Harnessing the Power of Open Source with Ubuntu

Jinsi ya Kuongeza Sehemu za Diski kwenye Ubuntu: Mwongozo Kamili kwa ext4, LVM, VPS, na Boot ya Mara Mbili

Utawala na Uboreshaji wa Mfumo
目次

1. Utangulizi

Unapotumia Ubuntu, unaweza kukutana na hali kama “kukosa nafasi ya diski” au “kutoweza kusakinisha programu mpya kwa sababu ya uhaba wa hifadhi”. Katika hali kama hizi, suluhisho la manufaa ni upanuzi wa sehemu. Upanuzi wa sehemu ni mchakato wa kuongeza ukubwa wa sehemu ya diski iliyopo ili kutumia nafasi ya hifadhi kwa ufanisi zaidi.

Ubuntu inatumika sana kwa madhumuni ya seva na desktop, na usimamizi wa sehemu mara nyingi unahitajika katika mazingira mbalimbali kama mashine pepe, VPS (Virtual Private Servers), na mifumo ya dual‑boot. Hata hivyo, watumiaji wengi huhisi wasiwasi, wakiwa na maswali kama “Ninapaswa kutumia njia gani?” au “Je, nitapoteza data yangu ikiwa nitafanya kosa?”

Makala hii inaelezea upanuzi wa sehemu kwenye Ubuntu kwa uwazi kadiri iwezekanavyo, kutoka kwa taratibu rahisi hadi mifano ya juu katika LVM na mazingira ya virtual. Kwa kuwa operesheni za sehemu zina hatari muhimu, pia tunashughulikia hatua za maandalizi na vidokezo muhimu vya kufanya kazi hii kwa usalama.

Mwongozo huu umeundwa kuwa msaada kwa wigo mpana wa watumiaji, kutoka kwa wanaoanza ambao ni wapya katika operesheni za amri za Linux hadi watumiaji wa kati ambao wamewahi kufanya kazi na sehemu kwenye usambazaji mwingine.
Upanuzi wa sehemu unahitaji uangalizi makini, lakini kwa kufuata hatua sahihi, unaweza kulinda data yako muhimu wakati ukitumia uwezo wa hifadhi yako kwa ufanisi.

2. Maarifa ya Awali kwa Upanuzi wa Sehemu

Kabla ya kupanua sehemu kwenye Ubuntu, kuelewa dhana za msingi kutasaidia kuzuia makosa na matatizo. Sehemu hii inaelezea misingi ya sehemu na mifumo ya faili, ikiwa LVM inatumika, na mwenendo wa sasa katika mpangilio wa sehemu za Ubuntu.

2.1 Sehemu Ni Nini?

Sehemu ni mbinu inayogawanya kifaa cha hifadhi cha kimwili kama diski ngumu au SSD katika sehemu kadhaa za kimtandaoni. Kwa mfano, diski moja inaweza kugawanywa katika maeneo ya mfumo, data ya mtumiaji, na nafasi ya swap, kila moja ikichukuliwa kama eneo huru. Faili za mfumo wa Ubuntu, data ya mtumiaji, na nafasi ya swap mara nyingi hutenganishwa katika sehemu tofauti.

2.2 Aina za Jedwali la Sehemu (GPT na MBR)

Kuna mbinu mbili kuu za kurekodi mpangilio wa sehemu za diski: GPT (GUID Partition Table) na MBR (Master Boot Record).

  • MBR : Muundo wa zamani unaounga mkono diski hadi 2 TB na kuruhusu hadi sehemu nne kuu.
  • GPT : Muundo wa kisasa unaounga mkono diski kubwa zaidi ya 2 TB na zaidi ya sehemu 128. GPT sasa ni kiwango cha kawaida katika mifumo ya Ubuntu ya kisasa.

Ikiwa huna uhakika muundo gani mfumo wako unatumia, unaweza kuangalia kwa amri kama sudo parted -l.

2.3 Je, LVM (Logical Volume Manager) Inatumika?

Katika Ubuntu, sehemu zinaweza kupanuliwa moja kwa moja au kwa kutumia LVM (Logical Volume Manager), ambayo inatoa usimamizi wa volumu unaobadilika.

  • Bila LVM (sehemu za kawaida) Mpangilio wa kawaida ambapo mfumo wa faili kama ext4 huundwa moja kwa moja kwenye sehemu.
  • Kwa LVM Muundo ambapo volumu za kimwili (PV) huundwa kwenye diski, zikachanganywa katika makundi ya volumu (VG), kisha kugawanywa katika volumu za kimantiki (LV). Njia hii inaruhusu upanuzi wa kubadilika na inatumika sana katika mazingira ya seva na wingu.

Hatua za upanuzi wa sehemu hutofautiana kulingana na ikiwa LVM inatumika.

2.4 Mpangilio wa Kawaida wa Sehemu katika Ubuntu

Wakati wa usakinishaji wa Ubuntu, unaweza kuchagua kutumia LVM au la. Katika mazingira ya seva ya hivi karibuni (hasa Ubuntu 20.04 na baadaye), LVM mara nyingi inapendekezwa au hutumika kwa chaguo-msingi.
Kwa upande mwingine, usakinishaji wa desktop na mifumo ya dual‑boot mara nyingi hutumia mpangilio rahisi na sehemu moja ya ext4.

2.5 Vidokezo Muhimu Kabla ya Kupanuza Sehemu

Kabla ya kufanya upanuzi wa sehemu, lazima kuwe na nafasi isiyogawanywa (unallocated space) inayopatikana kwenye diski. Kulingana na mpangilio wa diski na nafasi ya sehemu, upanuzi huenda usiwezekane. Daima angalia usanidi wa sasa wa diski kwa kutumia amri kama lsblk au parted.

Additionally, it is strongly recommended to back up important data in advance. If data loss occurs due to mistakes or unexpected issues, having a backup will allow you to proceed with confidence.

3. Njia za Upanuzi wa Gawio kwa Mazingira

Taratibu za kupanua gawio kwenye Ubuntu hubadilika kulingana na mazingira na usanidi wa diski. Sehemu hii inaelezea hali nne za kawaida: mazingira yasiyo na LVM, mazingira ya LVM, upanuzi mtandaoni katika VPS au mifumo ya wingu, na mazingira ya kuanzisha mara mbili.

3.1 Kupanuza Gawio katika Mazingira yasiyo na LVM (ext4)

Hii ndiyo hali ya kawaida zaidi, ambapo mfumo wa faili kama ext4 huundwa moja kwa moja kwenye gawio bila kutumia LVM.

  1. Ongeza ukubwa wa diski
  • Kwa mashine pepe au VPS, ongeza ukubwa wa diski kutoka kwa console ya usimamizi.
  • Kwa PC za kimwili, hakikisha kuna nafasi isiyogawanywa inayopatikana.
  1. Panua gawio
  • Tumia sudo parted au sudo fdisk kupanua gawio lengwa.
  • Kwa kutumia parted, unaweza kutumia amri kama ifuatayo (mfano: kupanua /dev/sda1): sudo parted /dev/sda (parted) resizepart 1 <new end position (e.g., 100%)>
  1. Panua mfumo wa faili
  • Baada ya kupanua gawio, lazima pia upanue mfumo wa faili.
  • Kwa ext4, endesha amri ya resize2fs: sudo resize2fs /dev/sda1
  • Hii inatumia nafasi mpya kwenye mfumo wa faili.
  1. Thibitisha upanuzi
  • Baada ya kukamilika, tumia df -h kuthibitisha uwezo wa diski uliopandishwa.

3.2 Kupanuza Gawio katika Mazingira ya LVM

Unapotumia LVM, nafasi ya diski inaweza kupanuliwa kwa unyumbulivu zaidi.

  1. Ongeza ukubwa wa diski
  • Kwanza, panua diski ya kimwili au pepe.
  • Kwa diski za kimwili, hakikisha kuna nafasi isiyogawanywa inayopatikana.
  1. Badilisha ukubwa wa Volume ya Kimwili (PV)
  • Fanya nafasi mpya iliyoongezwa ipatikane kwa LVM: sudo pvresize /dev/sda2
  • (Majina ya vifaa yanatofautiana kulingana na mazingira.)
  1. Panua Logical Volume (LV)
  • Bainisha logical volume ya kupanua: sudo lvextend -l +100%FREE /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
  • -l +100%FREE inagawanya nafasi zote za bure zinazopatikana.
  1. Panua mfumo wa faili
  • Ikiwa ext4 inatumika, panua kwa kutumia resize2fs : sudo resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
  1. Thibitisha
  • Angalia matokeo kwa df -h au lsblk .

3.3 Upanuzi Mtandaoni katika Mazingira ya VPS na Wingu

Katika mazingira ya VPS au wingu, mara nyingi hutamani kupanua gawio bila kuanzisha upya seva. Amri ya growpart ni ya manufaa katika hali hizo.

  1. Panua ukubwa wa diski
  • Ongeza uwezo wa diski kupitia console ya usimamizi ya mtoa huduma.
  1. Panua gawio kwa kutumia growpart
  • Ikiwa kifurushi cha cloud-utils kimewekwa, unaweza kutumia growpart : sudo growpart /dev/sda 1
  • Hii inaongeza gawio kiotomatiki (mfano, /dev/sda1).
  1. Panua mfumo wa faili
  • Kisha panua mfumo wa faili kwa resize2fs : sudo resize2fs /dev/sda1
  1. Thibitisha
  • Thibitisha upanuzi kwa df -h .

3.4 Marekebisho katika Mazingira ya Kuanzisha Mara Mbili (Windows / Ubuntu)

Wakati Windows na Ubuntu vimewekwa kwenye diski moja, upanuzi huenda usiwezekane ikiwa nafasi isiyogawanywa haiko karibu na gawio la Ubuntu.

  • Sogeza nafasi isiyogawanywa
    Tumia zana za gawio za Windows (kama MiniTool Partition Wizard) kusogeza nafasi isiyogawanywa karibu na gawio la Ubuntu.
  • Panua kutoka Ubuntu
    Fuata hatua za kawaida za upanuzi zilizotajwa hapo juu.
  • Kuweka nakala rudufu ni lazima
    Mazingira ya kuanzisha mara mbili yana hatari zaidi, hivyo daima weka nakala rudufu ya data kabla ya kuendelea.

4. Utatuzi wa Tatizo na Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

Maswali na matatizo mbalimbali yanaweza kutokea kabla, wakati, au baada ya upanuzi wa gawio. Sehemu hii inahitimisha maswali yanayoulizwa mara kwa mara na makosa ya kawaida pamoja na suluhisho.

4.1 Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

Q1. Siwezi kupata nafasi huru (isiyogawanywa). Nifanye nini?
A. Upanuzi wa sehemu unahitaji nafasi isiyogawanywa. Tumia lsblk au sudo parted /dev/sda print free kuangalia hali ya diski. Ikiwa hakuna nafasi isiyogawanywa, futa sehemu zisizo za lazima au ongeza ukubwa wa diski katika mazingira ya virtual.

Q2. Je, ninahitaji pvresize au lvextend ikiwa sisitumia LVM?
A. Hapana. Amri hizi zinahitajika tu kwa LVM. Kwa sehemu za kawaida za ext4, fuata hatua “panua sehemu → panua mfumo wa faili.” Unaweza kuangalia ikiwa LVM inatumika kwa lsblk au sudo pvs.

Q3. Hakuna nafasi isiyogawanywa inayokaribia sehemu. Je, bado naweza kuipanua?
A. Upanuzi wa sehemu unahitaji nafasi isiyogawanywa inayokaribia. Ikiwa ipo sehemu nyingine, rekebisha mpangilio au nafasi ya sehemu kwa kutumia zana kama MiniTool Partition Wizard. Daima fanya nakala ya akiba ya data kabla ya kubadilisha sehemu.

Q4. Je, ni salama kubadilisha sehemu wakati Ubuntu inaendesha?
A. Sehemu za mfumo (kama /) au sehemu zilizofungwa huenda zisipandikike wakati zinatumika. Ikiwezekana, boot kutoka USB ya moja kwa moja na fanya operesheni. Mazingira mengi ya wingu na VPS yanaruhusu upanuzi wa mtandaoni, lakini kuondoa kwa muda (unmount) au kuanzisha upya mfumo kunaweza kutakiwa ikiwa kutatokea makosa.

Q5. Sehemu ya swap inazuia upanuzi. Nifanye nini?
A. Zima kwa muda swap kwa kutumia swapoff, ondoa sehemu ya swap, fanya upanuzi, na tengeneza swap tena baadae ikiwa inahitajika. Sasisha /etc/fstab ipasavyo.

Q6. Nimeongeza ukubwa wa diski katika mazingira ya virtual, lakini OS haijui. Kwa nini?
A. Baada ya kupanua diski katika hypervisor (VMware, VirtualBox, n.k.), OS lazima iangalia upya kifaa. Tumia amri kama:
echo 1 > /sys/class/block/sdX/device/rescan, anzisha upya mfumo, au endesha partprobe.

Q7. Ni tofauti gani kati ya GPT na MBR, na ni ipi ninayopaswa kuchagua?
A. GPT inaunga mkono diski kubwa zaidi ya 2TB na sehemu nyingi, na inapendekezwa kwa mifumo ya kisasa. Chagua MBR tu ikiwa unahitaji ulinganifu na mifumo ya zamani.

4.2 Makosa ya Kawaida na Suluhisho

  • “no free space available” → Inahitajika nafasi isiyogawanywa inayokaribia. Rekebisha nafasi za sehemu na ujaribu tena.
  • “device is busy” or “resource busy” → Sehemu imefungwa au inatumika. Imezimwa (unmount) au tumia USB ya moja kwa moja.
  • “The partition is currently in use” → Sehemu lengwa iko hai. Simamisha huduma zinazohusiana au fanyia upya mfumo na ujaribu tena.
  • “resize2fs: Bad magic number in super-block” → Thibitisha aina ya mfumo wa faili. Kwa XFS, tumia xfs_growfs badala ya resize2fs.

5. Ukaguzi Baada ya Utekelezaji na Muhtasari

Baada ya kukamilisha upanuzi wa sehemu, daima thibitisha matokeo ili kuhakikisha hakuna matatizo yanayotokana na makosa au matatizo yasiyotabirika.

5.1 Jinsi ya Kuthibitisha Matokeo ya Upanuzi

(1) Angalia matumizi ya diski
Tumia df -h kuonyesha matumizi na nafasi inayopatikana kwa sehemu zilizofungwa. Thibitisha kwamba sehemu iliyopanuliwa inaonyesha ongezeko linalotarajiwa.

df -h

(2) Angalia mpangilio wa sehemu
Amri ya lsblk inaonyesha vifaa vya kuhifadhi na sehemu katika muundo wa mti, ikikuruhusu kuthibitisha ukubwa na mpangilio.

lsblk

(3) Ukaguzi wa kina kwa kutumia parted
Amri kama sudo parted /dev/sda print free hutoa taarifa za kina kuhusu jedwali la sehemu na nafasi isiyogawanywa.

(4) Ukaguzi wa ziada kwa LVM
Ikiwa unatumia LVM, thibitisha ukubwa wa kundi la volumu na volumu ya kimantiki kwa sudo lvs na sudo vgs.

5.2 Mambo ya Kuzingatia Baada ya Operesheni

  • Kusimamia data ya nakala ya akiba Ikiwa upanuzi ulikuwa wa mafanikio na mfumo ni thabiti, nakala za akiba za muda zinaweza kufutwa. Ikiwa una wasiwasi, weka nakala za akiba kwa muda mrefu zaidi.
  • Ukaguzi wa mfumo wa faili Kwa usalama zaidi, fikiria kuendesha ukaguzi wa mfumo wa faili kwa kutumia fsck .
    sudo fsck /dev/sda1

(Run only after unmounting the partition.)

  • Mahitaji ya kuanzisha upya Katika hali nyingi, kuanzisha upya hakuhitajiki. Hata hivyo, katika mazingira fulani ya virtual au ya kimwili, kuanzisha upya huhakikisha OS inatambua kikamilifu ukubwa mpya wa diski.

5.3 Muhtasari

Upanuzi wa sehemu kwenye Ubuntu unaweza kufanywa kwa ufasaha kwa kufuata hatua sahihi za maandalizi na taratibu sahihi. Daima fanya nakala rudufu ya data mapema na thibitisha matokeo kwa uangalifu ili kushughulikia masuala yasiyotegemewa kwa ujasiri.

Usimamizi wa sehemu na uhifadhi ni kazi muhimu kwa usimamizi wa mfumo na matumizi ya kila siku. Tunatumai makala hii itakusaidia kudhibiti nafasi ya diski kwa ufanisi katika mazingira yako ya Ubuntu.