Apr 18 2019

在 Linux 桌面系统上进行硬盘分区的一些想法

先说结论：

本文的最终目的，是将 Linux 原本的几个独立的目录，挂载到同一个分区下以共享磁盘空间（比如将 /var 和 /home 挂载到同一个分区下），核心思想是 Bind mount operation。

觉得没悬念的就可以不用继续往下读了，省得文章写得像《走近科学》。

前言

Linux 命令行下是没有回收站概念的，这并不适合桌面用户，所以要尽可能的发挥回收站功能。而回收站概念又与卷密不可分。

如何分区，分多大，分给谁，怎么分，这些都是问题。

（注：本文有点把分区和卷的混到一起了，别太在意）

回收站与分区

回收站

一般的 Linux 系统用户都是 Server 用户，对于 rm 命令的杀伤性都心知肚明，但仍有很多人犯错。所以，更应该提供桌面用户更高的容错率，这也就是 回收站 的存在意义。

（注，我不清楚 MacOS 是怎样的，我也不关心）

Linux 与 Windows 有一大不同点就是分区。

Windows 依靠盘符，而盘符则 完全没什么特别意义 ，用户可以随便存储，记得住就行。结果是越来越多的不聪明的用户不知道如何管理文件。文件到处存放，那就到处找不着。 所以微软急着做了一个库。盘符系统有个好处就是，用户可以对非系统文件夹随便操作，删除行为（指移动到回收站）的实质是移动到盘符根目录下的 $RECYCLE.BIN 。

Linux 的分区完全不一样。Linux 逻辑上只有一个根节点 / ，所有分区均可挂载到上面。非 root 用户对除自己 Home 目录下的任何文件或目录都没啥操作权利。回收站的本质是「删除→移动」，如果用户没有对回收站目录的访问权限，这事情就有点闹笑话了。

但说到底为什么要分区呢？

分区

传统的必须分区的理由有很多，比如：

主板不能引导存在于过大容量卷的操作系统
操作系统不能识别过大的卷，或文件系统不支持过大的卷
碎片影响性能
逻辑损坏丢失数据
多操作系统
单独的临时分区或日志分区防止撑爆整个磁盘
簇大小优化与节省硬盘空间
硬链接攻击

上面这些理由，估计知道的人不多，毕竟都很过时，拿 1995 年 Win95 的分区思想来衡量 2019 年的软硬件相当不合理。虽说现今连 3T 以上硬盘都已经平民化了，但还是有很多人是强制自己使用 BIOS 而非 UEFI ，3T 硬盘是靠特殊分区工具划分成 2T + 1T 使用，不过这种人就不要放在讨论范围内了。

工作中单硬盘用机，如果是 Win 系统的话我一般都会分三个区，系统 C + 应用 D + 数据 E。C 只装操作系统，D 只装应用，E 只存放数据。这样拍屁股走人时直接把 D 和 E 的分区删掉合并，瞬间删除两个分区所有文件，文件粉碎都不用做，光是猜你之前把文件存在哪就要废一番功夫。

说白了，除了多操作系统和硬链接攻击，当今分区的唯一目的，就只剩下方便管理了。像 Win 都打算使用库概念来降低分区的概念了，这年头一个分区就行，市面上还有很多几乎实现了多块硬盘一个分区（这里指的可不是 Raid）。只不过，当操作系统出现问题的时候，你的唯一修复手段就是重装系统，也就是说要把整个分区都格式化掉（那些在屎上又拉一层屎的请按 Ctrl + W）。

如果有一个的分区，专门负责操作系统，有另一个分区，专门负责存放用户文件，那就再好不过了。很可惜，Linux 目前无法直接简单的实现。

一般用户的分区与开发者的分区

Linux 的分区完全不一样。Linux 逻辑上只有一个根节点 / ，所有分区均可挂载到上面。如果用户文件都单纯的储存于 /home 目录下，那是最简单的了，只要给 /home 目录单独分区就可以了，以后就算重装系统，只要还把这个分区挂载到 /home ，星星就还是那个星星，月亮就还是那个月亮。

目前市面上多数有 Linux 桌面端的软件，均以 /home$USER 作为基础目录来保存数据，像 Steam 等软件，均是把库放在这里（Steam for Linux 没有同分区下只能有一个库的限制），这样用户和应用均拥有所有操作权限。

说到这里，如果你只是个一般用户的话，给 /home 目录单独分区，Case Close。

但对于开发者而言就不一样了。

“I keep telling everybody they should move on. Some do, but not us.”

与一般用户不同的一点，开发者需要更多的参与基于 Linux 而存在的项目中，Apache、MySQL、Docker，这些既不是为一般用户存在的软件，也不是为桌面环境而存在的软件，所以理所当然的也和 /home 没什么太大的瓜葛。当然，也不需要考虑回收站。

Apache 的 HTML 目录默认是 /var/www/html ，MySQL 和 Docker 把 /var/lib 当做存储空间。Linux 还有 /var/cache 这个用来做缓存的目录。如果把 /var 单独做一个分区，却又把像 /var/log 这种根本用不着为安全备份而另起一个分区（如果要是开发能力有限经常因日志写爆导致系统瘫痪的，好好回家种地，别在这研究这些跟娶媳妇没啥关系的事情）。

对于一个数据分区来讲，分多大比较容易考虑。但如果是两个数据分区，一个挂载 /home 一个挂载 /var ，就有分配比例的问题了。到底谁多谁少，在没经历过长期稳定使用之前，谁也没有个把握。（难道还能到知乎上去提问不成？想都想得出来能得到什么答案了）

如果能只分两个区，一个分区负责 /，另一个分区则负责 /home /var/lib /var/cache 这些我想指定的分区就好了。

This is Linux, do whatever you feel like to do.

开始分区

注，不论你打算接下来如何操作，如果目的主机上有重要文件，一定要先使用外置存储备份，并用其他主机确认外置存储备份已经成功后，再进行以下操作。

基本安装

首先按照基本思路安装系统。Linux 将作为唯一系统，所以不再保留 Windows 和厂家附带的任何第三方分区。

硬件配置是 512G 的 SSD ，16G 的内存，所以这里分配如下：

536MB 的 EFI 引导区（如果选默认分区，就是分这么个大小，不过实际使用看似只有 33M）
100GB 的 /，用于一般 Linux 包的安装
/mystorage 我们的目标。名字其实无所谓，但是尽量不要使用 storage 或者比较正式的单词，防止和系统自带的搞混了。
16G + 2G 的 SWAP 空间。16G 是为了接下来的休眠功能，而不是网上说的那些破玩意。2G 是为了休眠预留的，稍微大一点为了安全保险，反正 2G 空间也不差。
10% 的 SSD 预留空间

手动输入数值，系统会进行一些微调，有点偏差，但是差不了多少。

小技巧：对于预留空间，可以先在盘尾部创建一个 10% 的不格式化的分区，等所有区都分配好了，删除这个空分区。

安装完成后，不要重启

（如果重启了，就得重新用 Live CD 引导继续的操作。传闻单用户下也可以进行，但是我遇到过目录无法卸载的问题，没有成功）

分配

我们接下来，要将指定的目录，挂载到 /mystorage 分区上，让他们共同使用者约 300G 的空间。

我们接下来，将把 /var/www/ 、 /home 、 /var/cache/apt/ 几个目录挂载到 /mystorage 分区上。

打开命令行，执行 sudo fdisk -l ，找到 / 和 /mystorage 的设备名

/dev/nvme0n1p2 和 /dev/nvme0n1p5。

创建临时目录（/tmp/thisislinux/），挂载这两个分区。

进入 /dev/nvme0n1p5 ，建立目录 home 、 www 、 apt_cache 、 storage 四个目录。

/home

将 /dev/nvme0n1p1 中的 /home 下的所有文件复制到 /dev/nvme0n1p5 中的 home 下。

sudo rsync -a --info=progress2 /tmp/thisislinux/root/home/* /tmp/thisislinux/mystorage/home/

/var/cache/apt/

不用复制，因为这些 cache 文件在 update 时会重建。

www

因为 /var/www/html 是 HTTP 引擎用户权限，而 www 是 root 权限，所以这里我们折腾 www 而不是 html。

因为新系统上还没有安装任何 HTTP 引擎，所以要手动建立目录。

sudo mkidr /tmp/thisislinux/root/var/www

可以将 /tmp/thisislinux/root/home 和 /tmp/thisislinux/root/var/cache/apt/ 删除了。如果不放心，先备份。

Bind mount operation

接下来是重点，我们要使用 Bind mount operation ，将 /dev/nvme0n1p5 下的 home 、 www 、 apt_cache 绑定到接下来将要启动的系统对应的目录下。

编辑 /tmp/thisislinux/root/etc/fstab 文件

增加三行

好了，现在可以重启了。

重启

如果启动没问题的话，打开命令行，执行 df -ah

可以看到 /mystorage、home 、 www 、 apt_cache 均是 300G 空间。

为什么还有个 storage 目录，Docker 和 MySQL 哪里去了？

像 MySQL 这种安装过程中会创建 /var/lib/mysql 并设定权限的应用，如果提前把目录准备好，可能会导致安装错误，一般情况下，不要冒这种险，因为冒险很浪费时间，而且几乎没有收获。

MySQL 和 Docker 在安装之后均可以再指定其存储路径，这也是为什么 /mystorage 下还有准备了个 storage 的原因，你可以将这些应用的数据都存储到这里。虽然也可以直接存到 /mystorage 下，不过还是做得干净一点比较好。

缺陷

没有使用到 LVM 是非常大的一个遗憾。如果能使用 LVM 的话，按照这种分区方法，在使用一段时间之后，还可以调整 / 和 /mystorage 的大小。

主要是我虽然很久之前就知道 LVM 是怎么回事，还做过一段时间的相关开发，然而岁数大了已经忘得一干二净，所以感觉很多名词和逻辑实在不适合一般的用户。

LVM 这玩意之所以在名义上难让人接受，可能还是因为一般用户几乎不会经常性的对硬盘进行调整操作，即使有，首先想到的也是分区软件。能接触到 LVM 用户的估计只有接触存储设备的，而这些玩意也都有其自己的傻瓜式管理系统（我就做过），用户反而没什么权利去深入了解 LVM 的各种概念，更别说自己敲代码了。

要是咯嘣一下分区整块硬盘挂个 / 可能比较容易接受，但把 PV VG LV 的名词加上来再搞 bind mount，估计就算搞出来了也搞不明白是怎么回事。

文章目的

这篇文章写起来的时候思路很好玩，但是知道了原理和实现方式之后，开头那一段就总感觉像《走近科学》。我要是再添加几个因为存储空间问题导致用户损失的案例，严肃一点，会不会更像《今日说法》？撒贝宁的那个严肃脸和机关枪般的口吻我也是会模仿的。

这篇文章其实是面向对刚接触 Linux 并有兴趣使用 Linux 桌面版的朋友的，所以并不是什么高深的大学问，相信经常捣鼓 Linux 服务器的人读起来都没有压力。我更希望是只要懂一点 Linux 的朋友就能看懂。而且这些风险操作也都可以在虚拟机里瞎搞，只不过由于是重点关注硬盘使用空间的，所以在虚拟机里没有实现价值。

文章的目的还是希望读者能对这些概念有一个初步的了解，而不是上来就复制粘贴。

另外说一个非常非常可怕的事实：这种麻烦的需求其实靠 Linux 的软链接就可以做，根本不需要这么麻烦