9Linux文件系统管理（下）

Posted 2022-06-25 小小ITa

文件元数据及节点

Linux是如何构成的

文件由目录项、inode和数据块三部分组成：

目录项：包括文件名和inode table。

Inode：又称文件索引节点，包含文件的基础信息以及数据块的指针。

数据块：包含文件的具体内容

详细到具体的狭义的文件和目录则是：文件=Inode+数据块，目录=目录项。

inode表结构

inode定义：指在许多“类Unix文件系统”中的一种数据结构，用于描述文件系统对象（包括文件、目录、设备文件、socket、管道等）。每个inode保存了文件系统对象数据的属性和磁盘块位置。文件系统对象属性包含了各种元数据（如：最后修改时间） ，也包含用户组（owner ）和权限数据。又称文件索引节点，包含文件的基础信息以及数据块的指针。

inode有上图中的左边区域组成，数据块由右边区域构成。不同的文件大小，通过多层级的间接指针协同完成。

直接块指针有12个，假设一个block块大小为4KB，所以直接指针可以保存48KB的文件

间接块指针:每个指针占用4个字节，一个block是4KB，所以可以将一个块拆分成1024个指针，那么它的存储数据1024*4KB=4MB

双重间接块指针：同理可得它可以存储的数据为1024*4MB=4GB

三级指针可以储存文件数据大小为1024*4GB=4TB

文件系统如何存取文件的？

1、访问文件，先进入目录，目录中有对应的目录项中有对应文件名和inode号；

2、根据文件名，找到文件对应的inode number；

3、再根据indoe number读取到文件的inode table；

4、再根据inode table中的pointer（指针）读取到对应的block；

查看inode、block命令

df -i  查看分区总inode情况

ll -i 查看目录下各文件所innode number

stat 查看文件所对应的inode number

、

dumpe2fs -h /dev/sda1 | grep "Inode size" 查看每个inode节点的大小

dumpe2fs -h /dev/sda1 | grep "Block size" 查看每个块的大小

文件管理命令cp、rm、mv与inode

cp命令：分配新的inode好，在inode表中生成新条目，在目录中创建目录项；将名称与inode编号关联；生成新文件；

mv命令：如果文件在同一个文件系统内，用新的文件名创建对应的目录项；删除旧目录条目对应的旧文件名；不影响inode表（除时间戳）或磁盘上的数据位置：没有数据被移动

如果在不同的文件系统，mv相当于cp和rm

rm命令：链接数递减，从而释放inode号可以被重用；把数据块放在空闲列表中；删除目录项；数据实际上不会马上被删除，但当另一个文件使用数据块时将被覆盖

软链接和硬链接

硬链接

本质上是给文件起一个新的名称，实质为同一个文件；

硬链接特性：

创建硬链接会在对应的目录中增加额外的记录项引用文件；

对应于同一文件系统上一个物理文件；

每个目录引用相同的inode号；

创建是链接数递增；

删除文件时：rm命令减少计数的链接，文件还存在，到链接数为0时，文件才被删除；

不支持对目录创建硬链接；不支持跨文件系统创建硬链接；

软链接

一个符号链接指向另一个文件，类似快捷方式，本质上不是同一个文件；

软链接特征：

一个符号链接的内容是它应用文件的名称；

可以对目录创建软链接；

可以跨分区的文件事项；

指向的是另一个文件的路径；其大小为指向路径字符串的长度；不增加或减少目标文件inode的引用计数；

软链接如果使用相对路径，是相对于员文件的路径，而非相对于当前目录；

删除目标文件后，链接文件失效

软链接的方式常用于软件版本的升级，如mysql；使用软链接方式连接mysql目录；如下

软链接和硬链接区别：

案例1：创建文件时，提示无可用空间，但是df可以看到空间很多，为什么？如何解决？

问题点：inode空间已使用完

解决方法：删除无效文件

案例2：提示空间块满，使用rm删除了很大的无用文件后，df还看到空间不足，为什么?如何解决？

查看到有人在使用45g这个文件，所以无法进行彻底删除（lsof | grep delete）

恢复文件方法（查找到PID，进入该进程的pid的文件中，查找的文件，将文件拷贝）；可用于误删除文件方式（进程还在情况）

正确删除文件方法：(可不用结束占用该文件的进程达到清理空间用途）

cat /dev/null /data/45g.txt