：雲端硬碟容量與購買容量不一致的問題排查

問題描述

Linux執行個體中的雲端硬碟容量為200 GiB，但是在系統初始化後，使用df -h命令查看雲端硬碟容量時只顯示197 GiB。

1. df -h命令顯示的總容量（Size）與控制台購買容量不一致。

2. 已用空間（Used）加上可用空間（Avail）之和與總容量（Size）不同。

[root@xxx]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs        916M     0  916M   0% /dev
tmpfs           936M   12K  936M   1% /dev/shm
tmpfs           936M  536K  936M   1% /run
tmpfs           936M     0  936M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/vda3        40G  4.1G   34G  11% /
/dev/vda2       200M  5.8M  195M   3% /boot/efi
tmpfs           188M     0  188M   0% /run/user/0
/dev/vdb1       197G  118M  189G   1% /mnt

原因分析

問題一：df -h命令顯示的總容量（Size）與控制台購買容量不一致

檔案系統開銷

如果您購買了一個200GiB的雲端硬碟，在Linux系統中格式化並掛載後，你可能會看到總容量只有約197GiB。這是因為建立檔案系統時會產生額外的資料結構，這些也會佔用一定的雲端硬碟空間。雖然這部分空間一般較小，但確實會對總容量造成影響。

問題二：已用空間（Used）加上可用空間（Avail）之和與總容量（Size）不同

這種差異通常是由兩個因素造成的：Inode節點佔用的空間和系統保留空間。計算佔用空間請參見排查方法。

Inode節點佔用

檔案系統為每個檔案分配一個Inode節點來記錄檔案屬性（如許可權、所有者等）。這些Inode節點本身需要佔用一定的雲端硬碟空間，Inode節點佔用的雲端硬碟空間不會被df -h命令統計。

系統保留空間

除了Inode節點外，Linux檔案系統還會預留一部分雲端硬碟空間作為系統保留空間，以防止根目錄被完全填滿，從而保證系統的穩定性和安全性。這部分空間也不會出現在df -h命令的已用空間（Used）加上可用空間（Avail）的總和中。

排查方法

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

[root@xxx]# sudo tune2fs -l /dev/vdb1 | grep -E "count|size:"
Inode count:              13107200
Block count:              52428539
Reserved block count:     2199325
Block size:               4096
Fragment size:            4096
Group descriptor size:    64
Flex block group size:    16
Mount count:              1
Maximum mount count:      -1
Inode size:               256
Required extra isize:     32
Desired extra isize:      32

計算Inode節點佔用的空間

執行以下命令，直接得出Inode佔用的空間總量。

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."}'

您也可以使用下面的公式計算Inode節點佔用的空間：

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

計算系統保留空間

執行以下命令，直接得出系統保留空間總量。

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：

[root@ixxxxxxxxxxxx]# sudo tune2fs -l /dev/vdb1 | 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."}'
Reserved space: 8.39 GiB

您也可以使用下面的公式計算系統保留空間佔用的磁碟空間：

$$\text{系統保留空間}=\frac{\text{Reserved block count}\times \text{Block size}}{1024^3}=\frac{\text{2199325}\times \text{4096}}{1024^3}=\text{8.39GiB}$$