Linux常见系统故障：文件已删除但空间不释放的原因

1、错误现象

运维的监控系统发来通知，报告一台服务器空间满了，登录服务器查看，根分区确实没有空间了，如图1所示。

图1 查看服务器磁盘空间

这里首先说明一下服务器的一些删除策略，由于Linux没有回收站功能，所以线上服务器上所有要删除的文件都会先移动到系统/tmp目录下，然后定期清除/tmp目录下的数据。这个策略本身没有问题，但是通过检查发现这台服务器的系统分区中并没有单独划分/tmp分区，这样/tmp下的数据其实占用了根分区的空间。既然找到了问题，那么删除/tmp目录下一些占空间较大的数据文件即可，检查/tmp下最大的三个数据文件，如图2所示。

图2 查看/tmp下最大的前三个数据文件

通过命令输出发现在/tmp目录下有个66GB大小的文件access_log，这个文件应该是Apache产生的访问日志文件，从日志大小来看，应该是很久没有清理Apache日志文件了，基本判定是这个文件导致的根空间爆满，在确认此文件可以删除后，执行如下删除操作：

[root@localhost ~]# rm /tmp/access_log 

接着查看系统根分区空间是否释放，如图3所示。

图3 查看磁盘空间是否释放

从输出可以看到，根分区空间仍然没有释放，这是怎么回事?

2、解决思路

一般来说不会出现删除文件后空间不释放的情况，但是也存在例外，比如文件被进程锁定，或者有进程一直在向这个文件写数据等，要理解这个问题，就需要知道Linux下文件的存储机制和存储结构。

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，在将数据删除后，这个指针就从meta-data中清除了，而数据部分存储在磁盘中。在将数据对应的指针从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，之所以在出现删除access_log文件后，空间还没释放，就是因为httpd进程还在一直向这个文件写入内容，导致虽然删除了access_log文件，但是由于进程锁定，文件对应的指针部分并未从meta-data中清除，而由于指针并未删除，系统内核就认为文件并未删除，因此通过df命令查询空间并未释放也就不足为奇了。

3、问题排查

既然有了解决问题的思路，那么接下来看看是否有进程一直在向access_log文件中写数据，这里需要用到Linux下的lsof命令，通过这个命令可以获取一个仍然被应用程序占用的已删除文件列表，命令执行如图4所示。

图4 查看被应用程序锁定的已删除文件列表

从输出结果可以看到，/tmp/access_log文件被进程httpd锁定，而httpd进程还一直向这个文件写入日志数据。从第7列可知，这个日志文件大小约70GB，而系统根分区总大小才100GB，由此可知，这个文件就是导致系统根分区空间耗尽的罪魁祸首。最后一列的“deleted”状态说明这个日志文件已经被删除，但由于进程还在一直向此文件写入数据，因此空间并未释放。

4、解决问题

到这里问题就基本排查清楚了，解决这一类问题的方法有很多种，最简单的方法是关闭或重启httpd进程，当然也可以重启操作系统，不过这些并不是最好的方法。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，具体可以通过如下命令完成：