Linux系统中inode和block的简单知识

Linux系统中inode和block的简单知识

在Linux系统中，读取文件内容是经过"文件名"->"inode"->"block"的顺序进行的。在你建立文件前必须先要分区、格式化（建立文件系统），建立文件系统后inode和block的数量就会固定下来。

inode（index node，索引节点）

在Linux系统中，inode用于存放文件属性信息，包括：文件类型和权限、文件属主、文件属组、大小、时间戳以及指向文件实体内容的指针，但不存放文件名，文件名是存放在上一级目录的block中。

建立文件系统是可使用mkfs命令指定inode和block的大小，但实际工做中没么必要，Linux默认的设置已经很好用，起码我在工做中历来未指定过inode和block的大小。在CentOS 5.x 系统中，1个inode默认是128bytes，CentOS 6.x默认是256bytes，但系统也会根据分区大小设置inode的大小，好比/boot分区一般只会分200M大小，CentOS 6.x系统一样会把/boot分区的inode大小设置成128bytes。

建立文件系统命令：

mkfs.ext4 -b 2048 -I 256 /dev/sda1

 

查看文件属性：

[root@CentOS6lsrv02 ~]# ls -li

total 6×××

1922 -rw-r--r--. 1 root root         6 Sep 13 10:28 a.log

1867 -rw-------. 1 root root      1495 Jul  8  2015anaconda-ks.cfg

1267 -rw-r--r--  1root  root        63 Oct 13 20:13 file

  17 -rw-r--r--. 1root  root     23040 Jul 8  2015 install.log

  29 -rw-r--r--. 1root  root      6240 Jul 8  2015 install.log.syslog

1261 -rw-r--r--. 1 root root         0 Aug 19 16:23linux.log

 146 -rw-r--r--. 1root  root        35 Jul 7 09:02 test

第1列：经过ls命令-i参数列出的inode编号

第2列：文件类型和权限（默认只列出9位权限位）

第3列：文件硬连接数

第4列：文件属主

第5列：文件属组

第6列：文件大小

第7、8、9列：文件最近修改时间

第10列：文件名

查看文件详细属性可使用命令stat

[root@CentOS6lsrv02 ~]# stat test

  File: `test'

  Size: 35              Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file

Device: 802h/2050d     Inode: 146         Links: 1

Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: (    0/    root)  Gid: (    0/    root)

Access: 2017-07-07 09:02:32.555385049 +0800

Modify: 2017-07-07 09:02:30.434384526 +0800

Change: 2017-07-16 11:37:04.481215921 +0800

Data block（数据块）

      block（块或data block），文件的内容都是存放在block中，1个block一般是4K，1个文件（比较大的）可能会占用多个block，但若是文件不多（好比0.1K），也会占用1个block，而且剩余空间不能使用。

使用dumpe2fs查看文件系统inode和block的大小

[root@CentOS6lsrv02 ~]# dumpe2fs /dev/sda1 | egrep -i"inode size|block size"

dumpe2fs 1.41.12 (17-May-2010)

Block size:              1024/boot分区block大小

Inode size:              128/boot分区inode大小

[root@CentOS6lsrv02 ~]# dumpe2fs /dev/sda2 | egrep -i"inode size|block size"

dumpe2fs 1.41.12 (17-May-2010)

Block size:              4096/分区block大小

Inode size:              256/分区inode大小

inode与block的知识小结：

1. Linux系统建立文件系统后会生成必定数量的inode和block，系统读取文件是以block为单位读取的。

2. 一个文件会占用1个inode和可能会占用多个block，每读取一次block就会消耗1次磁盘I/O。

3. 若是要提高磁盘I/O性能，就要一次性读取尽可能多的block。

4. inode也是磁盘上的一块存储空间，CentOS6.x非启动分区inode默认大小是256字节，CentOS 5.x默认是128字节。

5. inode在系统中的表现形式是一串数字，具备相同inode编号的文件互为硬连接。

6. 一个block只能存放一个文件的内容，不管文件有多小，剩余空间也不可以使用。好比block的大小是4K，存一个1K大小的文件，那么剩余的3K空间只可以浪费，不可以使用。

7. inode存放文件属性和指向文件实体的指针，但不存放文件名，文件名存放在上一级目录的block中。

8. block并非越大越好的，block太大对于以小文件存放为主的应用就会浪费大量的磁盘空间。好比要存放10000个50byte大小的文件，block大小为4K，文件总量为：50 byte * 10000/1024 = 488.28125K，浪费的磁盘总量为：4046 byte * 10000/1024/1024= 38.59M，才不到500K的文件，就浪费了接近40M的磁盘空间。

9. block的大小根据业务需求设定，若是须要存放大量小文件（<1K），则设置block大小为1K，若是大部分文件都比较大（>4K），则设置block为4K（这也是企业实际环境中最多见的状况）

10. 有时候也会由于须要得到更高的磁盘性能而选择更大的block。好比大小为10000K的文件，使用4K大小的block，占用2500个block，若是使用1K大小的block，则会占用10000个block，读取一样大小的文件磁盘I/O分别是2500次和10000次。CentOS 5.x与CentOS 6.x的ext4文件系统支持的block大小为：1K 2K 4K，若是要设置更大的block，只能安装其它文件系统了。

11. block的大小也是在建立文件系统时能够定义的，命令mkfs.ext4-b 2048 -I 4096 /dev/sdb

12. 企业实际应用中绝大部份状况文件都是大于4K的，因此选择默认参数建立文件系统就能够了（除了引导分区/boot，该分区一般很小，一般只分配200M，CentO 6.x系统中默认设置block的大小为1K，inode大小为128byte）