Linux 磁碟空間分析實戰：df 與 du 指令進階用法與差異解析

前言

Linux 系統管理中，df（Disk Free）與 du（Disk Usage）是磁碟空間分析的雙核心工具。df 掌握檔案系統整體容量，du 深入檔案與目錄實際佔用。兩者配合使用，能快速定位空間異常根因。本文詳細解析進階用法、常見參數、差異成因與實務排查流程。

一、df 指令：檔案系統級視角

核心輸出欄位

Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda1       3.9G  300M  3.4G   8%  /
/dev/sda7       100G  188M   95G   1%  /data0
/dev/sdb1       133G   80G   47G  64%  /data1

• Filesystem：區塊裝置或遠端掛載來源
• Size/Used/Avail：總量/已用/可用（含保留給 root 的空間）
• Use%：使用率（FreeBSD 可能超過 100%，因保留 root 空間）
• Mounted on：掛載點

進階參數

• df -h：人類可讀單位（K/M/G）
• df -H：SI 單位（1000 進位）
• df -T：顯示檔案系統類型（ext4、xfs、vfat、nfs...）
• df -i：顯示 inode 使用量（關鍵：inode 耗盡導致無法建檔）
• df -x 檔案系統類型：排除特定類型（如 df -x tmpfs -x devtmpfs）
• df --output=source,size,used,avail,pcent,target：自訂輸出欄位（適合腳本解析）

二、du 指令：檔案/目錄級視角

核心參數

• du -h：人類可讀單位
• du -s / --summarize：僅顯示總計
• du -d 深度 / --max-depth=深度：限制遞迴層數（極實用）
• du -a / --all：包含檔案（預設僅目錄）
• du -c / --total：顯示總計
• du -x / --one-file-system：不跨越檔案系統邊界
• du --exclude=模式：排除特定檔案/目錄
• du -b / --bytes：以 bytes 為單位

實戰範例

# 查看當前目錄下一級子目錄大小（含檔案）
du -h --max-depth=1

# 查看當前目錄下所有檔案與一級子目錄大小
du -h --max-depth=1 *

# 找出 /var/log 下佔用空間最大的 10 個檔案/目錄
du -h /var/log | sort -hr | head -10

# 排除特定目錄（如快照、備份）
du -h --max-depth=1 --exclude='*snapshot*' --exclude='*backup*'

# 僅統計特定檔案類型
find . -name "*.log" -exec du -ch {} + | tail -1

注意：FreeBSD du 指定深度參數為 -d，Linux 為 --max-depth。

三、核心差異：為何 df 與 du 數值不一致？

經典場景：大檔案被刪除但進程仍持有

# 現象：df 顯示空間未釋放，du 顯示已釋放
# 定位佔用進程
lsof | grep deleted
# 或
lsof +L1

# 輸出範例：
# java    1234 user  4u   REG  253,0  10G  12 /var/log/app.log (deleted)

# 解決：重啟該進程或發送信號觸發日誌輪轉
kill -USR1 1234  # 視應用支援度

四、實務排查流程：從「磁碟滿」到「根因定位」

1. 宏觀檢視：df -hT 找出使用率 > 80% 的掛載點
2. Inode 檢查：df -i 確認 inode 是否耗盡（大量小檔案常見）
3. 微觀定位：進入高使用率掛載點，du -h --max-depth=1 找出大目錄
4. 深入剖析：du -h --max-depth=1 大目錄/* 定位到檔案層級
5. 差異診斷：若 df >> du，檢查 lsof | grep deleted、journalctl --disk-usage、snap list --all（snap 佔用）
6. 清理行動：清理日誌、臨時檔、舊核心、Docker 垃圾（docker system prune -a）、snap 版本

五、進階技巧與工具推薦

1. ncdu：互動式磁碟分析神器

# 安裝
yum install ncdu  # 或 apt-get install ncdu
# 使用
ncdu /var  # 互動式瀏覽、排序、刪除

2. 找出大檔案

# 找出系統中大於 100MB 的檔案
find / -type f -size +100M -exec ls -lh {} \; 2>/dev/null | sort -k5 -hr

# 找出 /var/log 下大於 50MB 的日誌檔
find /var/log -type f -name "*.log" -size +50M -ls

3. 清理系統日誌

# systemd journal 限制大小
echo "SystemMaxUse=500M" >> /etc/systemd/journald.conf
systemctl restart systemd-journald

# 手動清理
journalctl --vacuum-size=500M
journalctl --vacuum-time=30d

4. Docker 空間清理

docker system df          # 查看 Docker 空間佔用
docker system prune -a    # 清理未使用的映像、容器、網路、建構快取
docker builder prune -a   # 清理建構快取

結語

掌握 df 與 du 的統計視角差異，配合 lsof、find、ncdu 等工具，能將磁碟空間排查效率提升數倍。關鍵心法：宏觀用 df、微觀用 du、異常查 lsof、清理要有策略。建立定期巡檢腳本（含 df -h、df -i、關鍵目錄 du 告警），將空間風險消滅在萌芽狀態。