Linux磁盘空间被占用问题 (分区目录占用空间比实际空间要大: 资源文件删除后, 空间没有真正释放)

问题说明：IDC里的一台服务器的/分区使用率爆满了！已达到100%！经查看发现有个文件过大（80G），于是在跟有关同事确认后rm -f果断删除该文件。但是发现删除该文件后，/分区的磁盘空间压根没有释放出来，使用率还是100%！这是为什么呢？？

[root@linux-node1 ~]# df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/VolGroup00-LogVol00
                       58G  7.8G   47G  100% /
tmpfs                 1.9G     0  1.9G   0% /dev/shm
/dev/vda1             190M   72M  108M  40% /boot

原因分析：
在Linux系统中，通过rm或者文件管理器删除文件，只是将它会从文件系统的目录结构上解除链接(unlink)，也就是说只是删除了文件和系统目录结构的链接；如果文件在删除时是被打开的（有一个进程正在使用该文件，文件被进程锁定或者有进程一直在向这个文件写数据等）状态，那么进程将仍然可以读取该文件，也就是说没有删除掉文件在读取的状态，所以磁盘空间也就会一直被占用。  [ 在另一篇文章：https://www.cnblogs.com/kevingrace/p/8076488.html中(第"十一"部分)处也提到了这个问题 ]

一个文件在文件系统中的存放分为两个部分：数据部分和指针部分，指针位于文件系统的meta-data中，数据被删除后，这个指针就从meta-data中清除了，而数据部分存储在磁盘中，数据对应的指针从meta-data中清除后，文件数据部分占用的空间就可以被覆盖并写入新的内容，之所以出现删除文件后，空间还没释放，就是因为有进程还在一直向这个文件写入内容，导致虽然删除了文件，但文件对应的指针部分由于进程锁定，并未从meta-data中清除，而由于指针并未被删除，那么系统内核就认为文件并未被删除，因此通过df命令查询空间并未释放也就不足为奇了。

解决措施有以下几种：
1）通过lsof|grep deleted命令获取到已经被删除但是仍然被应用程序占用的文件列表，然后kill掉还在占用所删除文件的进程。需要注意的是：如果有很多进程都在使用所删除文件，那么采用第1种方式kill进程就有点麻烦了，而且风险也比较大。因为kill进程是通过截断proc文件系统中的文件可以强制要求系统回收分配给正在使用的的文件。必须要确定不会对运行中的进程造成影响时才能使用，应用程序对这种方式支持的并不好，当一个正在使用的文件被截断可能会引发不可预知的问题。
2）或停掉或重启使用这个所删除文件的应用，让OS自动回收磁盘空间。
3）也可以重启操作系统，不过这并不是最好的方法
4）对待这种进程不停对文件写日志的操作，要释放文件占用的磁盘空间，最好的方法是在线清空这个文件。通过这种方法，磁盘空间不但可以马上释放，也可保障进程继续向文件写入日志。
在线清空文件（比如/home/wangshibo.log）的方式：

a）# echo " " > /home/wangshibo.log
b）# cat /dev/null > /home/wangshibo.log
c）# > /home/wangshibo.log

还有一种磁盘空间使用问题的现象：明明使用df -h命令查看磁盘空间使用率不算高，还有很多空余空间，但是创建文件或写入数据时一直报错磁盘写满：" no space left on device"！这个参考：由索引节点(inode)爆满引发的问题

一般这种问题都是由于分区目录下deleted删除后的资源空间没有真正释放出来导致的, 具体处理流程如下:
-> 先df -lh查看一下磁盘使用状况, 发现/data分区下的Used已用空间很大, 但是实际查看并没有占用那么大的空间!
-> 找到被删除文件所在的分区, 比如/data分区
-> 查看被删除了的所有文件：lsof -n /data |grep deleted
-> 杀死这些文件的delete进程, 释放空间: lsof -n /data |grep deleted|awk '{print $2}'|xargs kill -9
-> 接着再运行lsof -n /data |grep delete，应该就没有结果了。
-> 注意: 刚杀死deleted进程时, df -h查看/data 分区, Used已用空间可能时瞬间显示过大, 但随着deleted进程杀死, 资源逐渐释放, /data分区下的Used已用空间会逐渐变小, Avail可用空间会逐渐变大)

大多数文件系统都会保留一部分空间留作紧急情况时用（比如硬盘空间满了），这样能保证有些关键应用（比如数据库）在硬盘满的时候有点余地，不致于马上就 crash，给监控系统和管理员一点时间去察觉。不过有时候这部分预留的硬盘空间不用的话有点浪费。

在Linux系统中，ext2、ext3、ext4文件系统上通常会默认预留5％的磁盘空间，比如磁盘如果是2TB，这就意味着有100GB的空间会被预留下来，这样的话会不会显得有点浪费了。可以通过"tune2fs"命令来改变5％的默认设置，比如只预留2％的空间。但是不建议设成0%，现实环境中这样做不安全。

[root@ss-server ~]# df -T
Filesystem     Type     1K-blocks    Used Available Use% Mounted on
/dev/vda1      ext4      41151808 4962148  34076228  13% /
devtmpfs       devtmpfs   1931468       0   1931468   0% /dev
tmpfs          tmpfs      1941204       0   1941204   0% /dev/shm
tmpfs          tmpfs      1941204     652   1940552   1% /run
tmpfs          tmpfs      1941204       0   1941204   0% /sys/fs/cgroup
tmpfs          tmpfs       388244       0    388244   0% /run/user/0

[root@ss-server ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda1        40G  4.8G   33G  13% /
devtmpfs        1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs           1.9G     0  1.9G   0% /dev/shm
tmpfs           1.9G  620K  1.9G   1% /run
tmpfs           1.9G     0  1.9G   0% /sys/fs/cgroup
tmpfs           380M     0  380M   0% /run/user/0

比如上面"/"分区是ext4文件系统，默认系统预留了5%也就是2G的空间。
现在可以通过"tune2fs"命令将系统预留空间改为2%。

[root@ss-server ~]# tune2fs -m 2 /dev/vda1
tune2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Setting reserved blocks percentage to 2% (209704 blocks)

执行后，发现"/"分区腾出了1G的空间，这时系统预留空间也就是2%了。
[root@ss-server ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda1        40G  4.8G   34G  13% /
devtmpfs        1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs           1.9G     0  1.9G   0% /dev/shm
tmpfs           1.9G  620K  1.9G   1% /run
tmpfs           1.9G     0  1.9G   0% /sys/fs/cgroup
tmpfs           380M     0  380M   0% /run/user/0

注意：
Linux下只有ext2、ext3、ext4文件系统时，系统才会默认预留5%的磁盘空间。
如果文件系统是xfs、tmpfs、devtmpfs、overlay等，则系统默认不会预留磁盘空间。