14.1 磁盘配额（Quota）的应用与实作

14.1.1 什么是 Quota

在 Linux 系统中，由于是多用户多任务的环境，所以会有多人共同使用一个硬盘空间的情况发生，如果其中有少数几个使用者大量的占掉了硬盘空间的话，那势必压缩其他使用者的使用权力！因此管理员应该适当的限制硬盘的容量给使用者，以妥善的分配系统资源。

举例来说，我们使用者的默认主文件夹都是在 /home 下面，如果 /home 是个独立的 partition，假设这个分区有 10G 好了，而 /home 下面共有 30 个帐号，也就是说，每个使用者平均应该会有 333MB 的空间才对。偏偏有个使用者在他的主文件夹下面塞了好多只影片，占掉了8GB 的空间，想想看，是否造成其他正常使用者的不便呢？如果想要让磁盘的容量公平的分配，这个时候就得要靠 quota 的帮忙。

Quota 的一般用途

quota 比较常使用的几个情况是：

针对 WWW server ，例如：每个人的网页空间的容量限制

针对 mail server，例如：每个人的邮件空间限制。

针对 file server，例如：每个人最大的可用网络硬盘空间

上头讲的是针对网络服务的设计，如果是针对 Linux 系统主机上面的设置那么使用的方向有下面这一些：

限制某一群组所能使用的最大磁盘配额（使用群组限制）：你可以将你的主机上的使用者分门别类，有点像是目前很流行的付费与免付费会员制的情况。

限制某一使用者的最大磁盘配额（使用使用者限制）：在限制了群组之后，你也可以再继续针对个人来进行限制，使得同一群组之下还可以有更公平的分配。

限制某一目录（directory, project）的最大磁盘配额：在旧版的 CentOS 当中，使用的默认文件系统为 EXT 家族，这种文件系统的磁盘配额主要是针对整个文件系统来处理，所以大多针对“挂载点”进行设计。新的 xfs 可以使用 project 这种模式，就能够针对个别的目录（非文件系统喔）来设计磁盘配额。

Quota 的使用限制

虽然 quota 很好用，但是使用上还是有些限制要先了解的：

在 EXT 文件系统家族仅能针对整个 filesystem： EXT 文件系统家族在进行 quota 限制的时候，它仅能针对整个文件系统来进行设计，无法针对某个单一的目录来设计它的磁盘配额。因此，如果你想要使用不同的文件系统进行 quota 时，请先搞清楚该文件系统支持的情况。因为 XFS 已经可以使用 project 模式来设计不同目录的磁盘配额。

核心必须支持 quota ： Linux 核心必须有支持 quota 这个功能才行。如果是CentOS 7.x的默认核心，那系统就默认有支持quota这个功能。

只对一般身份使用者有效：并不是所有在 Linux 上面的帐号都可以设置quota 呢，例如 root 就不能设置 quota ，因为整个系统所有的数据几乎都是他的。

若启用 SELinux，非所有目录均可设置 quota ：新版的 CentOS 默认都有启用 SELinux这个核心功能，该功能会加强某些细部的权限控制！由于担心管理员不小心设置错误，因此默认的情况下， quota 似乎仅能针对 /home 进行设置而已。

Quota 的规范设置项目：

quota 针对 XFS filesystem 的限制项目主要分为下面几个部分：

分别针对使用者、群组或个别目录（user, group & project）：

XFS 文件系统的 quota 限制中，主要是针对群组、个人或单独的目录进行磁盘使用率的限制。

容量限制或文件数量限制（block 或 inode）：

文件系统主要规划为存放属性的 inode 与实际文件数据的 block 区块，Quota 既然是管理文件系统，所以当然也可以管理 inode 或 block。这两个管理的功能为：

限制 inode 用量：可以管理使用者可以创建的“文件数量”；

限制 block 用量：管理使用者磁盘容量的限制，较常见为这种方式。

柔性劝导与硬性规定（soft/hard）：

既然是规范，当然就有限制值。不管是 inode/block ，限制值都有两个，分别是 soft 与hard。通常 hard 限制值要比 soft 还要高。举例来说，若限制项目为 block ，可以限制 hard为 500MBytes 而 soft 为 400MBytes。这两个限值的意义为：

hard：表示使用者的用量绝对不会超过这个限制值，以上面的设置为例，使用者所能使用的磁盘容量绝对不会超过 500MBytes ，若超过这个值则系统会锁住该用户的磁盘使用权；

soft：表示使用者在低于 soft 限值时（此例中为 400MBytes），可以正常使用磁盘，但若超过 soft 且低于 hard 的限值（介于 400~500MBytes 之间时），每次使用者登陆系统时，系统会主动发出磁盘即将爆满的警告讯息，且会给予一个宽限时间（gracetime）。不过，若使用者在宽限时间倒数期间就将容量再次降低于 soft 限值之下，则宽限时间会停止。

会倒数计时的宽限时间（grace time）：

由于达到 hard 限值时，使用者的磁盘使用权可能会被锁住。为了担心使用者没有注意到这个磁盘配额的问题，因此设计了 soft 。当你的磁盘用量即将到达 hard 且超过 soft 时，系统会给予警告，但也会给一段时间让使用者自行管理磁盘。一般默认的宽限时间为七天，如果七天内你都不进行任何磁盘管理，那么 soft 限制值会即刻取代 hard 限值来作为 quota 的限制。

以上面设置的例子来说，假设你的容量高达 450MBytes 了，那七天的宽限时间就会开始倒数，若七天内你都不进行任何删除文件的动作来替你的磁盘用量瘦身，那么七天后你的磁盘最大用量将变成 400MBytes （那个 soft 的限制值），此时你的磁盘使用权就会被锁住而无法新增文件了。

整个 soft, hard, grace time 的相关性我们可以用下面的图示来说明：