第21课 - df 与 du：磁盘使用查看

学习目标

• 理解 df 与 du 命令的核心区别及适用场景
• 掌握 df 和 du 命令的常用参数，用于监控磁盘空间
• 能够使用这些命令结合其他工具，快速定位磁盘空间问题

核心概念

1. df (disk filesystem) - 文件系统的“航拍图”

df 命令用于查看已挂载文件系统的磁盘空间使用情况。它就像一个高空航拍图，让你一眼看清各个分区（文件系统）的整体空间占用、已用空间、剩余空间和使用百分比。

• 核心问题：我的磁盘分区（如 /, /home）还剩多少空间？哪个分区快满了？
• 特点：以文件系统为单位，显示的是整体情况。

2. du (disk usage) - 文件或目录的“地推统计”

du 命令用于估算指定文件或目录所占用的磁盘空间。它更像地面普查员，深入某个目录或文件内部，统计它们具体占用了多少空间。

• 核心问题：/var/log 这个目录到底占了多大？/home 下哪个子目录最占空间？
• 特点：以文件或目录为单位，显示的是局部细节。它默认递归计算目录下所有文件。

简单类比：

• df：告诉你“整个小区（磁盘）里，哪几栋楼（分区）快住满了？”
• du：告诉你“2号楼1单元（某个目录）里，哪几户（子目录/文件）的东西最多，占了多少面积？”

代码示例

1. 使用 df 查看文件系统概览

# 基础用法：以易读的格式（如KB, MB, GB）查看所有文件系统
df -h

# 输出示例（重点关注Use%列，判断是否快满）：
# Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
# /dev/sda1        50G   35G   13G  73% /
# /dev/sdb1       200G  100G  100G  50% /data
# tmpfs           3.9G     0  3.9G   0% /dev/shm

# 只查看特定文件系统（如根分区）
df -h /

# 查看文件系统类型（如ext4, xfs）
df -Th

2. 使用 du 深入分析目录大小

# 基础用法：查看当前目录下各文件和子目录的大小
du -h

# 更实用的组合：查看指定目录的总大小，并只显示汇总信息（-s）
du -sh /var/log

# 输出示例：
# 120M	/var/log

# 查看目录下各子目录的大小，并按大小排序（前10名）
du -h --max-depth=1 /var | sort -hr | head -n 10

# 解释：
# -h: 人性化显示
# --max-depth=1: 只向下看一层，不递归所有子目录
# sort -hr: 按人类可读数字逆序排序（大的在前）
# head -n 10: 只显示前10行

3. 综合实战：找出磁盘使用大户

# 场景：发现根分区使用率超过90%，需要查找哪个目录占用空间最大。
# 步骤1：先用df确认问题分区
df -h /

# 步骤2：切换到问题分区挂载点（如根目录），用du从大到小查看目录占用
sudo du -h --max-depth=1 / | sort -hr | head -n 10
# 使用sudo是因为普通用户可能无法读取某些系统目录。

# 步骤3：根据结果，进入可疑的大目录（如`/home`）继续深入分析
du -h --max-depth=1 /home | sort -hr

实践练习

练习 1：基础使用

1. 使用 df -h 命令，查看你系统中所有文件系统的使用情况。请找出使用率（Use%）最高的分区及其挂载点。
2. 使用 du -sh 命令，查看你主目录（~ 或 /home/你的用户名）的总大小。
3. 预期输出：

   # (练习1的示例回答)
   使用率最高的分区是 `/dev/sda2`，挂载点为 `/`，使用率为 `78%`。
   # (练习2的示例输出)
   1.2G    /home/user
   

练习 2：进阶查找

假设你收到磁盘空间告警，请按以下步骤操作：

1. 使用 df 命令找到使用率超过 80% 的分区。
2. 使用 du 和管道命令（sort），列出该分区根目录下占用空间前 5 名的子目录。
3. 预期输出（示例）：

   $ df -h | awk '$5+0 > 80 {print $0}'
   /dev/sda1        50G   38G   10G  80% /
   $ sudo du -h --max-depth=1 / | sort -hr | head -n 5
   20G    /
   8.0G   /usr
   5.0G   /var
   4.0G   /home
   3.5G   /opt
   

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练习 3：实际场景应用

你的好友告诉你他的 /var 目录突然变大了，导致服务器运行缓慢。请写一组命令，帮助他：

1. 确认 /var 目录的总大小。
2. 列出 /var 目录下最大的3个子目录。
3. （可选）尝试用命令找出 /var/log 目录下大于 100MB 的文件。 提示：可以使用 find /var/log -type f -size +100M 命令。

常见错误

1. 混淆 df 和 du

   • 错误：想查某个应用（如 MySQL 数据目录）占多大空间，用了 df。
   • 正确：查具体目录/文件大小用 du。df 只告诉你这个目录所在分区的整体情况。

2. du 结果与 df 显示的已用空间不符

   • 现象：df 显示已用 80G，但对所有目录用 du -s 求和只有 75G。
   • 原因：可能是被删除但仍被进程占用的文件（不会释放空间），或是文件系统元数据、/proc 等特殊目录占用的空间。这是正常现象，du 是估算值。

3. 在挂载点上使用 du 导致误报

   • 错误：在 /mnt/data 挂载点上运行 du -sh /mnt/data，结果非常大，误以为该目录下文件很多。
   • 分析：du 默认会递归计算。如果 /mnt/data 是另一个独立磁盘的挂载点，du 会计算这个磁盘的全部内容，但这并不意味着你的源目录 /mnt/data 下有那么多文件。
   • 建议：使用 du -hx 参数，-x 表示不跨越文件系统边界，即只计算当前文件系统内的文件，可以避免此问题。

小结

• df 是你的 “磁盘全局监控仪表”，用于快速掌握各个分区的空间压力，首选参数 -h。
• du 是你的 “目录空间分析探针”，用于深入排查具体是哪个文件或目录占据了大量空间。常用组合 du -sh（看总大小）和 du -h --max-depth=1（看子目录分布）。
• 当磁盘空间告警时，标准排查流程是：df 定位问题分区 -> du 分析问题目录 -> 进入大目录逐层深入或使用 find 等工具查找具体大文件。
• 理解 df 和 du 的输出差异（如已删除未释放文件），有助于你更准确地诊断问题。