Что такое Inode

Что такое Inode?

INODE, короткий для «Индексного узла», представляет собой структуру данных, используемая файловыми системами UNIX и Linux для хранения информации, известной как метаданные, о файле, кроме имени файла или содержимого его данных.В отличие от других файловых систем, которые обычно хранят метаданные в самом файле, системы Unix/Linux используют Inodes, чтобы держать метаданные отдельными.

Метаданные хранятся в INODE:

Размер файла: Общий размер файла в байтах.
Владение: Идентификатор пользователя (UID) и идентификатор группы (GID), указывающий владельца файла.
Разрешения: Читать, написать и выполнить разрешения для владельца, группы и других.
Временные метки: Важные даты и время, включая создание файлов, модификацию и время доступа.
Места блоков данных: Указатели на фактические блоки данных на диске, где хранится содержание файла.

Важность iNodes

Данные хранятся в файловой системе Linux в двух форматах - блоках хранения и iNodes.Каждый файл в системе занимает блочное пространство хранения, где хранится фактическое содержание файла.

Это отделение метаданных от фактических данных файлов поставляется с рядом преимуществ, которые позволяют обеспечить более эффективную общую файловую систему:

Быстрая идентификация файлов: В качестве уникального идентификатора Inodes позволяют системе быстро различать файлы и управление, даже если несколько файлов имеют одинаковое имя в разных каталогах.
Поддержка жесткой ссылки: Inodes позволяет создавать жесткие ссылки, которые являются указателями из нескольких записей каталога в один INODE.Это позволяет одному файлу иметь несколько имен или местоположения в файловой системе без дублирования данных.
Эффективное управление пространством: Хранив указатели на блоки данных, Inodes позволяют распространять файлы в разных местах на диске, оптимизировать использование пространства и уменьшая фрагментацию.
Поддержка структуры каталогов: Иноды поддерживают иерархические структуры каталога.Сами каталоги представляют собой файлы со списком имен файлов и соответствующими их номерами INODE, что позволяет организации файлов в структурированную иерархию.
Целостность файловой системы: Inodes включают в себя указатели на блоки данных и поддерживают согласованность с помощью таких механизмов, как журналирование и контрольная сумма, которые помогают восстановиться после сбоев и ошибок.
Управление квотой: Inodes можно использовать для обеспечения соблюдения квот пользователя и группового хранилища путем отслеживания количества Inodes и Disk Space, используемых каждым пользователем или группой.Это гарантирует, что ни один пользователь или группа не потребляет больше ресурсов, чем выделено.
Масштабируемость: Поскольку каждый файл представлен INODE, файловая система может легко отслеживать и управлять файлами по мере роста системы.

Ограничения INODE

Каждая файловая система поставляется с фиксированным количеством iNodes, обычно определяемых размером устройства хранения и его ожидаемым использованием (например, большое количество небольших файлов и меньше больших файлов).

Количество Inodes диктует максимальное количество файлов и каталогов, которые может иметь система.

После того, как файловая система заканчивается из Inodes, она не позволит вам создавать какие -либо новые файлы или каталоги, даже если есть еще доступное пространство для диска.Когда это произойдет, вы можете столкнуться с следующими проблемами:

Сообщения об ошибках при создании файлов: Сообщения, такие как «не осталось места на устройстве» или «квота на диск», даже если есть доступное пространство диска
Сбои системы или приложения: Приложения или системы, которые полагаются на создание временных файлов, могут сбой или перезагрузки из -за невозможности распределения новых INODES.
Невозможно создать или расширить файлы журнала: Файлы журнала или другие файлы, которые часто меняются или растут, могут не иметь возможности расширить или создавать новые записи

Мониторинг использования INODE

Следующие команды помогут вам определить атрибуты INODE и диагностировать любые потенциальные проблемы.

Через интерфейс командной строки введите следующие команды:

Отображать использование iNode для всех файловых систем:

df -i

Пример вывода для 'df -i':

Filesystem      Inodes   IUsed   IFree IUse% Mounted on
/dev/sda1      2560000  500000 2060000   20% /
/dev/sda2      1280000  300000  980000   23% /home

Отобразить номер INODE файла.Используйте в конкретном каталоге для просмотра информации для содержания этого конкретного каталога:

ls -i

Пример вывода для 'ls -i':

123456 file1.txt
# 123456 is the inode number
#file1.txt is the file associated with the inode  
123457 file2.txt

Отображение Количество INODES, используемых каждым каталогом, и его подкаталогом:

du - -inodes

Пример вывода для 'du -inodes':

4 /home/user/docs 
#example: The '/home/user/docs' directory uses 4 inodes
8 /home/user 
12 /home 
20 /