如何无损减小aws ec2 实例的根分区卷大小以及实例无法启动的排错方法

2021-04-22

背景

aws是世界第一大云服务商，但是在调整EBS卷尤其是根分区的EBS卷的时候往往比较麻烦。如果是扩大EBS卷之后调整根分区大小还比较容易（https://docs.aws.amazon.com/zh_cn/AWSEC2/latest/UserGuide/recognize-expanded-volume-linux.html），但是缩小就比较难。会提示

The size of a volume can only be increased, not decreased

因为aws想让你花钱扩大卷，所以关于扩大根分区卷这块就有官方教程，关于缩小根分区卷就没那么容易。哪个云服务商会希望你省钱呢？（滑稽，毕竟一个月一个G大概一元左右，比较贵。
我今天摸索了好久了，总算想出一个比较方便的办法：

步骤

1. 新建ebs卷并连接实例

新建一个新的EBS卷，比如你原先那个是20个G，你现在想要缩小到8G，那么就新建一个8G的ebs卷。连接到你需要缩小根分区的实例。

2. 对新建的ebs卷进行分区、格式化、同步文件。

（1.查看分区情况

我们先使用命令sudo parted -l来查看之前的分区信息：

[root@ip-172-31-16-92 conf.d]# sudo parted -l
Model: NVMe Device (nvme)
Disk /dev/nvme0n1: 20G
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags: 

Number  Start   End     Size    File system  Name  Flags
 1      1049kB  2097kB  1049kB               bbp   bios_grub
 2      2097kB  20480MB  24G  xfs          root

可以看到，这个20G的根设备卷分成了两个区，一个叫bbp，一个叫root，bbp这个区没有文件系统，但是有个flag叫做bios_grub。根设备卷是使用gpt分区的，从可以
这说明这个系统是通过grub来启动的，至于到底什么是bios_grub其实就是BIOS boot partition，参考资料如下：

https://en.wikipedia.org/wiki/BIOS_boot_partition
https://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/p/7084627.html

这个大概1MB左右，还有一个叫做root的分区则是我们要重点关照的，这个分区里面存储了我们当前系统的所有文件。
那么我们备份的思路就是将这个分区的文件转移到另一个新ebs卷上面的分区上。

（2 使用parted对新ebs卷进行分区格式化。

使用lsblk可以看到

NAME        MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
nvme0n1     259:0    0   20G  0 disk 
├─nvme0n1p1 259:1    0   1M  0 part 
└─nvme0n1p2 259:2    0   20G  0 part /
nvme1n1     270:0    0   8G  0 disk

新的ebs卷为设备nvme1n1,我们需要对它进行分区。

~# parted /dev/nvme1n1
GNU Parted 3.2 
Using /dev/xvdg 
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted) mklabel gpt  #使用gpt分区格式将使得前1024个扇区被占用。
(parted) mkpart bbp 1MB 2MB # 由于前1024个扇区被占用，所以这里的开始地址为1024kb即1MB，bbp为分区名字，即BIOS boot partition，需要占用1MB，所以结束地址为2MB
(parted) set 1 bios_grub on #设置分区1为BIOS boot partition
(parted) mkpart root xfs 2MB 100% #剩下的空间即2MB～100%的空间分给root分区。

分区完之后再次使用lsblk我们可以看到

NAME        MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
nvme0n1     259:0    0   20G  0 disk 
├─nvme0n1p1 259:1    0   1M  0 part 
└─nvme0n1p2 259:2    0   20G  0 part /
nvme1n1     270:0    0   8G  0 disk 
├─nvme1n1p1 270:1    0   1M  0 part 
└─nvme1n1p2 270:2    0   8G  0 part /

可以看到多了两个分区nvme1n1p1和nvme1n1p2，其中nvme1n1p2是我们的根分区。
使用以下命令对分区进行格式化：

1	mkfs.xfs /dev/nvme1n1p2

格式化之后我们要对该分区进行挂载，比如我们挂载到/mnt/myroot上。

1 2	mkdir -p /mnt/myroot mount /dev/nvme1n1p2 /mnt/myroot

（3 使用rsync将文件系统转移到新卷的根分区上。

1	sudo rsync -axv / /mnt/myroot/

注意上面的-x 参数很重要，因为是备份当前实例的根目录，
所以如果不加这个参数就会备份/mnt/myroot它自身到/mnt/myroot里陷入死循环。
rsync命令与cp命令不同，cp命令会覆盖，而rsync则是同步增量备份，已经有到文件不会被复制过去。能节省很多时间。
等待一段时间同步完。

3.修改相应文件里面的uuid。

由于换了一个卷，尽管同步了文件，但是由于卷的uuid变了，所以引导参数会变，主要有以下两个文件需要改:

1 2	/boot/grub2/grub.cfg #有的地方不是grub2是grub /etc/fstab

那么需要改什么呢？首先需要通过blkid列出相关卷的uuid：

[root@ip-172-31-16-92 boot]# sudo blkid
/dev/nvme0n1p2: LABEL="/" UUID="add39d87-732e-4e76-9ad7-40a00dbb04e5" TYPE="xfs" PARTLABEL="Linux" PARTUUID="47de1259-f7c2-470b-b49b-5e054f378a95"
/dev/nvme1n1p2: UUID="566a022f-4cda-4a8a-8319-29344c538da9" TYPE="xfs" PARTLABEL="root" PARTUUID="581a7135-b164-4e9a-8ac4-a8a17db65bef"
/dev/nvme0n1: PTUUID="33e98a7e-ccdf-4af7-8a35-da18e704cdd4" PTTYPE="gpt"
/dev/nvme0n1p1: PARTLABEL="BIOS Boot Partition" PARTUUID="430fb5f4-e6d9-4c53-b89f-117c8989b982"
/dev/nvme1n1: PTUUID="0dc70bf8-b8a8-405c-93e1-71c3b8a887c7" PTTYPE="gpt"
/dev/nvme1n1p1: PARTLABEL="bbp" PARTUUID="82075e65-ae7c-4a90-90a1-ea1a82a52f93"

可以看到旧的大EBS卷的根分区的uuid是add39d87-732e-4e76-9ad7-40a00dbb04e5,新的小EBS卷的uuid是566a022f-4cda-4a8a-8319-29344c538da9。使用sed命令替换即可：

1 2	sed 's/add39d87-732e-4e76-9ad7-40a00dbb04e5/566a022f-4cda-4a8a-8319-29344c538da9/g' /boot/grub2/grub.cfg sed 's/原字符串/替换字符串/g' /etc/fstab

当然厉害的同学也可以尝试自己手动生成grub文件，使用grub-install （有些系统是grub2-install）这里只是为了方便起见。