初始化小于等于2 TiB数据盘（Linux） - 云服务器 ECS

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。如果您的数据盘容量小于等于2 TiB且需要通过云盘分区来分类存储和管理数据，可以按照本文进行分区、挂载文件系统等初始化操作。

说明

Linux初始化操作仅适用于随ECS实例创建的空数据盘或新创建并挂载至ECS实例的空数据盘。更多信息，请参见操作场景。

前提条件

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。

操作步骤

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

远程连接ECS实例。
具体操作，请参见通过密码或密钥认证登录Linux实例。
运行以下命令，获取数据盘的设备名称。
```
sudo fdisk -lu
```
运行结果如下所示，表示当前ECS实例挂载了两块云盘：
- ①：/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。
- ②：/dev/vdb是待初始化的数据盘。

（条件必选）步骤二：为数据盘创建分区

如果您需要通过云盘分区来分类存储和管理数据，例如将应用程序、文件或数据等分开存放，便于管理和维护，您需要执行本步骤创建分区。如果您希望直接以裸设备形式使用云盘，无需分区直接创建文件系统即可。具体操作，请参见在裸设备上创建文件系统。

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。

运行以下命令，安装Parted工具。
```
sudo yum install -y parted
```
说明
yum命令适用于CentOS等Linux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Debian或Ubuntu，请使用以下命令安装Parted工具：
```
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y parted
```
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是数据盘的设备名称，请您根据实际环境替换。
2. 在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，划分一个主分区，并设置分区的开始位置和结束位置。
  本操作以划分一个主分区、分区名为primary且100%容量给到第一个分区为例。
```
mkpart primary 1 100%
```
4. （条件必选）如果您的单块云盘需要创建多个分区，您需要重复执行步骤c创建其他分区。
5. 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
```
  说明
  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。
6. 输入以下内容，查看分区表。
```
print
```
7. 输入以下内容，退出Parted工具。
```
quit
```
分区过程如下所示。
运行以下命令，使系统重读分区表。
```
partprobe
```
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，如果出现gpt的相关信息，表示新分区已创建完成。

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。

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。
2. 在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。
3. 输入n并按Enter键，开始新建分区。
  回显信息如下图所示。
  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。
  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，直接按Enter键，表示主分区的分区编号为1。
  回显信息如下图所示。
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，直接按Enter键，表示选择默认起始扇区编号2048。
  回显信息如下图所示。
  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，直接按Enter键，表示选择默认截止扇区编号83886079。
  回显信息如下图所示。
  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。
  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。
（条件必选）如果您的单块云盘需要创建多个分区，需要重复执行步骤1创建其他分区。
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/vdb1的相关信息，表示新分区已创建完成。

步骤三：创建并挂载文件系统

无论云盘是否进行了分区，云盘在使用前都需要创建并挂载文件系统，才能被操作系统识别并正常使用。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。

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CentOS等Linux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Debian或Ubuntu，请使用apt-get install <软件包名称>。
运行以下命令，创建文件系统。以下示例命令介绍如何创建ext4和xfs文件系统。
创建ext4文件系统
```
sudo mkfs -t ext4 /dev/vdb1
```
其中，/dev/vdb1是数据盘的分区名称，请您根据实际环境替换。
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？。
如下图所示的示例信息表示为数据盘分区/dev/vdb1创建一个ext4文件系统。
创建xfs文件系统
```
sudo mkfs -t xfs /dev/vdb1
```
其中，/dev/vdb1是数据盘的分区名称，请您根据实际环境替换。
如下图所示的示例信息表示为数据盘分区/dev/vdb1创建一个xfs文件系统。
运行以下命令，挂载文件系统。
说明
挂载ext4文件系统时，您可以根据业务需求在mount命令中使用不同的挂载参数，以满足您对文件系统的数据安全性和性能要求。更多信息，请参见使用mount命令挂载ext4文件系统。
```
sudo mount /dev/vdb1 /mnt
```
其中：
- /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。
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。

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。

运行以下命令，备份/etc/fstab文件。
```
sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.bak
```
在/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。

（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/vdb有2个分区/dev/vdb1和/dev/vdb2，需要分别执行以下命令：

sudo sh -c "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 "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"

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。
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，请参见在fstab文件中配置UUID方式自动挂载数据盘。
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。

初始化云盘FAQ

创建GPT分区时，分区未对齐如何解决？

运行以下命令，查看云盘参数。

cat /sys/block/vdb/queue/optimal_io_size
cat /sys/block/vdb/queue/minimum_io_size
cat /sys/block/vdb/alignment_offset
cat /sys/block/vdb/queue/physical_block_size

运行以下命令，重新划分一个主分区。
```
mkpart primary <推荐扇区值>s 100%
```
其中，<推荐扇区值>=（<optimal_io_size>+<alignment_offset>）/<physical_block_size>。例如，1024为计算得出的推荐扇区值，则您可以运行mkpart primary 1024s 100%重新划分一个主分区。

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。

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。
如果当前版本低于1.42，按以下步骤安装软件。

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

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
```
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。所以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。

云服务器 ECS：初始化小于等于2 TiB数据盘（Linux）