inode

$ls -i a b
523669 a 523669 b
$rm -f a
$ls -i b
523669 b
因为它会在访问控制规则中打开一个漏洞。能否打开一个文件不仅取决于它自己的访问权限位,还取决于每个包含目录的权限位。(例如,在您的示例中,如果test.txt是模式644,但包含目录test是模式700,则只有root和test的所有者可以打开test.txt)inode编号仅标识文件,而不标识包含目录(文件可能位于多个目录中;请阅读“硬链接”),因此内核无法仅使用inode号执行完整的访问控制检查集。



https://www.coder.work/article/169510

一、inode是什么?



理解inode,要从文件储存说起。



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,不会一个个扇区地读取,这样效率太低,而是一次性连续读取多个扇区,即一次性读取一个”块”(block)。这种由多个扇区组成的”块”,是文件存取的最小单位。”块”的大小,最常见的是4KB,即连续八个 sector组成一个 block。



文件数据都储存在”块”中,那么很显然,我们还必须找到一个地方储存文件的元信息,比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode,中文译名为”索引节点”。



每一个文件都有对应的inode,里面包含了与该文件有关的一些信息。



二、inode的内容



inode包含文件的元信息,具体来说有以下内容:



  * 文件的字节数



  * 文件拥有者的User ID



  * 文件的Group ID



  * 文件的读、写、执行权限



  * 文件的时间戳,共有三个:ctime指inode上一次变动的时间,mtime指文件内容上一次变动的时间,atime指文件上一次打开的时间。



  * 链接数,即有多少文件名指向这个inode



  * 文件数据block的位置



可以用stat命令,查看某个文件的inode信息:



  stat example.txt



总之,除了文件名以外的所有文件信息,都存在inode之中。至于为什么没有文件名,下文会有详细解释。



三、inode的大小



inode也会消耗硬盘空间,所以硬盘格式化的时候,操作系统自动将硬盘分成两个区域。一个是数据区,存放文件数据;另一个是inode区(inode table),存放inode所包含的信息。



每个inode节点的大小,一般是128字节或256字节。inode节点的总数,在格式化时就给定,一般是每1KB或每2KB就设置一个inode。假定在一块1GB的硬盘中,每个inode节点的大小为128字节,每1KB就设置一个inode,那么inode table的大小就会达到128MB,占整块硬盘的12.8%。



查看每个硬盘分区的inode总数和已经使用的数量,可以使用df命令。



  df -i



查看每个inode节点的大小,可以用如下命令:










  sudo dumpe2fs -h /dev/hda grep “Inode size”


由于每个文件都必须有一个inode,因此有可能发生inode已经用光,但是硬盘还未存满的情况。这时,就无法在硬盘上创建新文件。



四、inode号码



每个inode都有一个号码,操作系统用inode号码来识别不同的文件。



这里值得重复一遍,Unix/Linux系统内部不使用文件名,而使用inode号码来识别文件。对于系统来说,文件名只是inode号码便于识别的别称或者绰号。



表面上,用户通过文件名,打开文件。实际上,系统内部这个过程分成三步:首先,系统找到这个文件名对应的inode号码;其次,通过inode号码,获取inode信息;最后,根据inode信息,找到文件数据所在的block,读出数据。



使用ls -i命令,可以看到文件名对应的inode号码:



  ls -i example.txt



五、目录文件



Unix/Linux系统中,目录(directory)也是一种文件。打开目录,实际上就是打开目录文件。



目录文件的结构非常简单,就是一系列目录项(dirent)的列表。每个目录项,由两部分组成:所包含文件的文件名,以及该文件名对应的inode号码。



ls命令只列出目录文件中的所有文件名:



  ls /etc



ls -i命令列出整个目录文件,即文件名和inode号码:



  ls -i /etc



如果要查看文件的详细信息,就必须根据inode号码,访问inode节点,读取信息。ls -l命令列出文件的详细信息。



  ls -l /etc



理解了上面这些知识,就能理解目录的权限。目录文件的读权限(r)和写权限(w),都是针对目录文件本身。由于目录文件内只有文件名和inode号码,所以如果只有读权限,只能获取文件名,无法获取其他信息,因为其他信息都储存在inode节点中,而读取inode节点内的信息需要目录文件的执行权限(x)。



六、硬链接



一般情况下,文件名和inode号码是”一一对应”关系,每个inode号码对应一个文件名。但是,Unix/Linux系统允许,多个文件名指向同一个inode号码。



这意味着,可以用不同的文件名访问同样的内容;对文件内容进行修改,会影响到所有文件名;但是,删除一个文件名,不影响另一个文件名的访问。这种情况就被称为”硬链接”(hard link)。



ln命令可以创建硬链接:



  ln 源文件 目标文件



运行上面这条命令以后,源文件与目标文件的inode号码相同,都指向同一个inode。inode信息中有一项叫做”链接数”,记录指向该inode的文件名总数,这时就会增加1。



反过来,删除一个文件名,就会使得inode节点中的”链接数”减1。当这个值减到0,表明没有文件名指向这个inode,系统就会回收这个inode号码,以及其所对应block区域。



这里顺便说一下目录文件的”链接数”。创建目录时,默认会生成两个目录项:”.”和”..”。前者的inode号码就是当前目录的inode号码,等同于当前目录的”硬链接”;后者的inode号码就是当前目录的父目录的inode号码,等同于父目录的”硬链接”。所以,任何一个目录的”硬链接”总数,总是等于2加上它的子目录总数(含隐藏目录)。



七、软链接



除了硬链接以外,还有一种特殊情况。



文件A和文件B的inode号码虽然不一样,但是文件A的内容是文件B的路径。读取文件A时,系统会自动将访问者导向文件B。因此,无论打开哪一个文件,最终读取的都是文件B。这时,文件A就称为文件B的”软链接”(soft link)或者”符号链接(symbolic link)。



这意味着,文件A依赖于文件B而存在,如果删除了文件B,打开文件A就会报错:”No such file or directory”。这是软链接与硬链接最大的不同:文件A指向文件B的文件名,而不是文件B的inode号码,文件B的inode”链接数”不会因此发生变化。



ln -s命令可以创建软链接。



  ln -s 源文文件或目录 目标文件或目录



八、inode的特殊作用



由于inode号码与文件名分离,这种机制导致了一些Unix/Linux系统特有的现象。



  1. 有时,文件名包含特殊字符,无法正常删除。这时,直接删除inode节点,就能起到删除文件的作用。



  2. 移动文件或重命名文件,只是改变文件名,不影响inode号码。



  3. 打开一个文件以后,系统就以inode号码来识别这个文件,不再考虑文件名。因此,通常来说,系统无法从inode号码得知文件名。



第3点使得软件更新变得简单,可以在不关闭软件的情况下进行更新,不需要重启。因为系统通过inode号码,识别运行中的文件,不通过文件名。更新的时候,新版文件以同样的文件名,生成一个新的inode,不会影响到运行中的文件。等到下一次运行这个软件的时候,文件名就自动指向新版文件,旧版文件的inode则被回收。



https://www.ruanyifeng.com/blog/2011/12/inode.html



inode用完的解决办法



,我们会碰到inode耗尽的情况。症状就是用df查看明明还有硬盘空闲空间,但系统却提示磁盘空间不足。



故障重现
为了直观的看到效果,这里拿虚拟机添加一块1G的磁盘来实验,格式化后,共有256个inode
图中能看到只剩下245个inode了,此时我执行如下命令串



for i in {1..246};do touch $i;done
生成246个文件



故障原因
故障原因很明显,inode号被用完了,为什么被用完了,因为文件数量过多。在生产环境有的业务类型本来就有很多小文件,这是不可避免的。但还有一个会生成很多小文件情况——cron
由于Linux在执行cron时,会将cron执行脚本中的output和warning信息,都会以邮件的形式发送Cron所有者, 而由于服务器上的sendmail或postfix没有正常运行, 导致邮件发送不成功,全部小文件堆积在了/var/spool/postfix/maildrop目录下面,而且没有自动清理转换的机制,经历较长时间后,此目录已堆积了大量的文件。



故障解决
对于业务需要本来就有很多小文件而耗尽inode(/data/jpg/下全是小图片),这种情况,有一个变通的方法解决,不格盘获取大量inodes
先dd出一个img文件 dd if=/dev/zero of=/root/disk.img count=256 bs=1024KB (因为是实验,所以count设的很小)
然后格式化这个文件 mkfs.ext2 -b 1024 -I 128 /root/disk.img
其中“-b”和“-I”块大小和inode大小设为系统能接受的最小值以获取更多的inodes数量。
此时先把/data/jpg目录下的全部文件转移到同分区的另外一个目录
mv /data/jpg/* /data/pic/
然后把刚刚dd出来的img文件挂载到/data/jpg目录
mount -o loop /root/disk.img /data/jpg
最后把/data/pic目录里的所有文件移动到/data/jpg目录下。



面对这种问题,更好的办法是提前规划,针对业务需求在上线前就准备好使用reriserfs等会自动动态调整inodes的文件系统来面对inodes的骤增。
https://hqidi.com/50.html
https://blog.csdn.net/subfate/article/details/19993991



需要在格式化SD卡(或U盘)分区时,将inode数调大一些(不指定inode数,inode为默认值,具体多少自行查看),或者在写文件时注意不要频繁写大量的小文件。



Linux索引节点(inode)用完了怎么破?
分类:学习笔记 发表:2017-04-24 围观(1677) 评论(1)
inode节点中,记录了文件的类型、大小、权限、所有者、文件连接的数目、创建时间与更新时间等重要的信息,还有一个比较重要的内容就是指向数据块的指针。



一般情况不需要特殊配置,如果存放文件很多,需要配置。有时磁盘空间有剩余但是不能存放文件,可能是由于inode节点数量不做了。现在我们就来实战,Linux索引节点(inode)用完了怎么破?



1、登录到服务器上df -i 查看每块磁盘的inode使用情况



2、查找根目录下每个文件夹使用的inode数量



for i in /*; do echo $i; find $i |wc -l|sort -nr; done
3、发现/data/占用最大,继续使用命令查询data文件下哪个占用最大。



for i in /data/*; do echo $i; find $i |wc -l|sort -nr; done
4、重复上述步骤找到根源目录,执行如下操作删除即可。



find . -name “*” | xargs rm -rf
5、如果数据不能删除,我继续换另外一种方法



注意!!!!!!!!!!该操作将删除整个分区数据,在进行此操作之前,请再次确认你已经对该分区的信息做好了备份。
请再次确认你的数据已经全部备份完毕。
1、卸载文件系统
umount /data0
2、建立文件系统,指定inode节点数
mkfs.ext4 /dev/sdb1 -N 18276352
3、修改fstab文件vi /etc/fstab
/dev/sdb1 /data ext4 defaults 0 0
4、挂载文件系统
mount -a
5、查看修改后的inode参数
dumpe2fs -h /dev/sdb1 | grep node



https://www.xubaojin.com/post/127.html


Category linux