Ceph入门到精通- Linux 磁盘管理（block 与 inode）

1  硬盘 block 与 inode 详解

1.1  Sector（扇区）与 Block（块）

1）  硬盘的最小存储单位：sector（扇区），每个扇区储存 512 字节；操作系统会一次性连续读取多个扇区，即一次性读取多个扇区称为一个 block（块）

2）  文件存取的最小单位：block（块），由多个扇区组成；block 的大小常见的有 1KB、2KB、4KB，在 linux 中常见设置为 4KB，即连续 8 个扇区组成一个 block；/boot 分区的 block 一般为 1KB

3）  查看 block 的方法：

ext3 与 ext4 格式化文件系统：

       dumpe2fs /dev/sda1 | grep "Block size"

       tune2fs -l /dev/sda1 | grep "Block size"

       stat /boot/ | grep "IO Block"

   xfs 格式化文件系统：

       xfs_info /dev/sda1

 

stat /boot/ | grep "IO Block"

4）  每个 block 只能存放一个文件，如果文件的大小比 block 大，会申请更多的 block；如果文件的大小比 block 小，仍会占用一个 block，剩余的空间会浪费

例：有 1 万个文件，大小为 10B，block 为 4KB

理论上占用空间大小：10000 * 10B=97.656MB

实际上占用空间大小：10000 * 4KB = 40GB

1.2  硬盘 block 与 inode 详解

1.2.1   superblock、inode 与 block

操作系统对于文件数据的存放包括两个部分：1 文件内容、2 权限及文件属性

在硬盘分区中，还有一个超级区块（superblock）

1）  superblock：记录文件系统的整体信息，包括 inode 与 block 的总量、使用大小、剩余大小以及文件系统的格式与相关信息等

2）  inode：记录文件的属性、权限，同时会记录该文件的数据所在的 block 编号

3）  block：存储文件的内容

1.2.2   inode 与 block

每个 inode 与 block 都有编号，而每个文件都会占用一个 inode，inode 内则有文件数据放置的 block 号码；能够找到文件的 inode 就可以找到该文件所放置数据的 block 号码，从而读取文件内容

1）在格式化时可以指定默认的 inode 与 block 的大小；-b 指定默认 block 值，-I 指定默认 inode 值，例：mkfs.ext4 –b 4096 –I 256 /dev/sdb

2）查看 inode 的方法：

ext3 与 ext4 格式化文件系统：

dumpe2fs /dev/sda1 | grep "Inode size"

tune2fs -l /dev/sda1 | grep "Inode size"

 

   xfs 格式化文件系统：

 

2  硬链接

硬链接：Linux 系统多个文件名可以指向同一个 inode，这意味着可以用不同的文件名访问同样的内容，对文件内容进行修改会影响到所有文件名；但删除一个文件名不会影响另一个文件名的访问。

硬链接不能跨分区链接，只能对文件生效，对目录无效，链接后的文件不占用系统多余的空间

命令：ln test1.txt test2.txt         #test1.txt 为源文件，test2 为目标文件

 

3  软链接（符号链接）

软链接文件的 Inode 号不同，可以跨分区链接，支持目录同时也支持文件的链接；不管是删除源文件还是重启系统，该软链接还存在，但文件内容会丢失，一旦新建源同名文件，软链接文件恢复正常

命令：ln –s test1.txt test2.txt