_vg"
  LV="data_lv"
  SIZE="100%FREE"   # 或例如 50G
  MOUNT="/data"
  
  yum install -y lvm2 || apt-get update && apt-get install -y lvm2
  
  # 初始化并创建卷组/逻辑卷
  pvcreate "$PV"
  vgcreate "$VG" "$PV"
  lvcreate -l "$SIZE" -n "$LV" "$VG"
  
  mkfs.ext4 -F "/dev/$VG/$LV"
  mkdir -p "$MOUNT"
  UUID=$(blkid -s UUID -o value "/dev/$VG/$LV")
  grep -qxF "UUID=$UUID $MOUNT ext4 defaults 0 2" /etc/fstab || \
    echo "UUID=$UUID $MOUNT ext4 defaults 0 2" >> /etc/fstab
  mount -a
  

  说明：
  • LVM 提供卷组、逻辑卷、快照与在线调整等能力，便于后续按需扩容与维护。

四、批量与标准化部署

• 使用 Ansible 管理 LVM（幂等、可重复）
  1. 安装集合：ansible-galaxy collection install community.general
  2. 示例 Playbook（创建 VG/LV/FS 并挂载）：

  - hosts: storage_nodes
    become: yes
    vars:
      pv: /dev/sdb
      vg: data_vg
      lv: data_lv
      size: 100%FREE
      mount: /data
      fstype: ext4
    tasks:
      - name: 安装 LVM 工具
        package:
          name: lvm2
          state: present
  
      - name: 初始化物理卷
        community.general.lvg:
          vg: "{{ vg }}"
          pvs: "{{ pv }}"
          state: present
  
      - name: 创建逻辑卷
        community.general.lvol:
          vg: "{{ vg }}"
          lv: "{{ lv }}"
          size: "{{ size }}"
          state: present
  
      - name: 创建文件系统
        filesystem:
          fstype: "{{ fstype }}"
          dev: "/dev/{{ vg }}/{{ lv }}"
  
      - name: 创建挂载点
        file:
          path: "{{ mount }}"
          state: directory
          mode: '0755'
  
      - name: 获取 LV UUID
        command: blkid -s UUID -o value "/dev/{{ vg }}/{{ lv }}"
        register: lv_uuid
        changed_when: false
  
      - name: 配置 fstab 并挂载
        mount:
          path: "{{ mount }}"
          src: "UUID={{ lv_uuid.stdout }}"
          fstype: "{{ fstype }}"
          opts: defaults
          state: mounted
  

  说明：
  • Ansible 模块具备幂等性与可回滚，适合大规模标准化交付与日常运维。

五、安装期自动化与注意事项

• 安装期无人值守分区
  • Kickstart（RHEL/CentOS）：在 %pre/%post 或分区指令中定义分区方案，实现装机即分区。
  • AutoYaST（SUSE）：通过 XML 定义存储与分区，适合 SUSE 系的标准化安装。
• 关键注意事项
  • 始终以 root 执行；操作前确认目标盘，避免误伤系统盘（如 /dev/sda）。
  • 大磁盘优先 GPT；MBR 对 >2TB 有局限。
  • 写入 /etc/fstab 建议使用 UUID，并在变更后用 mount -a 校验。
  • 变更前备份分区表（如 sfdisk -d /dev/sdX > backup.txt），必要时先快照或停机。
  • 生产环境先在测试环境验证脚本，确保幂等与可回滚流程可靠。