「inode」- 索引节点 @20210126

今天有人在群里问inode有关的问题：

 

对于存放大量小文件的磁盘，磁盘空间占用不多，但是inode占用比较多，有什么好的处理方法吗

 

所以，整理一下有关inode的内容。

「扇区」与「块」

文件储存在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫做「扇区（Sector）」，每个「扇区」储存512字节（相当于0.5KB）。

操作系统读取硬盘的时候，一次性读取一个「块（block）」。一个「块」由多个扇区组成，，大小通常是4KB，即连续八个「扇区」组成一个「块」。

而文件则是存储在「块」里，块是存储文件的最小单位。一个大小为8KB的文件，占用两个「块」；一个大小12KB的文件，占用三个「块」。那大小为9KB的文件占用几个「块」呢？答案是“三个”，因为“文件是存储在「块」里的，块是存储文件的最小单位”。同样的，大小为10KB文件也要占用三个「块」。所以说，大小为10KB的文件，实际占用的硬盘空间大校是12KB。

这么存储不是浪费磁盘空间么？为什么不以“位”为单位进行存储？效率！一切都是为了效率！一“位”一“位”的读取数据效率太低。

但是我们的文件还有一些其他的“元信息”，比如所属用户、所属组、修改时间、访问时间、权限等等，这些信息存在哪里呢？这些信息存储在一个叫「inode」的地方，中文称之为「索引节点」。

「索引节点」- inode

在「inode」中存储了文件所属用户、所属组、修改时间、访问时间、权限、设备ID、文件大小等等信息。！！！但是不包含文件名！！！

每个文件对应一个「索引节点」。

在格式化硬盘时，硬盘被分成两个区域：一个是「数据区」，存放文件数据；另一个是「索引节点区」（inode table），存放所有「索引节点」。所以「inode」也会消耗硬盘空间。每个inode节点的大小，一般是“128B”或“256B”，而「inode」节点的总数，在格式化时就给定。

查看inode的使用情况：df -i

查看inode的大小：dumpe2fs -h /dev/hda | grep "Inode size"

调正inode的数量：这需要在格式化时确定，通常命令有相应的选项，参考文档即可。如果在使用过程中出现「inode」数量不足，那只能备份数据，然后重新格式化磁盘，格式化时指定「inode」的数量。

「索引编号」- inumber

每个「inode」都有一个号码，操作系统用「索引编号」来识别不同的文件。

这里值得重复一遍，在Unix/Linux系统的内部，并不使用文件名，而使用「索引编号」来识别文件。对于系统来说，「文件名」只是「索引编号」便于识别的别称。

查看文件的「索引编号」：ls -i .bashrc

为什么日志切割需要重启软件？

一个有意思的事情是：

 

你看日志切割脚本（logrotate），你会发现在移动（重命名）日志文件之后，需要进行重启（或reload等类似操作）动作，软件才能将日志写入新的文件中。

 

原因是这样的：

 

首先，移动文件或重命名文件，只是改变文件名，不影响「索引编号」。

 

 

其次，在系统内部，打开一个文件分成三步：（1）首先，系统找到这个「文件名」对应的「索引编号」；（2）然后，通过「索引编号」获取「索引节点」信息；（3）最后，根据「索引节点」信息，找到文件数据所在的「块」，读出数据。

 

所以就算你移动文件或重命名文件，但是软件还使用的是原来的「索引编号」找到的「索引节点」，所以读取的还是以前的数据块。

关于监控

所以在日常服务的监控中，磁盘空间不足的原因，除了物理空间不足外，还可能是「索引节点」已用完。这两点都是需要监控的。

参考文献

 

 


posted @ 2021-01-26 17:19  研究林纳斯写的  阅读(136)  评论(0)  编辑  收藏  举报