Was ist eine Inode?

Was ist ein Inode?

Ein Inode, kurz für "Indexknoten", ist eine Datenstruktur, die von UNIX- und Linux -Dateisystemen verwendet wird, um Informationen, die als Metadaten bezeichnet, über eine Datei mit Ausnahme des Namens oder des Inhalts der Datei der Daten zu speichern.Im Gegensatz zu anderen Dateisystemen, die in der Regel Metadaten in der Datei selbst speichern, verwenden Unix/Linux -Systeme Inodes, um Metadaten getrennt zu halten.

Metadaten in einem Inode gespeichert:

Dateigröße: Die Gesamtgröße der Datei in Bytes.
Eigentum: Benutzer -ID (UID) und Gruppen -ID (GID), die den Eigentümer der Datei angeben.
Berechtigungen: Lesen, schreiben und führen Sie Berechtigungen für den Eigentümer, die Gruppe und andere aus.
Zeitstempel: Wichtige Daten und Zeiten, einschließlich Dateierstellung, Änderung und letzten Zugriffszeiten.
Datenblockplätze: Hinweise auf die tatsächlichen Datenblöcke auf der Festplatte, auf der der Inhalt der Datei gespeichert ist.

Bedeutung von Inodes

Daten werden in zwei Formaten auf einem Linux -Dateisystem gespeichert - Speicherblöcke und Inodes.Jede Datei im System nimmt Speicherplatz für den Speicherblock ein, in dem der tatsächliche Inhalt der Datei gespeichert ist.

Diese Trennung von Metadaten von den tatsächlichen Dateidaten enthält eine Reihe von Vorteilen, die ein effizienteres Gesamtdateisystem ermöglichen:

Schnelle Dateiidentifikation: Als eindeutige Kennung ermöglichen Inodes das System schnell zwischen Dateien und Verwalten, auch wenn mehrere Dateien in verschiedenen Verzeichnissen denselben Namen haben.
Unterstützung bei hartem Link: Inoden ermöglichen die Erstellung von harten Links, die Zeiger von mehreren Verzeichniseinträgen zu einem einzelnen Inode sind.Auf diese Weise kann eine einzelne Datei mehrere Namen oder Positionen innerhalb des Dateisystems haben, ohne die Daten zu duplizieren.
Effizientes Raummanagement: Durch das Speichern von Zeigern auf Datenblöcke können Inodes Dateien an verschiedenen Stellen auf der Festplatte verteilt, die Speicherplatznutzung optimieren und die Fragmentierung reduzieren.
Unterstützung bei der Verzeichnisstruktur: Inodes unterstützen hierarchische Verzeichnisstrukturen.Verzeichnisse selbst sind Dateien mit einer Liste von Dateinamen und ihren entsprechenden Inode -Nummern, die die Organisation von Dateien in eine strukturierte Hierarchie ermöglichen.
Dateisystemintegrität: Zu den Inodes gehören Zeiger auf die Datenblöcke und behalten die Konsistenz durch Mechanismen wie Journaling und Prüfsummen bei, die dazu beitragen, Abstürze und Fehler wiederherzustellen.
Quotenmanagement: Inodes können verwendet werden, um Benutzer- und Gruppenspeicherquoten durchzusetzen, indem die Anzahl der von jedem Benutzer oder jeder Gruppe verwendeten Inodes- und Festplattenraum verfolgt wird.Dies stellt sicher, dass kein einzelner Benutzer oder eine Gruppe mehr Ressourcen verbraucht als zugewiesene.
Skalierbarkeit: Da jede Datei durch einen Inode dargestellt wird, kann das Dateisystem Dateien einfach verfolgen und verwalten, wenn das System wächst.

Einschränkungen innovieren

Jedes Dateisystem verfügt über eine feste Anzahl von Inodes, die normalerweise durch die Größe des Speichergeräts und seine erwartete Verwendung bestimmt werden (z. B. eine hohe Anzahl kleiner Dateien im Vergleich zu weniger großen Dateien).

Die Anzahl der Inodes bestimmt die maximale Anzahl von Dateien und Verzeichnissen, die das System haben kann.

Sobald ein Dateisystem keine Inodes mehr hat, können Sie keine neuen Dateien oder Verzeichnisse erstellen, auch wenn noch Festplattenraum verfügbar ist.In diesem Fall können Sie auf die folgenden Probleme stoßen:

Fehlermeldungen beim Erstellen von Dateien: Nachrichten wie "Kein Platz auf dem Gerät übrig" oder "Festplattenkontingent überschritten", obwohl der Speicherplatz verfügbar ist
System- oder Anwendungsfehler: Anwendungen oder Systeme, die sich auf das Erstellen von temporären Dateien verlassen, können aufgrund der Unfähigkeit, neue Inodes zuzuweisen, stürzen oder neu starten.
Protokolldateien können nicht erstellt oder erweitert werden: Protokolldateien oder andere Dateien, die sich häufig ändern oder wachsen, können möglicherweise keine neuen Einträge erweitern oder erstellen

Überwachung der Inode -Verwendung

Die folgenden Befehle helfen Ihnen dabei, Inode -Attribute zu identifizieren und potenzielle Probleme zu diagnostizieren.

Geben Sie über die Befehlszeilenschnittstelle die folgenden Befehle ein:

Zeigen Sie die Inode -Nutzung für alle Dateisysteme an:

df -i

Beispielausgabe für 'df -i' ':

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

Zeigen Sie die Inode -Nummer einer Datei an.Verwenden Sie in einem bestimmten Verzeichnis, um Informationen für den Inhalt des bestimmten Verzeichnisses anzuzeigen:

ls -i

Beispielausgabe für 'ls -i' ':

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

Zeigen Sie die Anzahl der von jedem Verzeichnis und dessen Unterverzeichniss verwendeten Inodes an:

du - -inodes

Beispielausgabe für 'du -Inoden':

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