如何在Linux系统中整理磁盘碎片节省空间

有一个神话是 linux 的磁盘从来不需要整理碎片。在大多数情况下这是真的，大多数因为是使用的是优秀的日志文件系统（ext3、4等等）来处理文件系统。然而，在一些特殊情况下，碎片仍旧会产生。如果正巧发生在你身上，解决方法很简单。

什么是磁盘碎片

文件系统会按块更新文件，如果这些块没有连成一整块而是分布在磁盘的各个角落中时，就会形成磁盘碎片。这对于 FAT 和 FAT32 文件系统而言是这样的。在 NTFS 中这种情况有所减轻，但在 Linux（extX）中却几乎不会发生。下面是原因：

在像 FAT 和 FAT32 这类文件系统中，文件紧挨着写入到磁盘中。文件之间没有空间来用于增长或者更新：

NTFS 中在文件之间保留了一些空间，因此有空间进行增长。但因块之间的空间是有限的，碎片也会随着时间出现。

Linux 的日志型文件系统采用了一个不同的方案。与文件相互挨着不同，每个文件分布在磁盘的各处，每个文件之间留下了大量的剩余空间。这就给文件更新和增长留下了很大的空间，碎片很少会发生。

此外，碎片一旦出现了，大多数 Linux 文件系统会尝试将文件和块重新连续起来。

Linux 中的磁盘整理

除非你用的是一个很小的硬盘或者空间不够了，不然 Linux 很少会需要磁盘整理。一些可能需要磁盘整理的情况包括：

如果你编辑的是大型视频文件或者 RAW 照片，但磁盘空间有限
如果你使用一个老式硬件，如旧笔记本，你的硬盘会很小
如果你的磁盘开始满了（大约使用了85%）
如果你的家目录中有许多小分区

最好的解决方案是购买一个大硬盘。如果不可能，磁盘碎片整理就很有用了。

如何检查碎片

fsck 命令会为你做这个，换句话说，如果你可以在 LiveCD 中运行它，那么就可以用于所有卸载的分区。

这一点很重要：在已经挂载的分区中运行 fsck 将会严重危害到你的数据和磁盘。

你已经被警告过了。开始之前，先做一个完整的备份。

免责声明：本文的作者与本站将不会对您的文件、数据、系统或者其他损害负责。你需要自己承担风险。如果你继续，你需要接受并了解这点。

你应该启动到一个 live 会话中（如使用安装磁盘，系统救援CD等）并在你卸载的分区上运行 fsck 。要检查是否有任何问题，请在使用 root 权限运行下面的命令：

fsck -fn [/path/to/your/partition]

您可以运行以下命令找到分区的路径

sudo fdisk -l

有一个在已挂载的分区中运行 fsck（相对）安全的方法是使用-n开关。这会对分区进行只读文件系统检查，而不会写入任何东西。当然，这并不能保证十分安全，你应该在创建备份之后进行。在 ext3 中，运行

sudo fsck.ext3 -fn /path/to/your/partition

这会产生大量的输出，大多数错误信息的原因是分区已经挂载了。最后会给出一个碎片相关的信息。

如果碎片率大于 20% 了，那么你应该开始整理你的磁盘碎片了。

如何简单地在 Linux 中整理碎片

你要做的是备份你所有的文件和数据到另外一块硬盘中（手动复制他们），格式化分区，然后重新复制回去（不要使用备份软件）。日志型文件系统会把它们作为新的文件，并将它们整齐地放置到磁盘中而不产生碎片。

要备份你的文件，运行

cp -afv [/path/to/source/partition]/* [/path/to/destination/folder]

记住星号（*）是很重要的。

注意：通常认为复制大文件或者大量文件，使用 dd 或许是最好的。这是一个非常底层的操作，它会复制一切，包含空闲的空间甚至是留下的垃圾。这不是我们想要的，因此这里最好使用 cp。

现在你只需要删除源文件。

sudo rm -rf [/path/to/source/partition]/*

可选：你可以使用如下命令将空闲空间用零填充。也可以用格式化来达到这点，但是如果你并没有复制整个分区而仅仅是复制大文件（它通常会形成碎片）的话，就不应该使用格式化的方法了。

sudo dd if=/dev/zero of=[/path/to/source/partition]/temp-zero.txt

等待它结束。你可以用 pv 来监测进度。

sudo apt-get install pv
sudo pv -tpreb | of=[/path/to/source/partition]/temp-zero.txt

这就完成了，只要删除这个用于填充的临时文件就行。

sudo rm [/path/to/source/partition]/temp-zero.txt

待你清零了空闲空间（或者跳过了这步）。重新复制回文件，将第一个cp命令翻转一下：

cp -afv [/path/to/original/destination/folder]/* [/path/to/original/source/partition]

使用 e4defrag

如果你想要简单的方法，安装 e2fsprogs，

sudo apt-get install e2fsprogs

用 root 权限在分区中运行 e4defrag。如果你不想或不能卸载该分区，你可以使用它的挂载点而不是路径。要整理整个系统的碎片，运行：

sudo e4defrag /

在挂载的情况下不保证成功（你也应该在它运行时不要使用你的系统），但是它比复制全部文件再重新复制回来简单多了。

总结

linux 系统中由于它的日志型文件系统有效的数据处理很少会出现碎片。如果你因任何原因产生了碎片，简单的方法是重新分配你的磁盘，如复制出去所有文件并复制回来，或者使用e4defrag。然而重要的是保证你数据的安全，因此在进行任何可能影响你全部或者大多数文件的操作之前，确保你的文件已经被备份到了另外一个安全的地方去了。