如何安全扩展磁盘分区？一个自动化脚本帮你搞定！

在日常的系统管理和运维工作中，磁盘分区的扩展是一个常见的需求。无论是物理磁盘还是虚拟磁盘，随着数据量的增长，我们经常需要调整分区大小以应对存储需求的变化。然而，手动操作分区扩展不仅繁琐，还容易出错。今天，我们将介绍一个基于Bash脚本的自动化工具，帮助你安全、高效地扩展磁盘的最后一个分区。

1. 脚本功能概述

这个脚本的主要功能是自动扩展磁盘的最后一个分区，支持物理磁盘和虚拟磁盘（如QEMU格式的磁盘映像）。以下是脚本的核心功能：

• 自动检测磁盘类型：支持物理磁盘和虚拟磁盘的识别。
• 依赖检查与安装：自动检测并安装必要的工具（如qemu-img、parted等）。
• 分区扩展：自动识别最后一个分区，并将其扩展到磁盘的末尾。
• 文件系统扩展：支持常见的文件系统（如ext2/ext3/ext4）的扩展。
• 清理操作：在脚本退出时自动卸载挂载点并断开虚拟磁盘连接，确保系统状态干净。

2. 脚本的核心逻辑

2.1 依赖安装

脚本首先会检查系统是否安装了必要的工具，如qemu-img、qemu-nbd和parted。如果缺少这些工具，脚本会自动尝试安装它们。

install_dependencies() {
    local required=("qemu-img" "qemu-nbd" "partprobe")
    local missing=()
    for cmd in "${required[@]}"; do
        if ! command -v "$cmd" >/dev/null 2>&1; then
            missing+=("$cmd")
        fi
    done
    if [ ${#missing[@]} -eq 0 ]; then
        return 0
    fi
    echo "检测到缺少依赖命令: ${missing[*]}，尝试自动安装..."
    sudo apt-get update -qq
    sudo apt-get install -y -qq qemu-utils parted >/dev/null
}

2.2 磁盘类型检测

脚本会根据输入的磁盘路径判断是物理磁盘还是虚拟磁盘。如果是虚拟磁盘，脚本会通过NBD（Network Block Device）将其挂载到系统中。

check_disk_format() {
    local disk_path="$1"
    if [ -b "$disk_path" ]; then
        IS_VIRTUAL=false
        DISK_DEVICE="$disk_path"
        return 0
    fi
    if qemu-img info "$disk_path" >/dev/null 2>&1; then
        IS_VIRTUAL=true
        DISK_DEVICE="$NBD_DEVICE"
        return 0
    fi
    echo "错误：无法识别的磁盘格式或设备。"
    exit 1
}

2.3 分区扩展

脚本会自动识别磁盘的最后一个分区，并将其扩展到磁盘的末尾。扩展完成后，脚本会根据文件系统类型（如ext4）自动调整文件系统大小。

expand_last_partition() {
    local device="$1"
    local last_part
    local fs_type
    local part_num
    local disk_size_sectors
    local end_sector

    echo -n "确认要扩展最后一个分区到磁盘末尾吗？(Yes/No) "
    read -r answer
    if [ "$answer" != "Yes" ]; then
        echo "操作已取消"
        exit 0
    fi

    last_part=$(get_last_partition "$device")
    if [ -z "$last_part" ]; then
        echo "错误：未找到有效分区"
        exit 1
    fi
    last_part="/dev/${last_part}"

    fs_type=$(get_fs_type "$last_part")
    echo "检测到最后一个分区 $last_part 的文件系统类型为: $fs_type"

    part_num=$(echo "$last_part" | grep -o '[0-9]*#39;)
    if [ -z "$part_num" ]; then
        echo "错误：无法获取分区号"
        exit 1
    fi

    disk_size_sectors=$(sudo blockdev --getsz "$device")
    end_sector=$((disk_size_sectors - 1))

    sudo parted -s "$device" unit s resizepart "$part_num" "100%"
    handle_error $? "调整分区大小失败"

    sudo partprobe "$device"
    handle_error $? "刷新分区表失败"

    case $fs_type in
        ext4|ext3|ext2)
            echo "检查并扩展文件系统..."
            sudo e2fsck -f -y "$last_part"
            handle_error $? "文件系统检查失败"
            sudo resize2fs "$last_part"
            handle_error $? "文件系统扩展失败"
            ;;
        *)
            echo "错误：不支持的文件系统类型 $fs_type"
            exit 1
            ;;
    esac
}

2.4 清理操作

脚本在退出时会自动执行清理操作，包括卸载挂载点和断开虚拟磁盘连接，确保系统状态干净。

cleanup() {
    local exit_code=$?
    echo "执行清理操作..."
    for mount_point in "${MOUNT_POINTS[@]}"; do
        if [ -d "$mount_point" ]; then
            sudo umount "$mount_point" 2>/dev/null
            rmdir "$mount_point" 2>/dev/null
        fi
    done
    if $IS_VIRTUAL && [ -e "$NBD_DEVICE" ]; then
        sudo qemu-nbd -d "$NBD_DEVICE" 2>/dev/null
    fi
    exit $exit_code
}

3. 如何使用这个脚本？

3.1 下载脚本

你可以将脚本保存为一个文件，例如expand_disk.sh，并赋予执行权限：

chmod +x expand_disk.sh

3.2 执行脚本

对于物理磁盘，直接指定磁盘设备路径：

sudo ./expand_disk.sh /dev/sdX

对于虚拟磁盘，指定磁盘映像文件路径：

sudo ./expand_disk.sh /path/to/disk.img

3.3 确认操作

脚本会提示你确认是否要扩展最后一个分区。输入Yes后，脚本会自动完成分区扩展和文件系统调整。

4. 总结

这个脚本通过自动化的方式，简化了磁盘分区扩展的操作流程，特别适合需要频繁调整磁盘分区的系统管理员和运维人员。无论是物理磁盘还是虚拟磁盘，脚本都能安全、高效地完成任务。如果你有类似的需求，不妨试试这个脚本，相信它会为你节省大量时间和精力。