“df -i” 以inode模式来显示磁盘使用情况--这是什么意思?

简介: “df -i” 以inode模式来显示磁盘使用情况--这是什么意思?


 

一、inode是什么?

要想理解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,必定有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

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1/8空间(12.5%)。

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;磁盘容量会与inode数成正比。

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。会报磁盘空间已满的错误 No space left on device

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 -il .bashrc

五、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。

还有一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。

六、innode 分区完后,可以增加码?

答:不可以。inode总数是在格式化时已经固定了的。

可以在格式化的时候指定大小

mkfs.ext4 -l 500000000000 /dev/sda1

本文重点

如何解决inode爆满问题?

一般inode爆满情况就较为严重了,程序运维会有问题,会报磁盘无空间 No space left on device。所以做好监控非常重要。

线上服务器inode爆满但是磁盘空间还有很大是什么原因呢?其实就是小文件太多了,占用了所在磁盘的所有元数据空间,解决方案就是删除这么小文件或者mv 掉这些小文件

如何排查哪个目录占用inode多少了 可以用 df -i

如果删除 直接用 rm -rf xxx 基本是行不通的 会报 Argument list too long 问题,就是要删除的文件太多了。

通常会用

find . -ctime +180 -name “*” | xargs -i rm -rf {}

大概解释一下这个命令,删除当前目录下 180天前所有数据,如果还有 Argument list too long问题,就把时间适当调前一些,比如240天前 -ctime +240。这里按个人遇到的实际情况来定时间,一定要做好确认,避免误删除

inode爆满问题不好避免,所以在日常运维监控中强调磁盘的inode监控与磁盘空间的监控同等重要的事情

参考:什么是inode,df -i 100% 如何解决inode爆满的问题?_吕楚王的博客-CSDN博客

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