Linux硬盘与文件系统（3）

今天，我们来看看inode的内容。

inode，中文意思是索引节点（index node）。在每个linux存储设备或存储设备的分区（存储设备可以是硬盘、软盘、U盘）被格式化为ext2/3/4文件系统后，一般都有两部分：第一部分是inode（很多个），第二部分是block（很多个）。

block是用来存储实际数据用的，例如：照片，视频等普通文件数据。

而inode就是用来存储这些数据属性信息的（也就是ls -l的结果），inode包含的属性信息包括文件大小、属主、用户组、读写权限、文件类型，修改时间，还包含执行文件实体的指针的功能（inode节点与block的对应关系）等，但是，inode不包含文件名。

inode除了记录文件的属性信息以外，还会为每个文件进行信息索引，所以就有了inode的数值，操作系统根据指令即可通过inode的数值找到对应的文件实体。文件，inode和block之间的关系见下图：

举个例子：一本书，存储设备或分区就相当于这本书的纸质主体，block相当于书中的内容，而inode就相当于这本书的目录。一本书有很多内容，一个知识点可能有多页，如果想查找某部分或某知识点的内容，我们一般先查书的目录，通过目录能更快的找到我们想要看的知识点的内容。

当我们用ls查看某个目录或文件时，如果加上-i参数，就可以看到inode节点了，例如：

[root@studyclub ~]# ls -li    #stat 命令也可以
33574979 -rw-------. 1 root root     1486 Jan 13 05:08 anaconda-ks.cfg

第一列inode值是33574979

   因为inode要存放文件的属性信息，所以inode是有大小的，ext2/3/4文件系统的inode默认大小是256字节。inode的大小在硬盘格式化之后就无法更改了，格式化前可以指定inode大小，但是一般工作环境没这个需求。查看文件系统的inode总量可以通过如下命令：

# 我们先加上一个盘，为了简单，我们就不分区了，直接格式化为ext4格式
[root@studyclub ~]# mkfs.ext4 /dev/sdc
[root@studyclub ~]# dumpe2fs /dev/sdc
dumpe2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem volume name: <none>
Last mounted on: <not available>
Filesystem UUID: 3884426e-03b1-4559-b0f8-a8576b1a53bd
Filesystem magic number: 0xEF53
Filesystem revision #: 1 (dynamic)
Filesystem features:     has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype extent
...
Inode count:              65536
...
Inode size: 256
...


Group 0: (Blocks 0-32767)
Checksum 0x299d, unused inodes 8181
Primary superblock at 0, Group descriptors at 1-1
Reserved GDT blocks at 2-128
Block bitmap at 129 (+129), Inode bitmap at 145 (+145)
Inode table at 161-672 (+161)
 28521 free blocks, 8181 free inodes, 2 directories, 8181 unused inodes
Free blocks: 142-144, 153-160, 4258-32767
Free inodes: 12-8192
Group 1: (Blocks 32768-65535) [INODE_UNINIT]
Checksum 0xcef1, unused inodes 8192
...
Free blocks: 32897-65535
Free inodes: 8193-16384
Group 2: (Blocks 65536-98303) [INODE_UNINIT, BLOCK_UNINIT]
Checksum 0x7b3c, unused inodes 8192
...
Free blocks: 65536-98303
Free inodes: 16385-24576
Group 3: (Blocks 98304-131071) [INODE_UNINIT]
Checksum 0x963f, unused inodes 8192
...
Free blocks: 98433-131071
Free inodes: 24577-32768
Group 4: (Blocks 131072-163839) [INODE_UNINIT]
Checksum 0x85bc, unused inodes 8192
...
Free blocks: 139264-163839
Free inodes: 32769-40960
Group 5: (Blocks 163840-196607) [INODE_UNINIT]
Checksum 0xb772, unused inodes 8192
...
Free blocks: 163969-196607
Free inodes: 40961-49152
Group 6: (Blocks 196608-229375) [INODE_UNINIT, BLOCK_UNINIT]
Checksum 0x02bf, unused inodes 8192
...
Free blocks: 196608-229375
Free inodes: 49153-57344
Group 7: (Blocks 229376-262143) [INODE_UNINIT]
Checksum 0x27a3, unused inodes 8192
...
Free blocks: 229505-262143
Free inodes: 57345-65536

从上面的结果我们可以看到，/dev/sdc上总共有65536个inode，每个inode占用256B的空间。另外，上面输出的Group0-7这8个group就是我们上一篇文章提到的Block Group，这里有8个。每个group里inode的使用情况，inode的分配情况，block的分配情况都有详细描述。例如上面的group7，inode的起始号和结束号分别是57345和65536。

下面我们来看看inode怎么查看：

 查看挂载点的inode：

[root@studyclub ~]# df -i
Filesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
/dev/sda3 9388032 34724 9353308 1% /
devtmpfs 121774   386  121388    1% /dev
tmpfs 124486     1  124485    1% /dev/shm
tmpfs 124486   736  123750    1% /run
tmpfs 124486    16  124470    1% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 97280   326   96954    1% /boot
tmpfs 124486     1  124485    1% /run/user/0

有关inode小结：

1）硬盘分区格式化ext4文件系统后会自动生成一定数量的inode和block

2）inode是索引节点，作用是存储文件的属性信息以及作为文件的索引（指向文件的实体）

3）inode是一块存储空间，centos6、7默认inode大小是256字节

4）inode是一串数字，不同的文件对应的inode在文件系统里是唯一的

5）inode相同的文件，互为硬链接文件(关于硬链接的知识，我们在后面的推文中安排)。

6）一个文件被创建后至少要占用一个inode和一个block

7）block的大小一般有1k 2k  4k几种，其中引导分区为1k，其他普通分区为4k。

8）inode大小和总量查看：

   centos7默认是xfs文件系统，所以我们可用xfs_info命令查看：

[root@studyclub ~]# xfs_info /dev/sda3
meta-data=/dev/sda3 isize=512    agcount=4, agsize=1173504 blks
         = sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         = crc=1        finobt=0 spinodes=0
data = bsize=4096   blocks=4694016, imaxpct=25
         = sunit=0      swidth=0 blks
naming =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal bsize=4096   blocks=2560, version=2
         = sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

ext2/3/4文件系统的信息用dumpe2fs查看。

9）查看inode总量和大小：df -i

课后总结、实践：

• 总结查看文件系统信息的两个命令：dumpe2fs、xfs_info
  

• 看一下你的系统上，每个文件系统的详细信息。

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《Linux基础及进阶》：    013 - Linux文件与目录管理（10）    015 - Linux文件与目录管理（12）    016 - Linux硬盘与文件系统（1）    017 - Linux硬盘与文件系统（2）

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