【AWS 初心者向け】EBS のルートボリュームを拡張して、Linux 上の容量の変化を確認してみた

はじめに

こんにちは。クラスメソッドオペレーションズの藤瀨です。

この記事では、Amazon EC2 のルートボリュームを拡張しながら、Linux 上で表示される容量の変化を確認していきます。

EBS ボリュームのサイズは、AWS マネジメントコンソールから変更できます。しかし、変更後の領域を Linux 上で利用するには、構成に応じてパーティションやファイルシステムの拡張も必要です。^[1]

私は、手順を見ても「それぞれの操作で何を広げているのか」「どの表示を見れば拡張できたと判断できるのか」が整理できていませんでした。

そこで今回は、各操作の前後で同じコマンドを実行し、ディスク・パーティション・ファイルシステムのサイズを比較します。操作方法だけでなく、表示されている内容をどう読み取るかに注目して確認していきます。

対象読者

• Linux のルートボリューム拡張を初めて行う方
• ディスク・パーティション・ファイルシステムの違いを整理したい方

今回確認すること

今回は、次の 3 つの操作を行います。

各操作の前後で、次の点を確認します。

1. EBS のサイズを変更すると、Linux 上ではどの表示が変わるか
2. パーティションを拡張すると、どの表示が変わるか
3. ファイルシステムを拡張すると、利用できる容量がどう変わるか

検証環境

今回は、以下の設定で作成した EC2 インスタンスを使用します。

以降のコマンドは、対象の EC2 インスタンスに接続したターミナルで実行します。

拡張前の構成と容量を確認する

ディスクとパーティションを表示する

まず、以下のコマンドを実行します。

lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,FSTYPE,MOUNTPOINTS

lsblk は、ディスクやパーティションなどの情報を表示するコマンドです。今回は、-o で確認したい項目を指定しています。^[2]
実行結果は以下の通りでした。

NAME          SIZE TYPE FSTYPE MOUNTPOINTS
nvme0n1         8G disk
├─nvme0n1p1     8G part xfs    /
└─nvme0n1p128  10M part vfat   /boot/efi

今回表示した項目を整理すると、以下のようになります。

今回の構成では、EBS ボリュームが Linux からディスクとして認識され、その中のパーティションに XFS ファイルシステムがあります。
そのファイルシステムを / にマウントすることで、Linux のルートディレクトリとして使用しています。

EBS ボリューム
└── Linux から見えるディスク：/dev/nvme0n1
    └── ルートパーティション：/dev/nvme0n1p1
        └── XFS ファイルシステム：/ にマウント

ファイルシステムの容量を表示する

続いて、以下のコマンドを実行します。

df -hT /

df は、ファイルシステムの容量や使用状況を確認するコマンドです。

-h は、容量を 1,024 の累乗に基づく読みやすい単位で表示するオプションで、例えば GiB 相当の値は G と表示されます。-T は、ファイルシステムの種類を表示するオプションです。
なお、表示値は丸められるため、Size、Used、Avail の値を足し引きしても、表示上は一致しないことがあります。

実行結果は以下の通りです。

Filesystem     Type  Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/nvme0n1p1  xfs   8.0G  1.8G  6.2G  22% /

こちらについても、出力項目の内容を整理しておきます。

lsblk と df では確認している対象が異なる点を覚えておきましょう。

• lsblk：ディスクやパーティションのサイズ
• df：ファイルシステムの容量や使用状況

以降、各段階でこれら 2 つのコマンドを実行し、その結果を確認していきます。

変更前のスナップショットを取得する

AWS 公式ドキュメントでは、ルートボリュームの拡張前に対象の EBS ボリュームのスナップショットを取得することがベストプラクティスと案内されています。^[1:1]

手順は以下の通りです。

1. インスタンスの「ストレージ」タブから、ルートボリュームの ID を選択する
2. 「アクション」→「スナップショットの作成」を選択する
3. スナップショットを作成する
4. 今回はスナップショットの状態が completed になるまで待つ

EC2 インスタンスを起動して再接続したら、拡張対象のデバイスを再確認しておきます。
NVMe のデバイス名は起動時に変わる場合があるため、/ に対応するパーティションを確認してから進めます。

lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,FSTYPE,MOUNTPOINTS

以降のコマンドは、ルートパーティションが /dev/nvme0n1p1、ファイルシステムが XFS である構成を前提としています。

EBS のサイズを変更する

コンソールで 8 GiB から 12 GiB に変更する

EC2 コンソールで「Elastic Block Store」→「ボリューム」を開き、対象のルートボリュームを選択します。
続いて、「アクション」→「ボリュームの変更」から、サイズを 8 GiB から 12 GiB に変更します。ボリュームタイプ・IOPS・スループットは変更しません。^[1:2]

変更状態が optimizing または completed になったら、Linux 上で確認します。

ディスクとファイルシステムの表示を比較する

先ほどと同じコマンドを実行します。

lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,FSTYPE,MOUNTPOINTS
df -hT /

【lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,FSTYPE,MOUNTPOINTS の結果】

NAME          SIZE TYPE FSTYPE MOUNTPOINTS
nvme0n1        12G disk
├─nvme0n1p1     8G part xfs    /
└─nvme0n1p128  10M part vfat   /boot/efi

【df -hT / の結果】

Filesystem     Type  Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/nvme0n1p1  xfs   8.0G  1.8G  6.2G  22% /

まず、lsblk のディスクの行を見て、SIZE が 12G に変わっていることを確認します。

なお、この記事の容量表示は、人が読みやすい単位に丸められています。ディスクとパーティションがどちらも 12G と表示されても、バイト単位で完全に同じサイズとは限りません。

次に、ルートパーティションのサイズと、df に表示されるファイルシステムの容量を、変更前の出力と比較します。

EBS ボリュームのサイズ変更後は、ディスクのサイズ表示だけが 12G に変わっています。
ルートパーティションとファイルシステムはまだ拡張されていないため、この状態では追加した領域を利用できません。

追加した領域を利用できるように、続いてパーティション、ファイルシステムの順に拡張します。

パーティションを拡張する

今回は、growpart を使ってルートパーティションを拡張します。
対象が /dev/nvme0n1p1 であることを確認したうえで、以下を実行します。^[2:1]

sudo growpart /dev/nvme0n1 1

このコマンドでは、ディスク名とパーティション番号を分けて指定します。

/dev/nvme0n1p1 をそのまま指定するのではなく、/dev/nvme0n1 と 1 の間にスペースを入れる必要があることに注意です。

結果は以下の通りになりました。

CHANGED: partition=1 start=22528 old: size=16754655 end=16777183 new: size=25143263 end=25165791

パーティション拡張後の表示を比較する

再度、以下を実行します。

lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,FSTYPE,MOUNTPOINTS
df -hT /

【lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,FSTYPE,MOUNTPOINTS の結果】

NAME          SIZE TYPE FSTYPE MOUNTPOINTS
nvme0n1        12G disk
├─nvme0n1p1    12G part xfs    /
└─nvme0n1p128  10M part vfat   /boot/efi

【df -hT / の結果】

Filesystem     Type  Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/nvme0n1p1  xfs   8.0G  1.8G  6.2G  22% /

今度は、lsblk のルートパーティションの行に注目します。
ディスクと同じく、12G に増加していることが確認できました。

そのうえで、df の表示も比較してみます。

パーティションが拡張されましたが、ファイルシステムは 8G のままであることがわかります。
最後に、ファイルシステムを拡張していきます。

ファイルシステムを拡張する

df -hT / の Type が xfs であることを確認し、以下を実行します。

sudo xfs_growfs -d /

xfs_growfs は、XFS ファイルシステムを拡張するコマンドです。
-d はデータ領域を利用可能な最大サイズまで拡張する指定で、最後の / は対象ファイルシステムのマウント先です。^[2:2]

実行結果は以下の通りです。

meta-data=/dev/nvme0n1p1         isize=512    agcount=2, agsize=1047168 blks
         =                       sectsz=4096  attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=1, sparse=1, rmapbt=0
         =                       reflink=1    bigtime=1 inobtcount=1 nrext64=0
         =                       exchange=0
data     =                       bsize=4096   blocks=2094331, imaxpct=25
         =                       sunit=128    swidth=128 blks
naming   =version 2              bsize=16384  ascii-ci=0, ftype=1, parent=0
log      =internal log           bsize=4096   blocks=16384, version=2
         =                       sectsz=4096  sunit=4 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
data blocks changed from 2094331 to 3142907

最後の data blocks changed from 2094331 to 3142907 は、ファイルシステムのデータ領域が、2,094,331 ブロックから 3,142,907 ブロックに拡張されたことを示しています。

今回の出力では bsize=4096 とあるため、1 ブロックのサイズは 4,096 バイトです。増加した 1,048,576 ブロックに 4,096 バイトを掛けると、拡張した容量は 4 GiB になります。

これは、今回の EBS ボリュームの増加分である 4 GiB と一致しています。
sudo xfs_growfs -d / を実行することで、拡張したパーティションの領域を使い、ファイルシステムを利用可能な最大サイズまで拡張できたことを確認できました。

利用できる容量を確認する

最後にもう一度以下のコマンドを実行します。

lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,FSTYPE,MOUNTPOINTS
df -hT /

【lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,FSTYPE,MOUNTPOINTS の結果】

NAME          SIZE TYPE FSTYPE MOUNTPOINTS
nvme0n1        12G disk
├─nvme0n1p1    12G part xfs    /
└─nvme0n1p128  10M part vfat   /boot/efi

【df -hT / の結果】

Filesystem     Type  Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/nvme0n1p1  xfs    12G  1.8G   11G  15% /

df の Size と Avail を、拡張前の出力と比較します。

各操作によるサイズの変化を整理する

今回の検証では、EBS ボリューム、パーティション、ファイルシステムの順に拡張しました。
各操作の後に lsblk と df で確認したサイズをまとめると、次のようになります。

EBS ボリュームのサイズ変更後も、ファイルシステムの容量は 8G のままでした。
その後、パーティションとファイルシステムを順に拡張し、最終的にすべてのサイズ表示が 12G になったことを確認できました。

おわりに

今回は、EBS のルートボリュームを拡張しながら、各操作による Linux 上の表示の違いを確認しました。

• EBS のサイズ変更では、保存装置側の容量を増やす
• パーティションの拡張には growpart を使用する
• XFS ファイルシステムの拡張には xfs_growfs を使用する

容量を確認するときに見たい項目

まとめとして、今回使用したコマンドと確認する対象を整理します。

特に意識したいのは、EBS のサイズ変更と、ファイルシステムで利用できる容量の拡張が、別の操作であるという点です。

コマンドを実行するだけでなく、「今は何を変更しているのか」「どの出力で確認できるのか」まで整理して、今後の作業でも確認していきたいと思います。

この記事がどなたかの参考になれば幸いです。
最後までお読みいただきありがとうございました！

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