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

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：

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

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

df -h

以人类可读的格式显示各挂载点的使用情况：

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

这些命令会显示 LVM 的核心信息：

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

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

2.2 清理系统日志

2.3 清理旧内核

2.4 清理 Snap 包

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

   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

   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）

方案二：使用所有可用空间

方案三：增加指定大小（例如增加 50G）

3.4 验证扩展结果

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：

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

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：

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

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

方法二：设置环境变量（推荐）

4.3 管理已下载的模型

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

步骤 2：扩展根分区

步骤 3：验证扩展结果

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

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

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

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。