Festplatte voll trotz Erweiterung? Wenn cloud-initramfs-growroot anscheinend nicht funktioniert – die Lösung

Die Meldung „Kein Speicherplatz mehr auf dem Gerät” ist für jeden Systemadministrator oder Serverbesitzer ein Albtraum. Noch frustrierender wird es, wenn Sie gerade erst die Festplatte erweitert haben und das Problem weiterhin besteht. Besonders in Cloud-Umgebungen oder bei virtuellen Maschinen (VMs) sollte dieser Prozess eigentlich automatisch ablaufen, dank Tools wie cloud-init und speziell cloud-initramfs-growroot. Doch was, wenn diese Automatisierung versagt? In diesem umfassenden Artikel tauchen wir tief in das Problem ein und präsentieren Ihnen eine Schritt-für-Schritt-Lösung, um Ihr Speicherdilemma ein für alle Mal zu beheben.

### Das Dilemma: Festplatte voll, obwohl erweitert?

Stellen Sie sich vor, Sie haben die Größe Ihrer virtuellen Festplatte in der Cloud-Konsole (z.B. AWS EC2, Google Cloud, Azure) oder in Ihrer Virtualisierungsumgebung (z.B. Proxmox, KVM) erhöht. Sie starten die VM neu, erwarten, dass alles reibungslos funktioniert, aber ein `df -h` zeigt Ihnen immer noch dieselbe, alte, volle Größe an. Panik! Der erwartete Automatismus, der die neu hinzugefügte Kapazität dem Dateisystem hinzufügt, scheint nicht funktioniert zu haben.

Dieses Phänomen ist nicht selten und betrifft oft Systeme, die auf Debian-, Ubuntu– oder ähnlichen Linux-Distributionen basieren und cloud-init zur Erstkonfiguration nutzen. Cloud-initramfs-growroot ist ein Skript, das während des frühen Bootprozesses ausgeführt wird, um die Root-Partition und das darauf befindliche Dateisystem automatisch auf die maximale verfügbare Größe zu erweitern. Wenn dies fehlschlägt, müssen Sie selbst Hand anlegen.

### Wie die automatische Speichererweiterung funktionieren sollte

Bevor wir zur Lösung kommen, ist es wichtig zu verstehen, wie der Prozess idealerweise abläuft:
1. **Hypervisor-Ebene:** Sie erhöhen die Größe der virtuellen Festplatte in Ihrer Cloud-Konsole oder Ihrem Virtualisierungstool.
2. **Betriebssystem-Ebene (Gerät):** Das Gastbetriebssystem erkennt die neue physikalische Größe der virtuellen Festplatte (z.B. von 50 GB auf 100 GB).
3. **Partitionsebene:** Ein Tool wie `growpart` (oft von cloud-init ausgeführt) erweitert die erste Partition (z.B. `/dev/sda1`) auf die maximale verfügbare Größe der Festplatte.
4. **Dateisystem-Ebene:** Das eigentliche Dateisystem (z.B. Ext4, XFS) wird über Tools wie `resize2fs` oder `xfs_growfs` auf die Größe der erweiterten Partition gebracht.

**Cloud-initramfs-growroot** greift genau an den Schritten 3 und 4 ein, oft sehr früh im Bootprozess, bevor das Root-Dateisystem schreibbar eingehängt wird. Es soll sicherstellen, dass die Root-Partition und das Dateisystem automatisch die gesamte zugewiesene Speicherkapazität nutzen.

### Warum cloud-initramfs-growroot manchmal versagt

Es gibt mehrere Gründe, warum die automatische Erweiterung fehlschlagen kann:
* **Bereits ausgeführt:** Das Skript ist bereits einmal erfolgreich gelaufen und erwartet keine weitere Erweiterung, obwohl tatsächlich neue Kapazität hinzugefügt wurde.
* **Falsche Konfiguration:** Cloud-init selbst oder die Konfiguration für `growpart` ist fehlerhaft oder nicht vorhanden.
* **Alte Versionen:** Veraltete Versionen von cloud-init oder des Kernels können Probleme verursachen.
* **Mehrere Partitionen:** Wenn das System eine komplexere Partitionsstruktur hat (z.B. eine separate `/boot`-Partition vor der Root-Partition), kann `growpart` verwirrt werden.
* **LVM (Logical Volume Management):** Bei LVM-Setups sind zusätzliche Schritte erforderlich, die cloud-initramfs-growroot möglicherweise nicht vollständig abdeckt oder bei denen es zu Problemen kommt.
* **Manuelle Eingriffe:** Wenn zuvor manuell an der Partitionstabelle herumgedoktert wurde, kann die Automatisierung gestört sein.
* **Fehler im Bootprozess:** Seltene Fehler während des frühen Bootvorgangs können die Ausführung verhindern.

### Diagnose: Wo ist das Problem?

Bevor wir mit der Lösung beginnen, müssen wir den genauen Status des Speichers analysieren. Verbinden Sie sich per SSH mit Ihrer virtuellen Maschine.

1. **Dateisystemgröße prüfen:**
Der Klassiker, um den belegten und freien Speicherplatz anzuzeigen:
„`bash
df -h
„`
Wenn hier immer noch die alte, volle Größe steht, wissen Sie, dass das Dateisystem nicht erweitert wurde.

2. **Physische Gerätegröße und Partitionen prüfen:**
Hier sehen Sie die tatsächliche Größe des zugrunde liegenden Geräts und wie die Partitionen aufgeteilt sind.
„`bash
lsblk
„`
Achten Sie auf die Spalte `SIZE`. Vergleichen Sie die Größe des Hauptgeräts (z.B. `sda`) mit der Größe seiner Partition (z.B. `sda1`). Wenn `sda` größer ist als `sda1`, haben wir ungenutzten Platz!

Eine weitere Möglichkeit ist `fdisk` (für MBR-Partitionstabellen) oder `parted` (für GPT und MBR):
„`bash
sudo fdisk -l /dev/sda # Oder /dev/vda, je nach System
sudo parted -l # Zeigt alle Geräte an
„`
Schauen Sie hier auf die „Disk label type” und die Sektoren. Der entscheidende Hinweis ist hier, wenn die angezeigte **Disk-Größe** (z.B. `Disk /dev/sda: 100 GiB`) größer ist als die **Partitionsgröße** (z.B. `Partition /dev/sda1: 50 GiB`).

3. **Cloud-init-Logs prüfen:**
Manchmal gibt cloud-init selbst Aufschluss über Fehler.
„`bash
cat /var/log/cloud-init-output.log
journalctl -u cloud-init
„`
Suchen Sie nach Schlüsselwörtern wie „growpart”, „resize”, „error” oder „fail”.

### Die Lösung: Manuelle Schritte zur Speichererweiterung

**WICHTIGER HINWEIS: SICHERN SIE IHRE DATEN!**
Bevor Sie mit den folgenden Schritten beginnen, erstellen Sie unbedingt ein **Backup Ihrer virtuellen Maschine** oder Ihrer wichtigen Daten. Fehler bei der Partitionierung können zu Datenverlust führen.

#### Schritt 1: Überprüfen Sie die zugrunde liegende Plattengröße

Stellen Sie sicher, dass Ihre Cloud-Anbieter-Konsole oder Ihr Virtualisierungstool die Festplatte tatsächlich erweitert hat. Wenn dort immer noch die alte Größe steht, ist das Problem auf dieser Ebene und muss dort behoben werden. Angenommen, die Konsole zeigt die neue Größe an, aber das System nicht, fahren Sie fort.

#### Schritt 2: Partition erweitern (falls `growpart` versagt hat)

Wenn `lsblk` oder `fdisk -l` zeigt, dass das Hauptgerät (z.B. `/dev/sda`) größer ist als seine Root-Partition (z.B. `/dev/sda1`), müssen wir zuerst die Partition erweitern. Hierfür nutzen wir das Tool **`growpart`**. Es ist Teil des `cloud-guest-utils`-Pakets und oft bereits installiert.

1. **Installation von `cloud-guest-utils` (falls nicht vorhanden):**
„`bash
sudo apt update
sudo apt install cloud-guest-utils -y
„`

2. **Partition erweitern:**
Nehmen wir an, Ihre Root-Partition ist `/dev/sda1`. Ersetzen Sie `sda` durch den Namen Ihres Hauptgeräts und `1` durch die Partitionsnummer.
„`bash
sudo growpart /dev/sda 1
„`
* `/dev/sda`: Der Name des Festplattenlaufwerks (kann auch `/dev/vda`, `/dev/nvme0n1` etc. sein).
* `1`: Die Partitionsnummer, die erweitert werden soll (meistens 1 für die Root-Partition).

Wenn dieser Befehl erfolgreich ist, erhalten Sie eine Ausgabe wie „CHANGED: partition=1 start=2048 old: size=XXXXXXXX new: size=YYYYYYYY”. Überprüfen Sie erneut mit `lsblk`, um zu sehen, ob sich die Partitionsgröße geändert hat.

#### Schritt 3: Dateisystem erweitern

Nachdem die Partition erfolgreich erweitert wurde, muss nun das Dateisystem innerhalb dieser Partition angepasst werden, um den neu gewonnenen Platz nutzbar zu machen. Der Befehl hierfür hängt vom verwendeten Dateisystem ab.

1. **Dateisystemtyp identifizieren:**
„`bash
df -T /
„`
Dies zeigt Ihnen den Typ des Dateisystems für Ihre Root-Partition (z.B. Ext4, XFS).

2. **Dateisystem erweitern (für Ext2/3/4):**
Wenn Ihr Dateisystem Ext2, Ext3 oder Ext4 ist, verwenden Sie `resize2fs`.
„`bash
sudo resize2fs /dev/sda1
„`
* Ersetzen Sie `/dev/sda1` durch den tatsächlichen Pfad zu Ihrer erweiterten Root-Partition.
* `resize2fs` erweitert das Dateisystem automatisch auf die maximale Größe der Partition.

3. **Dateisystem erweitern (für XFS):**
Wenn Ihr Dateisystem **XFS** ist, verwenden Sie `xfs_growfs`.
„`bash
sudo xfs_growfs /
„`
* Der Befehl `xfs_growfs` wird direkt auf dem Mountpoint ausgeführt und erweitert das Dateisystem. `xfs_growfs` kann ein XFS-Dateisystem nicht verkleinern, aber in diesem Fall wollen wir ja erweitern.

#### Schritt 4: Für LVM (Logical Volume Management) Setups

Wenn Ihr System LVM verwendet, ist der Prozess etwas komplexer, da Sie mehrere Ebenen anpassen müssen:
Gerät -> Physisches Volumen (PV) -> Volumengruppe (VG) -> Logisches Volumen (LV) -> Dateisystem.

1. **LVM-Struktur prüfen:**
„`bash
sudo pvdisplay
sudo vgdisplay
sudo lvdisplay
„`
Merken Sie sich die Namen Ihrer Physischen Volumen (PVs), Volumengruppen (VGs) und Logischen Volumen (LVs).

2. **Partition erweitern:**
Genau wie in Schritt 2, erweitern Sie die Partition, die das Physische Volumen enthält (z.B. `/dev/sda2`, wenn LVM auf der zweiten Partition liegt).
„`bash
sudo growpart /dev/sda 2
„`

3. **Physisches Volumen (PV) erweitern:**
Teilen Sie dem LVM-System mit, dass sich die Größe des zugrunde liegenden Physischen Volumens geändert hat.
„`bash
sudo pvresize /dev/sda2
„`
* Ersetzen Sie `/dev/sda2` durch den Namen Ihres PVs.

4. **Logisches Volumen (LV) erweitern:**
Jetzt erweitern wir das Logische Volumen, das das Dateisystem enthält. Sie können es entweder um einen bestimmten Wert erweitern oder den gesamten freien Speicherplatz in der Volumengruppe nutzen.
„`bash
# Option A: Um einen bestimmten Wert erweitern (z.B. um 10 GB)
# sudo lvextend -L +10G /dev/vg_name/lv_name

# Option B: Den gesamten verfügbaren freien Speicherplatz nutzen
sudo lvextend -l +100%FREE /dev/vg_name/lv_name
„`
* Ersetzen Sie `vg_name` durch den Namen Ihrer Volumengruppe und `lv_name` durch den Namen Ihres Logischen Volumens (z.B. `/dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv`).

5. **Dateisystem auf dem LV erweitern:**
Zum Schluss erweitern Sie das Dateisystem auf dem Logischen Volumen.
* **Für Ext2/3/4:**
„`bash
sudo resize2fs /dev/vg_name/lv_name
„`
* **Für XFS:**
„`bash
sudo xfs_growfs /mount/point # z.B. / oder /var
„`
Wenn es die Root-Partition ist, reicht oft `/` als Mountpoint.

#### Schritt 5: Erfolg überprüfen

Nachdem Sie alle relevanten Schritte ausgeführt haben, überprüfen Sie den Speicherplatz erneut:
„`bash
df -h
„`
Sie sollten nun die korrekte, erweiterte Größe Ihrer Festplatte sehen. Herzlichen Glückwunsch!

### Erweiterte Fehlerbehebung und häufige Fallstricke

* **Read-only Dateisystem-Fehler:** Wenn Sie Fehlermeldungen erhalten, dass das Dateisystem schreibgeschützt ist, kann dies daran liegen, dass es im Fehlerzustand ist. Ein Neustart kann helfen. In extremen Fällen müssen Sie möglicherweise im Wiederherstellungsmodus booten oder eine Live-CD verwenden, um das Dateisystem zu überprüfen und zu reparieren (`fsck -f /dev/sda1`).
* **Beschädigte Partitionstabelle:** Selten, aber möglich. Wenn `growpart` oder `fdisk` Fehler melden, die auf eine beschädigte Partitionstabelle hindeuten, kann das Tool `testdisk` helfen, diese wiederherzustellen. Auch hier ist ein Backup unerlässlich.
* **Falsche Gerätenamen:** Stellen Sie sicher, dass Sie die korrekten Gerätenamen (`/dev/sda`, `/dev/vda`, `/dev/nvme0n1`) und Partitionsnummern (`1`, `2`) verwenden. Diese können je nach Cloud-Anbieter und Virtualisierung variieren. `lsblk` ist Ihr bester Freund zur Identifikation.
* **Snapshots:** Bestehende Snapshots der VM können manchmal den Erweiterungsprozess auf Hypervisor-Ebene behindern. Löschen Sie alte Snapshots, bevor Sie die Größe ändern.
* **Dateisystem-Check erzwingen:** Manchmal kann das Dateisystem vor dem Resize in einem unsauberen Zustand sein. Ein erzwungener Dateisystem-Check kann hilfreich sein: `sudo touch /forcefsck && sudo reboot`.

### Prävention: So vermeiden Sie das Problem zukünftig

1. **Regelmäßiges Monitoring:** Überwachen Sie Ihren Speicherplatz aktiv, um Engpässe frühzeitig zu erkennen.
2. **Aktualisierte Systeme:** Halten Sie Ihr Betriebssystem und insbesondere cloud-init-Pakete auf dem neuesten Stand.
3. **Testumgebungen:** Testen Sie Speichererweiterungen in einer Staging-Umgebung, bevor Sie sie auf Produktivsystemen anwenden.
4. **Verständnis der Struktur:** Ein tiefes Verständnis Ihrer Partitions- und Dateisystemstruktur ist der beste Schutz vor Überraschungen.

### Fazit

Eine volle Festplatte trotz Erweiterung ist eine ärgerliche Situation, die jedoch mit dem richtigen Wissen und den passenden Werkzeugen schnell behoben werden kann. Während cloud-initramfs-growroot in den meisten Fällen eine hervorragende Automatisierung bietet, ist es unerlässlich zu wissen, wie man manuell eingreift, wenn die Automatik versagt. Indem Sie die Schritte zur Partitionserweiterung und Dateisystemanpassung beherrschen – sei es für Ext4, XFS oder LVM-Setups – sind Sie bestens gerüstet, um Ihr System schnell wieder voll funktionsfähig und mit ausreichend Speicherplatz zu versorgen. Denken Sie immer an das **Backup** – es ist die beste Versicherung gegen unvorhergesehene Probleme!