Linux系统安装技巧与分区策略

马哥Linux运维 2025-08-06 806

描述

从零开始：Linux系统安装与分区最佳实践

运维老司机的肺腑之言：系统分区就像房屋装修的水电布局，一旦做错，后期改动成本巨大！本文将分享我10年运维经验中总结的分区策略和安装技巧。

开篇：为什么分区策略如此重要？

还记得第一次装Linux系统时的忐忑吗？面对fdisk命令行界面，不知道该如何下手。经历过无数次系统重装、数据丢失的痛苦后，我总结出了这套"零事故"的分区方案。

真实案例：某公司数据库服务器因为分区不当，日志文件撑爆了根分区，导致系统无法启动，最终损失200万。这样的悲剧，完全可以通过合理分区避免！

分区策略全景图

生产环境推荐分区方案

# 标准服务器分区布局（以500GB硬盘为例）
/boot      - 1GB    (启动分区，独立确保系统可启动)
/          - 50GB   (根分区，系统核心文件)
/home      - 100GB  (用户数据，方便迁移和备份)
/var       - 150GB  (日志和缓存，避免撑爆系统)
/tmp       - 20GB   (临时文件，定期清理)
/opt       - 100GB  (第三方软件安装目录)
swap       - 16GB   (虚拟内存，建议为物理内存1-2倍)
/data      - 剩余   (业务数据专用分区)

不同场景的分区策略

桌面用户方案

/          - 100GB  (系统+软件)
/home      - 剩余   (个人文件)
swap       - 8GB    (内存<16GB时设置)

开发环境方案

/          - 80GB   (系统核心)
/home      - 200GB  (开发项目)
/var       - 50GB   (构建缓存)
/opt       - 100GB  (开发工具)
swap       - 16GB   
/workspace - 剩余   (项目代码专用)

云服务器方案

/          - 40GB   (精简系统)
/var       - 60GB   (日志监控)
/data      - 剩余   (应用数据)
swap       - 文件形式(灵活调整)

安装前的硬件检查清单

BIOS/UEFI 配置要点

# 检查启动模式
[ -d /sys/firmware/efi ] && echo "UEFI模式" || echo "Legacy模式"

# 关键BIOS设置：
 Secure Boot: 建议关闭（避免驱动问题）
 SATA Mode: AHCI模式（性能最佳）
 Virtualization: 开启（支持容器和虚拟化）
 UEFI Boot: 推荐开启（支持大硬盘）

硬盘健康检查

# 安装前必做的硬盘检测
smartctl -a /dev/sda          # 查看硬盘健康状态
badblocks -v /dev/sda         # 坏道检测
hdparm -tT /dev/sda          # 性能测试

# 关键指标解读：
# Reallocated_Sector_Ct: >0 需警惕
# Current_Pending_Sector: >0 立即更换
# UDMA_CRC_Error_Count: >1000 检查数据线

分区实战演练

方案一：命令行专业分区（推荐）

# 1. 查看磁盘信息
lsblk
fdisk -l

# 2. 进入分区工具
fdisk /dev/sda

# 3. 创建GPT分区表（支持大硬盘）
g    # 创建GPT分区表

# 4. 创建EFI分区（UEFI必需）
n    # 新建分区
1    # 分区号
     # 起始扇区（默认）
+512M # 大小
t    # 更改分区类型
1    # EFI System

# 5. 创建boot分区
n
2
+1G
t
2
20   # Linux filesystem

# 6. 创建LVM分区（灵活管理）
n
3
     # 使用剩余空间
t
3
30   # Linux LVM

w    # 写入分区表

方案二：LVM动态分区（企业首选）

# 1. 创建物理卷
pvcreate /dev/sda3

# 2. 创建卷组
vgcreate vg_system /dev/sda3

# 3. 创建逻辑卷
lvcreate -L 50G -n lv_root vg_system      # 根分区
lvcreate -L 150G -n lv_var vg_system      # var分区
lvcreate -L 100G -n lv_home vg_system     # home分区
lvcreate -L 20G -n lv_tmp vg_system       # tmp分区
lvcreate -L 16G -n lv_swap vg_system      # swap分区

# 4. LVM的最大优势：后期可调整！
lvextend -L +50G /dev/vg_system/lv_var    # 扩容var分区
resize2fs /dev/vg_system/lv_var           # 扩展文件系统

文件系统选择策略

主流文件系统对比

文件系统	适用场景	优势	劣势
ext4	通用场景	稳定、兼容性好	性能一般
xfs	大文件、高IO	高性能、支持大文件	不支持缩容
btrfs	现代化需求	快照、压缩、校验	相对较新
zfs	企业存储	数据完整性、压缩	内存消耗大

实战文件系统创建

# ext4 - 通用推荐
mkfs.ext4 -L "root" /dev/vg_system/lv_root
mkfs.ext4 -L "home" /dev/vg_system/lv_home

# xfs - 高性能场景
mkfs.xfs -L "var" /dev/vg_system/lv_var
mkfs.xfs -L "data" /dev/vg_system/lv_data

# 设置swap
mkswap /dev/vg_system/lv_swap

# 优化挂载参数
mount -o defaults,noatime,discard /dev/vg_system/lv_root /mnt

系统安装核心技巧

网络安装配置（推荐）

# 1. 配置网络源（提升安装速度）
# CentOS/RHEL 清华源
sed -i 's|^#baseurl=http://mirror.centos.org|baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn|g' /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo

# Ubuntu 阿里源
cat > /etc/apt/sources.list << 'EOF'
deb https://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted
deb https://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted
deb https://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal universe
deb https://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates universe
EOF

# 2. 最小化安装 + 后期定制
# 只安装Base System，避免无用软件包

自动化安装脚本

#!/bin/bash
# auto_install.sh - 自动化分区脚本

DISK="/dev/sda"
VG_NAME="vg_system"

# 分区自动化
parted -s $DISK mklabel gpt
parted -s $DISK mkpart ESP fat32 1MiB 513MiB
parted -s $DISKset 1 esp on
parted -s $DISK mkpart primary 513MiB 1537MiB
parted -s $DISK mkpart primary 1537MiB 100%
parted -s $DISKset 3 lvm on

# LVM自动化
pvcreate ${DISK}3
vgcreate $VG_NAME${DISK}3
lvcreate -L 50G -n lv_root $VG_NAME
lvcreate -L 16G -n lv_swap $VG_NAME
lvcreate -l 100%FREE -n lv_home $VG_NAME

# 文件系统创建
mkfs.fat -F32 ${DISK}1
mkfs.ext4 ${DISK}2
mkfs.ext4 /dev/$VG_NAME/lv_root
mkfs.ext4 /dev/$VG_NAME/lv_home
mkswap /dev/$VG_NAME/lv_swap

echo "分区完成！准备安装系统..."

性能优化黄金配置

fstab优化配置

# /etc/fstab 优化示例
UUID=xxx / ext4 defaults,noatime,discard 0 1
UUID=xxx /boot ext4 defaults,noatime 0 2
UUID=xxx /home ext4 defaults,noatime,discard 0 2
UUID=xxx /var xfs defaults,noatime,discard 0 2
UUID=xxx /tmp ext4 defaults,noatime,discard,nodev,nosuid,noexec 0 2
UUID=xxx none swap defaults 0 0

# 关键参数解释：
# noatime: 不更新访问时间，提升性能
# discard: 支持SSD TRIM，延长寿命
# nodev,nosuid,noexec: /tmp安全加固

内核参数调优

# /etc/sysctl.conf 生产环境优化
vm.swappiness = 10              # 降低换页频率
vm.dirty_ratio = 15             # 脏页刷新比例
vm.dirty_background_ratio = 5   # 后台刷新比例
fs.file-max = 2097152          # 最大文件句柄数
net.core.rmem_max = 16777216   # 网络缓冲区优化
net.core.wmem_max = 16777216

安全加固策略

分区安全设置

# 1. /tmp 安全挂载
mount -o remount,nodev,nosuid,noexec /tmp

# 2. /var/tmp 链接到 /tmp
rm -rf /var/tmp
ln -s /tmp /var/tmp

# 3. 禁用不必要的文件系统
echo "install cramfs /bin/true" >> /etc/modprobe.d/blacklist.conf
echo "install freevxfs /bin/true" >> /etc/modprobe.d/blacklist.conf
echo "install jffs2 /bin/true" >> /etc/modprobe.d/blacklist.conf

磁盘加密方案

# LUKS全盘加密（高安全需求）
cryptsetup luksFormat /dev/sda3
cryptsetup luksOpen /dev/sda3 encrypted_lvm
pvcreate /dev/mapper/encrypted_lvm
# 后续LVM操作与常规相同

# 生产环境建议：敏感数据分区加密，系统分区不加密

常见问题解决方案

安装过程问题排查

# 1. 启动失败排查
# 检查grub配置
grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
# 重新安装grub
grub2-install /dev/sda

# 2. 分区识别问题
# 更新分区表
partprobe /dev/sda
# 检查UUID
blkid /dev/sda1

# 3. LVM激活问题
vgchange -ay        # 激活所有卷组
vgscan             # 扫描卷组
pvscan             # 扫描物理卷

救援模式操作

# 系统无法启动时的救援步骤
# 1. 启动救援模式
# 2. 激活LVM
vgchange -ay
# 3. 挂载根分区
mount /dev/vg_system/lv_root /mnt/sysimage
# 4. 进入chroot环境
chroot /mnt/sysimage
# 5. 修复问题后重启

监控与维护

分区使用率监控

#!/bin/bash
# disk_monitor.sh - 磁盘监控脚本

THRESHOLD=80
df -h | awk 'NR>1 {
    usage = $5
    gsub(/%/, "", usage)
    if (usage > THRESHOLD) {
        print "警告: " $6 " 分区使用率达到 " $5
        print "可用空间: " $4
    }
}' | mail -s "磁盘空间警告" admin@company.com

LVM扩容操作

# 在线扩容步骤（生产环境验证）
# 1. 添加新硬盘
pvcreate /dev/sdb
vgextend vg_system /dev/sdb

# 2. 扩展逻辑卷
lvextend -L +100G /dev/vg_system/lv_var

# 3. 扩展文件系统
# ext4
resize2fs /dev/vg_system/lv_var
# xfs
xfs_growfs /var

高级技巧分享

自动化部署集成

# kickstart 配置示例（CentOS/RHEL）
cat > /var/www/html/ks.cfg << 'EOF'
#version=RHEL8
ignoredisk --only-use=sda
autopart --type=lvm
clearpart --all --initlabel --drives=sda

# 分区自定义
part /boot --fstype="xfs" --ondisk=sda --size=1024
part pv.01 --fstype="lvmpv" --ondisk=sda --grow
volgroup vg_system --pesize=4096 pv.01
logvol / --fstype="xfs" --size=51200 --name=lv_root --vgname=vg_system
logvol /var --fstype="xfs" --size=153600 --name=lv_var --vgname=vg_system
logvol swap --fstype="swap" --size=16384 --name=lv_swap --vgname=vg_system
EOF

容器化环境分区

# Docker/Kubernetes 节点分区建议
/                - 50GB  (系统核心)
/var/lib/docker  - 200GB (容器存储)
/var/lib/kubelet - 100GB (Pod存储)
/data           - 剩余   (持久化存储)

# 使用专用文件系统
mkfs.xfs -n ftype=1 /dev/vg_system/lv_docker  # Docker需要

安装后检查清单

系统健康检查

# 完整的系统检查脚本
#!/bin/bash
echo"=== 系统安装验证报告 ==="
echo"安装时间: $(date)"
echo""

echo"1. 分区信息:"
df -h
echo""

echo"2. LVM状态:"
vgs
lvs
echo""

echo"3. 挂载点检查:"
mount | column -t
echo""

echo"4. 系统负载:"
uptime
free -h
echo""

echo"5. 磁盘IO性能:"
ddif=/dev/zero of=/tmp/testfile bs=1G count=1 oflag=direct
rm -f /tmp/testfile
echo""

echo"6. 网络连通性:"
ping -c 3 8.8.8.8
echo""

echo "=== 验证完成 ==="

总结与最佳实践

黄金法则

1. 规划先行：永远不要急着分区，先画出分区图

2. 预留空间：LVM至少保留20%空间用于扩容

3. 分离关键目录：/var、/tmp、/home独立分区

4. 备份重要数据：分区前务必备份重要文件

5. 测试验证：生产环境方案先在测试机验证

运维老司机的忠告

• 选择合适的方案：没有最好的分区方案，只有最适合的

• 自动化是趋势：手工分区效率低，拥抱自动化工具

• 监控不能少：分区不是一劳永逸，需要持续监控

• 保持学习：技术在发展，分区策略也要与时俱进

进阶学习路径

1. 容器化存储：学习Docker、Kubernetes的存储方案

2. 软件定义存储：Ceph、GlusterFS等分布式存储

3. 云原生存储：CSI、StorageClass等Kubernetes存储概念

4. 存储性能优化：NVMe、存储分层等前沿技术

打开APP阅读更多精彩内容