Linux系统硬链接和软链接详细介绍与实践

Posted 2020-11-04 钟桂耀

 

链接的概念

在linux系统中，链接可分为两种：一种被称为硬链接（Hard LinK），另一种被称为软链接或符号链接（Symbolic Link）。在默认不带参数的情况下，执行ln命令创建的链接是硬链接。

 

 

硬链接

 

 

硬链接是指通过索引节点来进行链接。在Linux的文件系统中，保存在磁盘分区中的文件不管是什么类型都会给它分配一个编号，这个编号被称为索引节点编号（Inode Index）或者Index。

 

在Linux系统中，多个文件名指向同一索引节点（Inode）是正常且允许的。一般这种链接就称为硬链接。硬链接的作用之一是允许一个文件拥有多个有效路径名，这样用户就可以建立硬链接到重要的文件，以防止“误删”源数据（很多硬件，如netapp存储中的快照功能就应用了这个原理，增加一个快照就多了硬链接）。为什么为文件建立了硬链接就会防止数据误删呢？

 

因为文件系统的原理是，只要文件的索引节点（Inode Index）还有一个以上的链接（仅仅删除了该文件指向）。只删除其中一个链接并不影响索引节点本身和其他的连接（即数据实体并未被删除），只有当最后一个链接被删除后，此时如果有新数据要存储到硬盘时，被删除文件的数据块及目录的链接才会被释放，空间被新数据占用覆盖。此时，数据就再也无法找回了。也就是说，在linux系统中，删除文件（其实目录也是文件）的条件是与之相关的所有硬链接文件均被删除（暂时这样理解，后文会讲和进程占用也有关）。提示：硬链接就相当于文件的另外一个入口。

 

 

 

软链接

 

  软链接有时也称为符号链接（Symbolic Link）。软链接文件就类似与Windows系统中的快捷方式。它实际上是一个特殊的文件，在软链接中，软链接文件实际中就是一个文本文件，这个文件中包含有软链接指向另一文件的位置信息内容，因此，通过访问这个“快捷方式”就可以迅速定位到软链接所指向的源文件实体。

 

 

示例演示

 

文件演示

 

[root@localhost ~]# mkdir /test/oldboy -p
[root@localhost ~]# cd /test/oldboy/
[root@localhost oldboy]# touch oldboyfile   #创建一个测试文件oldboyfile
[root@localhost oldboy]# ln oldboyfile oldboyfile_hard_link  #创建一个oldboyfile的一个硬链接文件oldboyfile_hard_link
[root@localhost oldboy]# ln -s  oldboyfile oldboyfile_soft_link  #创建一个oldboyfile的一个软链接文件oldboyfile_soft_link

[root@localhost oldboy]# ls -li
  #-i参数可查看文件的inode节点信息
total 12
810403 -rw-r--r-- 2 root root  0 May  1 03:43 oldboyfile
810403 -rw-r--r-- 2 root root  0 May  1 03:43 oldboyfile_hard_link
810404 lrwxrwxrwx 1 root root 10 May  1 03:44 oldboyfile_soft_link -> oldboyfile

 

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总结：从上面的示例结果中可以看到，硬链接文件oldboyfile_hard_link

与源文件oldboyfile的inode节点号相同，均为810403，然而软链接文件oldboyfile_soft_link的inode节点号与源文件odboyfile不同，为810404。

 

 

目录示例

 

 

[root@localhost oldboy]# mkdir oldboydir   #创建一个测试文件oldboydir
[root@localhost oldboy]# ln oldboy
oldboydir/            oldboyfile_hard_link  
oldboyfile            oldboyfile_soft_link  
[root@localhost oldboy]# ln oldboydir oldboydir_hard_link
ln: `oldboydir\': hard link not allowed for directory   #目录无法创建硬链接
[root@localhost oldboy]# ln -s oldboydir oldboydir_soft_link   #但目录可以创建软链接，在生产环境也经常用到。
[root@localhost oldboy]# ls -lirt
total 24
810403 -rw-r--r-- 2 root root    0 May  1 03:43 oldboyfile_hard_link
810403 -rw-r--r-- 2 root root    0 May  1 03:43 oldboyfile
810404 lrwxrwxrwx 1 root root   10 May  1 03:44 oldboyfile_soft_link -> oldboyfile
810405 drwxr-xr-x 2 root root 4096 May  1 03:53 oldboydir
810406 lrwxrwxrwx 1 root root    9 May  1 03:55 oldboydir_soft_link -> oldboydir
提示：红色部分为本例

 

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 总结：ln命令不能对目录创建硬链接，到哪可以对目录创建软链接，对于目录的软链接也是生产场景常用的功能。

 

 

删除示例

 

 

[root@localhost oldboy]# echo "this is oldboyfile" > >oldboyfile
[root@localhost oldboy]# cat oldboyfile
this is oldboyfile
[root@localhost oldboy]# cat oldboyfile_hard_link 
this is oldboyfile
[root@localhost oldboy]# cat oldboyfile_soft_link 
this is oldboyfile
[root@localhost oldboy]# rm -f oldboyfile   #删除原始文件，其实就是删除了一个文件的硬链接

 

 

 

 

 

 

 

截图更清晰：

 

 

 

 

[root@localhost oldboy]# cat oldboyfile_hard_link 
this is oldboyfile
提示：奇怪，内容还在，其实这就是因为有oldboyfile_hard_link硬链接存在，因此即使删除了oldboyfile，但是仍有硬链接指向文件的INODE节点，所以，此时文件才不会被释放被删除，当删除文件oldboyfile时，仅仅删除了oldboyfile到该文件INODE节点的连接而已。
[root@localhost oldboy]# cat oldboyfile_soft_link 
cat: oldboyfile_soft_link: No such file or directory
总结：通过上面的测试可以看出：当删除原始文件oldboyfile，硬链接oldboyfile_hard_link不受影响，而oldboyfile_soft_link失效。

 

 

链接总结

 

 

有关文件

 

通过以上的测试，可以得到以下几个结论：

 

 

1.删除软链接oldboyfile_soft_link，对oldboyfile，oldboyfile_hard_link无影响；
2.删除硬链接oldboyfile_hard_link，对oldboyfile，oldboyfile_soft_link也无影响；
3.删除oldboyfile，对硬链接oldboyfile，oldboyfile_hard_link没有影响，导致软链接oldboyfile_soft_link失效。
4.同时删除源文件oldboyfile，硬链接oldboyfile_hard_link，整个文件会真正的被删除。
5.很多已经设备中的快照功能，就是利用了硬链接的原理。

 

 

有关目录

 

 

1.对于目录，不可以创建硬链接，但可以创建软链接

 

2.对于目录的软链接是生产环境中采用的技巧