简介

本文介绍一种适用于云服务器和普通 Linux 服务器的通用系统迁移方案：在 Rescue（恢复）环境中，将一个容量较大的 Linux 系统盘迁移到容量更小但足以容纳实际数据的新硬盘，并使新硬盘能够独立启动。

一、为什么不能直接使用 dd

假设源盘为 10GB，系统实际只使用了 1.2GB，目标盘为 5GB。下面的整盘复制方式仍然会按照源盘容量复制：

dd if=/dev/source of=/dev/target

因此，当目标盘小于源盘时，dd 通常会失败，或者在目标盘上留下不完整的分区表。

更适合的思路是文件级迁移：

确认磁盘和启动模式
→ 在目标盘建立分区
→ 源盘只读挂载
→ rsync 复制系统文件
→ 复制 EFI 文件
→ 更新 UUID / PARTUUID
→ chroot 后更新 initramfs 和 GRUB
→ 切换云平台启动盘
→ 验证系统、网络和业务

核心条件是：

源系统实际使用空间 + EFI/boot 分区 + 安全余量 < 目标盘容量
Linux 系统从大容量硬盘迁移到小容量硬盘：Rescue 模式下的通用方案[linux-disk-migration-rescue-guide]-CXT - Enjoy Life | 生活、技术、交友、分享

二、适用范围

本文适合以下系统：

  • ext4、xfs 等普通文件系统；
  • 可以进入 Rescue 环境；
  • 可以同时访问源盘和目标盘；
  • 目标盘可以被设置为启动盘；
  • 使用 GRUB + UEFI，或 BIOS + GPT；
  • 没有复杂的 LVM、RAID、加密或特殊存储层。

以下情况需要额外设计方案：

  • LVM、LUKS、mdadm RAID；
  • Btrfs 子卷、ZFS；
  • 独立的 /boot、/home、/var 分区；
  • 数据库、Docker 等持续高频写入的业务；
  • 严格的 Secure Boot 环境；
  • 云平台不允许目标卷作为启动卷。

三、迁移前的安全原则

1. 必须确认设备名称

进入 Rescue 后，设备名称可能变化。不要假定正常系统中的 /dev/sda 在 Rescue 中仍然是 /dev/sda。

lsblk -e7 -o NAME,PATH,SIZE,TYPE,FSTYPE,LABEL,UUID,PARTUUID,MOUNTPOINTS
fdisk -l
blkid

典型设备可能是：

旧系统盘：/dev/sda，约 10GB
Rescue 系统盘：/dev/sdb
目标空盘：/dev/vda，约 5GB

2. 不要修改源盘

在确认迁移成功前，不要对源盘执行：

mkfs.*
wipefs
sgdisk --zap-all
parted
fdisk 写入操作
dd

即使 fdisk -l 报告源盘 GPT 有警告，只要源盘仍能正常读取，也不要在迁移过程中修复源盘。

3. 源盘只读，目标盘读写

mount -o ro /dev/source-root /mnt/old
mount -o ro /dev/source-efi /mnt/old/boot/efi

mount /dev/target-root /mnt/new
mount /dev/target-efi /mnt/new/boot/efi

旧盘应保留几天作为回滚方案，不要在第一次启动成功后马上删除。

四、记录启动和串口配置

云服务器通常通过串口控制台查看启动过程。迁移前记录当前启动参数和 EFI 文件：

cat /proc/cmdline

grep -nE \
  'GRUB_TERMINAL_OUTPUT|GRUB_SERIAL_COMMAND|GRUB_CMDLINE_LINUX' \
  /etc/default/grub /etc/default/grub.d/* 2>/dev/null || true

systemctl --no-pager --full status \
  [email protected] \
  [email protected] 2>&1 || true

find /boot/efi/EFI -maxdepth 3 -type f \
  -printf '%P\t%s bytes\n' | sort

常见配置如下：

console=tty0
console=ttyS0,115200
earlyprintk=ttyS0,115200
GRUB_TERMINAL_OUTPUT="gfxterm serial"
GRUB_SERIAL_COMMAND="serial --speed=115200"

迁移时不要无依据地将 ttyS0 改成 ttyS1，应以本机日志和当前配置为准。

五、确认启动模式和源盘结构

test -d /sys/firmware/efi && echo UEFI || echo BIOS
lsblk -e7 -o NAME,PATH,SIZE,TYPE,FSTYPE,FSVER,LABEL,UUID,PARTUUID,MOUNTPOINTS
fdisk -l

一个典型的源盘结构是：

/dev/sda
├─/dev/sda1    ext4       根分区
├─/dev/sda14   BIOS Boot  分区
└─/dev/sda15  vfat       EFI System Partition

检查源系统实际使用量：

du -xsh /mnt/old
df -h /mnt/old

六、建立目标盘分区

以下示例假定目标盘为 /dev/vda。执行前必须再次确认它可以清空。

目标结构：

/dev/vda1    剩余空间，ext4 根分区
/dev/vda14   4MiB，BIOS Boot
/dev/vda15   128MiB，EFI System Partition

创建 GPT 和分区：

sgdisk --zap-all /dev/vda

sgdisk \
  -n 14:2048:+4M -t 14:EF02 -c 14:BIOS-BOOT \
  -n 15:10240:+128M -t 15:EF00 -c 15:EFI \
  -n 1:0:0 -t 1:8300 -c 1:ROOT \
  /dev/vda

sgdisk -e /dev/vda
partprobe /dev/vda
udevadm settle

检查：

sgdisk -p /dev/vda
lsblk -o NAME,PATH,SIZE,TYPE,FSTYPE,PARTTYPENAME,PARTLABEL,PARTUUID /dev/vda

格式化目标分区：

mkfs.ext4 -F -L root /dev/vda1
mkfs.vfat -F 32 -n EFI /dev/vda15

BIOS Boot 分区 /dev/vda14 不需要格式化。

记录新标识：

blkid /dev/vda1 /dev/vda15

七、挂载源盘和目标盘

mkdir -p /mnt/old /mnt/new

mount -o ro /dev/sda1 /mnt/old
mkdir -p /mnt/old/boot/efi
mount -o ro /dev/sda15 /mnt/old/boot/efi

mount /dev/vda1 /mnt/new
mkdir -p /mnt/new/boot/efi
mount /dev/vda15 /mnt/new/boot/efi

检查挂载：

findmnt /mnt/old
findmnt /mnt/old/boot/efi
findmnt /mnt/new
findmnt /mnt/new/boot/efi

应当确认旧盘为 ro，目标盘为 rw。

八、使用 rsync 复制系统

复制根文件系统：

rsync -aHAXx --numeric-ids --info=progress2 \
  --exclude='/boot/efi/*' \
  --exclude='/dev/*' \
  --exclude='/proc/*' \
  --exclude='/sys/*' \
  --exclude='/run/*' \
  --exclude='/tmp/*' \
  --exclude='/mnt/*' \
  --exclude='/media/*' \
  --exclude='/lost+found' \
  /mnt/old/ /mnt/new/

参数含义：

  • -a：保留权限、所有者、符号链接等；
  • -H：保留硬链接；
  • -A：保留 ACL；
  • -X：保留扩展属性；
  • -x：不跨越其他文件系统；
  • --numeric-ids：保留原始 UID/GID；
  • --exclude：排除运行时文件系统和单独挂载的 EFI 分区。

单独复制 EFI：

rsync -r --info=progress2 \
  /mnt/old/boot/efi/ \
  /mnt/new/boot/efi/

检查复制结果：

df -h /mnt/old /mnt/new
du -xsh /mnt/old /mnt/new
find /mnt/new/boot/efi/EFI -maxdepth 3 -type f -printf '%P\t%s bytes\n' | sort

比较关键 EFI 文件：

sha256sum /mnt/old/boot/efi/EFI/BOOT/BOOTX64.EFI /mnt/new/boot/efi/EFI/BOOT/BOOTX64.EFI
sha256sum /mnt/old/boot/efi/EFI/debian/shimx64.efi /mnt/new/boot/efi/EFI/debian/shimx64.efi
sha256sum /mnt/old/boot/efi/EFI/debian/grubx64.efi /mnt/new/boot/efi/EFI/debian/grubx64.efi

每一对文件的 SHA256 应当一致。

九、更新 fstab 和 EFI GRUB 配置

复制后，目标系统中的配置仍然引用源盘标识。先备份：

cp -a /mnt/new/etc/fstab /tmp/fstab.target.before-migration
cp /mnt/new/boot/efi/EFI/debian/grub.cfg /tmp/efi-grub.cfg.before-migration

查询目标盘标识：

blkid /dev/vda1 /dev/vda15

示例：

根文件系统 UUID：c5a70f46-85f6-4d49-bdf1-88d0805ab970
根分区 PARTUUID：79b9d558-e660-49d0-b578-b94282b9b32e
EFI 分区 PARTUUID：8c6a6d70-e9f6-4380-9f63-32a6532f5fb0

写入目标 fstab：

cat > /mnt/new/etc/fstab <<'EOF'
PARTUUID=79b9d558-e660-49d0-b578-b94282b9b32e / ext4 rw,discard,errors=remount-ro,x-systemd.growfs 0 1
PARTUUID=8c6a6d70-e9f6-4380-9f63-32a6532f5fb0 /boot/efi vfat defaults,umask=077 0 2
EOF

更新 Debian EFI 配置：

cat > /mnt/new/boot/efi/EFI/debian/grub.cfg <<'EOF'
search.fs_uuid c5a70f46-85f6-4d49-bdf1-88d0805ab970 root
set prefix=($root)'/boot/grub'
configfile $prefix/grub.cfg
EOF

需要区分：

配置位置使用的标识
/etc/fstab分区 PARTUUID
EFI/debian/grub.cfg根文件系统 UUID
/boot/grub/grub.cfg由 update-grub 重新生成

十、进入 chroot 并更新启动文件

挂载虚拟文件系统：

for i in dev proc sys run; do
    mount --rbind "/$i" "/mnt/new/$i"
    mount --make-rslave "/mnt/new/$i"
done

进入目标系统：

chroot /mnt/new /bin/bash
export PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin

验证目标文件系统：

grub-probe --target=fs_uuid /
grub-probe --target=partuuid /
grub-probe --target=fs /boot/efi

预期输出应为目标盘的新 UUID、PARTUUID 和 fat。

重新生成启动文件：

update-initramfs -u -k all
update-grub

检查：

grep -n 'root=PARTUUID=' /boot/grub/grub.cfg
grep -nE 'serial --speed|terminal_output|console=tty|earlyprintk' /boot/grub/grub.cfg
grub-script-check /boot/grub/grub.cfg

应当看到目标盘的 PARTUUID，以及原有的 ttyS0 和 115200 串口参数。

如果目标盘有 BIOS Boot 分区，并希望同时支持传统 BIOS 启动，可以执行：

grub-install --target=i386-pc --recheck /dev/vda

对于使用 Debian signed shim 的 UEFI 系统，不要未经确认就使用 UEFI 版 grub-install 覆盖现有签名 EFI 文件。保留原 EFI 文件、更新 EFI 配置并执行 update-grub 通常更加稳妥。

十一、卸载并切换启动盘

退出 chroot：

exit

同步并卸载：

sync
umount -R /mnt/new
umount /mnt/old/boot/efi
umount /mnt/old
sync

检查：

findmnt | grep -E '/mnt/(old|new)' || echo "old/new 已全部卸载"

然后在云平台控制台：

  1. 停止服务器；
  2. 将目标盘设置为启动盘；
  3. 第一次测试时不要删除旧盘；
  4. 如果平台无法明确选择启动盘，可以暂时卸载旧系统盘；
  5. 启动服务器并打开串口控制台；
  6. 观察 UEFI、GRUB、内核和 systemd 启动过程。

十二、启动后的验证

findmnt /
findmnt /boot/efi
lsblk -o NAME,PATH,SIZE,TYPE,FSTYPE,LABEL,UUID,PARTUUID,MOUNTPOINTS
cat /proc/cmdline
df -h
systemctl --failed
systemctl is-active [email protected]

重点确认：

  • 根分区来自目标盘；
  • /boot/efi 已挂载；
  • /proc/cmdline 使用目标 PARTUUID；
  • systemctl --failed 没有失败服务；
  • 串口登录服务为 active。

IPv6 服务器还应检查：

ip -6 addr
ip -6 route
ping -6 -c 3 google.com

十三、常见故障

启动进入 grub rescue>

检查：

cat /boot/efi/EFI/debian/grub.cfg
blkid
ls -l /boot/efi/EFI/BOOT/BOOTX64.EFI
ls -l /boot/efi/EFI/debian/shimx64.efi
ls -l /boot/efi/EFI/debian/grubx64.efi

重点确认 search.fs_uuid 使用目标根文件系统 UUID。

启动进入 initramfs

常见原因：

  • /etc/fstab 仍使用旧 PARTUUID；
  • GRUB 中的 root=PARTUUID 没有更新；
  • 目标根分区没有正确挂载；
  • 独立 /boot 分区没有复制。

找不到 EFI 启动项

确认存在：

EFI/BOOT/BOOTX64.EFI
EFI/debian/shimx64.efi
EFI/debian/grubx64.efi
EFI/debian/grub.cfg

云服务器上，EFI/BOOT/BOOTX64.EFI 这个通用 fallback 文件尤其重要，因为云平台不一定保留原硬盘的 UEFI NVRAM 启动项。

串口控制台没有输出

检查：

console=ttyS0,115200
earlyprintk=ttyS0,115200
serial --speed=115200
terminal_output gfxterm serial

同时检查：

systemctl status [email protected]

目标盘空间不足

检查大目录：

du -xhd1 / | sort -h

重点关注 /var/log、/var/cache、/var/lib/docker、数据库文件和隐藏目录。目标根分区应保留足够余量，不要长期运行在 95% 以上。

十四、总结

从大容量硬盘迁移到小容量硬盘时，关键不是源盘的分区容量，而是源系统实际使用的数据量。

最重要的注意事项：

  1. 不要把大容量源盘直接 dd 到小容量目标盘；
  2. 任何破坏性操作前必须确认目标设备；
  3. 源系统尽量只读挂载；
  4. 使用 rsync 复制文件，而不是复制整块磁盘；
  5. 同时处理文件系统 UUID 和分区 PARTUUID；
  6. 保留 EFI fallback 文件和 signed shim；
  7. 保留串口控制台参数；
  8. 旧盘不要立即删除；
  9. 迁移完成后必须验证真实启动盘、IPv6 和业务服务。

本文中的 /dev/sda、/dev/vda、UUID 和 PARTUUID 都是示例。实际操作时必须以当前 Rescue 环境的 lsblk、blkid 和 fdisk -l 输出为准。