Disques, partitions et systèmes de fichiers

Référence d’exploitation des opérations sur les disques sous Linux : écriture sectorielle et imagerie (dd), partitionnement GPT/MBR (parted), création de systèmes de fichiers (mkfs), analyse de l’espace (ncdu, du, df). Ces opérations sont parmi les plus destructrices du système : ce runbook insiste sur la vérification de la cible avant action. Cible un usage en ligne de commande sur systèmes Linux.

Choisir le bon outil

Besoin                                    Outil               Pourquoi
──────────────                            ──────────────      ──────────────
Copier un disque ou une image secteur     dd (ou ddrescue)    Copie brute, bit à bit
Récupérer un disque défaillant            ddrescue            Tolère les erreurs de lecture
Partitionner (GPT moderne)                parted              Scriptable, GPT et MBR
Partitionner (interactif simple)          cfdisk / fdisk      Interface guidée
Créer un système de fichiers ext4         mkfs.ext4           FS Linux par défaut
Créer un FS d'échange (clé USB)           mkfs.vfat / exfat   Compatibilité multiplateforme
Voir ce qui remplit un disque             ncdu                Navigation interactive par taille
Espace libre par montage                  df -h               Vue d'ensemble rapide

En une phrase : lsblk pour identifier, parted pour partitionner, mkfs pour formater, dd/ddrescue pour imager ou copier secteur à secteur, ncdu et df pour analyser l’occupation. Toutes ces actions, sauf l’analyse, sont destructrices : vérifier la cible deux fois.

Principes fondamentaux

Ces commandes ne demandent pas confirmation et ne pardonnent pas. dd écrit là où on lui dit, sans filet ; un mkfs efface le système de fichiers existant ; parted réécrit la table de partitions. Aucune corbeille, aucun « êtes-vous sûr ». Une lettre de disque erronée (sdb au lieu de sdc) détruit le mauvais support.

Toujours identifier la cible avant d’écrire. lsblk montre la hiérarchie disques/partitions avec tailles, modèles et points de montage. Le réflexe avant tout dd, parted ou mkfs est de relire la sortie de lsblk -f et de confirmer que le périphérique visé est bien le bon, par sa taille et son modèle, pas seulement par sa lettre.

Démonter avant de formater ou de partitionner. Modifier un système de fichiers monté corrompt les données et peut figer le système. Démonter ( umount ) la cible avant mkfs ou parted, et vérifier qu’aucun processus ne l’utilise ( lsof , fuser ).

GPT a remplacé MBR pour les disques modernes. MBR est limité à 2 To et 4 partitions primaires ; GPT lève ces limites et stocke une table redondante. Pour tout nouveau disque, choisir GPT, sauf contrainte de compatibilité avec un système très ancien.

dd se diagnostique et s’accélère avec les bonnes options. status=progress affiche l’avancement, bs=4M accélère la copie, conv=fsync garantit l’écriture sur le support avant de rendre la main. Pour un disque qui présente des erreurs de lecture, ddrescue est préférable à dd car il continue malgré les secteurs défectueux.

L’espace disque a deux ennemis distincts : les octets et les inodes. Un « disque plein » peut venir de fichiers volumineux (df montre les octets) ou d’une multitude de petits fichiers épuisant les inodes ( df -i ). Diagnostiquer les deux ; ncdu trouve les gros consommateurs d’octets, mais un manque d’inodes exige df -i et la chasse aux répertoires surpeuplés.

Opérations standard

Identifier les disques (préalable obligatoire)

lsblk -f                              # arbre disques/partitions, FS, montage, UUID
lsblk -o NAME,SIZE,MODEL,SERIAL       # identifier par taille, modèle, numéro de série
sudo parted /dev/sdX print            # table de partitions d'un disque
sudo blkid                            # UUID et type de chaque partition
df -h                                 # espace par système de fichiers monté

État attendu : la cartographie des disques s’affiche. Cette étape n’est pas optionnelle : elle conditionne la sûreté de toutes les opérations suivantes. Confirmer le disque par sa taille et son modèle, jamais par sa seule lettre.

Partitionner (parted)

sudo umount /dev/sdX1                 # démonter d'abord
sudo parted /dev/sdX                  # session interactive
# Dans parted :
#   mklabel gpt                       # table GPT (neuf disque, EFFACE tout)
#   mkpart primary ext4 1MiB 100%     # partition couvrant tout le disque
#   print                             # vérifier
#   quit
# Ou en une commande non interactive :
sudo parted -s /dev/sdX mklabel gpt mkpart primary ext4 1MiB 100%

État attendu : la table de partitions est créée. mklabel efface toute partition existante. Aligner la première partition sur 1 MiB (défaut de parted) pour les performances. Vérifier avec print avant de quitter.

Créer un système de fichiers (mkfs)

sudo mkfs.ext4 /dev/sdX1              # ext4 (FS Linux par défaut)
sudo mkfs.ext4 -L DONNEES /dev/sdX1   # avec étiquette
sudo mkfs.vfat -F32 /dev/sdX1         # FAT32 (compatibilité maximale)
sudo mkfs.exfat /dev/sdX1            # exFAT (gros fichiers, multiplateforme)
sudo mkfs.btrfs /dev/sdX1            # Btrfs (snapshots, CoW)
# Vérifier après création
sudo blkid /dev/sdX1

État attendu : le système de fichiers est créé, prêt à monter. mkfs efface irrémédiablement le contenu existant. Choisir le FS selon l’usage : ext4 pour Linux, exFAT ou FAT32 pour l’échange multiplateforme, Btrfs pour les snapshots.

Imager et copier secteur à secteur (dd, ddrescue)

# Écrire une image ISO sur une clé USB (VÉRIFIER /dev/sdX avec lsblk d'abord)
sudo dd if=image.iso of=/dev/sdX bs=4M status=progress conv=fsync
# Sauvegarder une partition entière en image
sudo dd if=/dev/sdX1 of=sauvegarde.img bs=4M status=progress
# Cloner un disque vers un autre
sudo dd if=/dev/sdX of=/dev/sdY bs=4M status=progress conv=fsync
# Récupérer un disque défaillant (tolère les erreurs)
sudo ddrescue /dev/sdX image.img journal.logfile

État attendu : l’image ou le clone est écrit, octet pour octet. status=progress est indispensable pour suivre une opération longue. Pour un disque qui présente des secteurs illisibles, utiliser ddrescue avec son fichier journal, qui permet de reprendre et de réessayer les zones difficiles.

Analyser l’occupation (ncdu, du, df)

df -h                                 # espace par système de fichiers (octets)
df -i                                 # espace en INODES (autre cause de « disque plein »)
ncdu /                                # navigation interactive par taille
du -sh /chemin/*                      # taille de chaque sous-élément
du -sh /chemin/* | sort -rh | head    # les plus gros, classés

État attendu : les consommateurs d’espace sont identifiés. ncdu est l’outil le plus efficace pour explorer interactivement. Si df montre de la place libre mais que l’écriture échoue, vérifier df -i  : les inodes peuvent être épuisés par une multitude de petits fichiers.

Dépannage par symptôme

dd a écrit sur le mauvais disque

Symptôme : un disque de données a été écrasé par une image. Cause probable : lettre de périphérique erronée (sdb vs sdc), non vérifiée avant. Correction : arrêter immédiatement, ne plus écrire, tenter une récupération.

# NE PLUS RIEN ÉCRIRE sur le disque. Démonter si monté.
sudo umount /dev/sdX* 2>/dev/null
# Tenter une récupération de données (voir aussi runbook archivage pour les images)
sudo ddrescue /dev/sdX rescue.img rescue.log   # imager d'abord
# puis testdisk/photorec sur l'image, jamais sur le disque d'origine

« Device or resource busy » au démontage ou au formatage

Symptôme : umount ou mkfs refuse d’agir, le périphérique est occupé. Cause probable : un processus utilise le point de montage, ou il est encore monté. Correction : identifier et arrêter ce qui occupe.

lsof +D /point/de/montage             # processus utilisant le montage
fuser -vm /dev/sdX1                   # processus accédant au périphérique
sudo umount /dev/sdX1                 # une fois libéré

« No space left on device » alors que df montre de la place

Symptôme : l’écriture échoue bien que df affiche de l’espace libre. Cause probable : les inodes sont épuisés (beaucoup de petits fichiers). Correction : vérifier les inodes et faire le ménage.

df -i                                 # taux d'utilisation des inodes
# Trouver les répertoires aux nombreux fichiers
find /chemin -xdev -type f | cut -d/ -f1-4 | sort | uniq -c | sort -rn | head

parted refuse d’écrire ou avertit sur l’alignement

Symptôme : parted signale un mauvais alignement ou un chevauchement. Cause probable : partition non alignée sur une frontière optimale. Correction : laisser parted aligner (unités MiB) et démarrer à 1MiB.

sudo parted -a optimal /dev/sdX mkpart primary ext4 1MiB 100%

Sécurité et précautions

La règle d’or : identifier la cible avant d’écrire. Relire lsblk -f , confirmer le disque par sa taille et son modèle. La majorité des pertes de données dd/mkfs viennent d’une lettre de périphérique confondue. Une seconde de vérification contre une perte irréversible.

Démonter avant de modifier. mkfs et parted sur un FS monté corrompent les données. Toujours umount et vérifier avec lsof/fuser qu’aucun processus n’accède au support.

Préférer ddrescue à dd sur un support douteux. Sur un disque qui faiblit, ddrescue avec son journal récupère le maximum et réessaie les zones difficiles, là où dd s’arrête ou écrit des données incomplètes.

Imager avant de réparer. Face à une perte de données, la première action est d’imager le disque (ddrescue) et de travailler sur la copie, jamais sur l’original, pour ne pas réduire les chances de récupération.

Points clés à retenir

dd, mkfs et parted sont destructeurs et sans confirmation : identifier la cible avec lsblk -f, par taille et modèle, avant chaque action.

Démonter (umount) avant de formater ou partitionner ; lsof/fuser pour trouver ce qui occupe un périphérique « busy ».

GPT pour tout nouveau disque (au-delà de 2 To, plus de 4 partitions) ; MBR seulement par contrainte de compatibilité.

dd : bs=4M pour la vitesse, status=progress pour le suivi, conv=fsync pour garantir l’écriture. ddrescue sur un support défaillant.

« Disque plein » a deux causes : octets (df -h, ncdu) ou inodes (df -i). Diagnostiquer les deux.

Récupération : ne plus écrire sur le disque touché, l’imager avec ddrescue, travailler sur la copie.