第八節 linux 檔案的屬性（上半部分）
标簽（空格分隔）：linux實戰教學筆記
linux裡一切皆檔案
linux系統中的檔案或目錄的屬性主要包括：索引節點（inode），檔案類型，權限屬性，連結數，所歸屬的使用者和使用者組，最近修改時間等内容：
文字解釋： 第一列：inode索引節點編号（相當于人的身份證，全國唯一） 第二列：檔案類型及權限 第二列共11個字元：其中第一個字元為檔案類型，随後的9個字元為檔案的對應權限，最後一個字元點号“.”是和selinux有關的一個辨別； 第三列：硬連結個數（詳細參看ln指令的講解）； 相當于超市的多個入口，可以從不同的檔案入口進入檔案，還可以互為備份（消防通道） 第四列：檔案或目錄所屬的使用者 檔案的所有者（屬主）； linux裡面檔案和程式的存在必須要有使用者群組滿足相應的存在需求。 第五咧：檔案或目錄所屬的組 第六列：檔案或目錄的大小； 第七八九列：檔案或目錄的修改時間：預設月日時分 第十列：實際的檔案或目錄名 檔案名不算檔案的屬性
下面我們以chensiqi檔案為例進行說明，具體列的内容參考下上面的圖：
1736707 -rwx-xr-x- 1 root root 35 oct 28 11:29 chensiqi
inode索引節點編号：1736707
檔案類型，檔案類型是-，表示這是一個普通檔案；
檔案權限：檔案權限是rwxr-xr-x，表示檔案屬主可讀，可寫，可執行，檔案歸屬的使用者組可讀可執行，其他使用者可執行。
硬連結個數：表示chensiqi這個檔案沒有其它的硬連結，因為連接配接數是1，就是他本身；
檔案屬主：這個檔案所屬的使用者，這裡意思是chensiqi檔案被root使用者擁有，注意，是第一個root；
檔案屬組：這個檔案所屬的使用者組，在這裡是root使用者組，是顯示資訊裡的第二個root
檔案大小：檔案大小是35個位元組
檔案修改時間：這裡的時間是該檔案最後被更新（包括檔案建立，内容更新，檔案名更新等）的時間，可用如下指令檢視檔案的修改，通路，建立的時間
硬碟要存儲資料，首先要分區，然後格式化建立檔案系統，最後挂載，才能存資料。
inode，中文意思是索引節點（index node）。在每個linux儲存設備或儲存設備的分區（儲存設備可以是硬碟，軟碟，u盤...）被格式化為ext4（centos6.8）檔案系統後，一般生成兩部分：第一部分是inode（很多個），第二部分是block（很多個）。
這個block是用來存儲實際資料用的，例如：照片，視訊等普通檔案資料。
而inode就是用來存儲這些資料屬性資訊的（也就是ls -l的結果），inode屬性資訊包括不限于檔案大小，屬主（使用者），歸屬的使用者組，檔案權限，檔案類型，修改時間，還包含指向檔案實體的指針功能（inode節點--block的對應關系）等，但是，inode裡面唯獨不包含檔案名本身
*身份證号 ==== inode号
身高體重三圍有沒有頭發（屬性）====inode*
inode除了記錄檔案屬性的資訊外，還會為每個檔案進行資訊索引，是以就有了inode的數值。作業系統根據指令，即可通過inode的值最快的找到相對應的檔案實體。檔案，inode，block之間的關系見下圖：
為了能讓大家更形象的了解，我舉個例子。假如有一本書，儲存設備和分區就相當于這本書，block相當于書中的每一頁内容，而inode就相當于這本書前面的目錄，一本書有很多内容，一個知識點可能有多頁，如果想查找某部分或某知識點的内容，我們一般先查書的目錄，通過目錄能更快的找到我們想要看的知識點的内容。雖然不太恰當，但還是比較形象。Linux 檔案的屬性（上半部分）
當我們用ls檢視某個目錄或檔案時，如果加上-i參數，就可以看到inode節點了；
【root@chensiqi /】# ls -i
上圖第一列inode值259615；檢視一個檔案或目錄的inode，通過ls指令的-i參數即可。
因為inode要存放檔案的屬性資訊，是以每個inode本身是有大小的，centos5系列inode的預設大小是128位元組，而centos6系列inode的預設大小是256位元組，inode的大小在分區被格式化建立檔案系統之後定下來的，格式化以後就無法更改inode大小，格式化前可以通過參數指定inode的大小，但是一般企業工作環境沒這個需求。
不同centos版本inode大小不同
檢視檔案系統inode總量以及剩餘量
【root@chensiqi /】# df -i
檢視磁盤使用量
[root@chensiqi /]# df -h
inode:存放檔案的屬性+檔案内容的位置（block的位置） df - l 檢視使用量
block：存放實際資料
模拟磁盤滿的情況
磁盤滿的一個特征（no space left on device）
學會給階段性的知識做小結是學好linux運維的好習慣。
誕生：磁盤被分區并格式化為ext4檔案系統後，會生成一定數量的inode和block
inode稱為索引（目錄）節點，它的作用是存放檔案的屬性資訊以及作為檔案的索引（指向檔案的實體block）
ext3/ext4 檔案系統的block 存放的是檔案的實際内容（資料）。
inode是磁盤上的一塊存儲空間，centos6非啟動分區inode預設大小256位元組，centos5是128位元組
inode的表現是形式一串數字，不同的檔案對應的inode（一串數字）在檔案系統裡是唯一的。
inode節點号相同的檔案，互為硬連結檔案，可以認為是一個檔案的不同入口。
ext3/ext4檔案系統下，一個檔案至少要占用一個inode和一個block。（檔案size比較大）
ext3/ext4檔案系統下，正常情況一個檔案占用且隻能占用一個inode（人和身份證号）
block是用來存儲實際資料的，每個block的大小一般有1k，2k，4k幾種。其中引導分區等為1k，其他普通分區多為4k（centos6）
如果一個檔案很大（高清大片4g），需要占用多個block，如果檔案很小（0.01k），至少占一個block，并且這個block的剩餘空間就浪費了，即無法在存儲其他資料
磁盤讀取資料是按block為機關讀取的
一個檔案可能占用多個block。每讀取一個block就會消耗一次磁盤i/o
如果要提升磁盤i/o性能，那麼就要盡可能一次性讀取資料盡量的多。
一個block隻能存放一個檔案的内容，無論内容多小。如果block預設是4k大小，那麼存放一個1k的檔案，剩餘3k就不能存放别的檔案，隻能浪費了
block并非越大越好。block太大對于存放小檔案就會浪費磁盤空間，例如：1000k的檔案，block大小為4k，占用250個block，如果block預設為1k，則需要占用1000個block。通路效率誰更高？消耗i/o分别為250次和1000次。
根據業務需求，确定預設的block大小，如果是大檔案（大于16k）一般設定block大一點，小檔案（小于1k）一般設定block小一點
block太大，例如4k，檔案都是0.1k的，大量浪費磁盤空間，但是通路性能高
block太小，例如1k，檔案都是1000k，消耗大量磁盤i/o
企業裡檔案都會比較大（一般會大于4k），block設定大一些會提升磁盤通路效率。
ext3/ext4檔案系統（centos5和centos6），一般都設定為4k。
目前的生産環境一般設定為4k，特殊的業務，如視訊可以加大block大小
block塊越大對于單個的小檔案多（0.5k）的業務，會非常浪費空間，因為，一個檔案無論多大都會必須占用至少一個inode和一個block，磁盤讀取資料是按block為機關讀取的，但是對于大檔案，可以提升讀取的效率，因為如果block太小，就要讀多個block，這樣就消耗磁盤i/o，如果block大，則會讀較少的ablock就讀完資料，進而減少磁盤i/o block塊太小又會影響硬碟讀取大檔案資料的效率，block塊越小，同樣存儲一個檔案就需要更多的block，這樣硬碟讀取資料時就要讀取多個block，是以效率就越低。 block分大了，浪費空間，分小了，影響磁盤讀取性能
磁盤被分區格式化檔案系統後，會分為inode和block兩部分内容
inode存放檔案的屬性以及指向檔案實體的指針（block的位置），檔案名不在inode裡，一般在上級目錄的block裡
通路檔案的過程，通過檔案名（上一級目錄的block）--->inode--->blocks
inode centos6一般情況預設非啟動分區大小256b，block大小1，2，4k，預設是4k，注意，引導分區等特殊分區除外
通過df -i 檢視inode的數量及使用情況，dumpe2fs ／dev/sda3 檢視inode及block的大小及數量
一個檔案至少要占用一個inode及一個block，多個檔案可以占用同一個inode（硬連結），相同檔案
一個block隻能被一個檔案使用，如果檔案很小block很大，剩餘空間浪費，無法繼續被其他檔案使用
block不是越大越好，要根據業務的檔案大小進行選擇，一般centos6就是預設4k
可以在格式化的時候改變inode及block的大小
一個100m（100000k）的磁盤分區，分别寫入1k的檔案或寫入1m的檔案，分别可以寫多少個？
1k檔案雖小，但是block一般預設4k，即使1k的資料也會占用4k大小，比如大家建立一個空檔案，然後du -sk 看看大小是多少。（如果大家此時認為應該100000/4的話，那麼你就掉坑了-_-!别忘了存儲資料，消耗的不光是block還有inode，inode預設隻有256k（centos6），每個檔案至少占用一個block的同時還會占用一個inode） 1m的資料他剛好能被4整除。是以不會浪費空間,大約為100個左右，inode充足。 總上對于大檔案一般inode是足夠的，大檔案基本也不會浪費空間，整除就可以；但是對于小檔案來說，inode是不足夠的，是以能夠存儲的數量就是inode的數量
如果向磁盤寫入資料提示如下錯誤：no space left on device，通過df -h檢視磁盤空間，發現沒滿，請問可能原因是什麼？企業場景什麼情況下會導緻這個問題發生？
磁盤沒滿但是不能卸乳檔案，最可能的原因就是inode被耗盡了 企業工作中郵件臨時隊列/var/spool/clientmquene或/var/spool/postfix/maildrop這裡很容易被大量小檔案占滿導緻no space left on device的錯誤。clientmquene目錄隻有安裝了sendmail服務，才會有，是sendmail的臨時隊列。centos5.8預設就會裝sendmail，centos6預設沒有sendmail，但是有postfix
windows擴充名讓系統區分不同檔案類型，擴充名錯誤導緻檔案無法打開。
linux通過擴充名讓人區分檔案類型，為了易讀，錯誤也可以正常使用
例如：
windows圖檔檔案擴充名：jpg，jpeg，png，gif等
文本檔案擴充名：doc，docx，txt，pdf
對于這裡我不想說太多，因為實在感覺對于實際應用意義不大，大家隻需要知道通過ls -l檢視目錄的時候， 1，如果權限那裡是-rw--r--r--，第一個字元是‘-’就代表是普通檔案 2，如果第一個字元是d例如drw--r--r--.就代表是個檔案夾 3，如果第一個字元是l例如lrw--r--r--，就代表是個軟連結
軟連接配接檔案可通過：
ln -s 源檔案名 新檔案名 的方式來建立（如果不使用-s，則會建立硬連結，但不适合目錄）
這個軟連接配接和windows的快捷方式是相似的。
在linux中，雖然擴充名沒什麼意義，但是為了相容windows，同時，便于我們大多數windows使用者區分檔案的不同，是以，我們還是習慣通過擴充名來表示不同檔案的類型。
如下：
tar，tar.gz,tgz,zip,tar.bz表示壓縮檔案，建立指令一般為tar,gzip,unzip等
.sh表示shell腳本檔案，通過shell語言開發的程式
.pl表示perl語言檔案，通過perl語言開發的程式
.py表示python語言檔案，通過python語言開發的程式
.html,.htm,.php,.jsp,.do表示網頁語言的檔案
.conf表示系統的配置檔案
.rpm表示rpm安裝封包件
問題： linux檔案系統如何選擇？
通過綜合使用多種标準檔案系統benchmarks對ext3，ext4，reiserfs，xfs，jfs，reiser4的性能測試對比，對不同應用選擇合适的檔案系統給出以下方案，供大家參考。
大量小檔案（losf，lost of small files）i/o應用（如小圖檔）
reiserfs（首選），ext4檔案系統适合這類負載特征，io排程算法選擇deadline，block size=4096，ext4關閉日志功能 reiserfs mount參數：-o defaults，async，noatime，nodiratime，notail，data=writeback ext4 mount參數：-o defaults,async,noatime,nodiratime,data=writeback,barrier=0 關閉ext4日志：tune2fs -o^has_joumal /dev/sdxx
2.大檔案i/o應用（如視訊下載下傳，流媒體）
ext4檔案系統适合此類負載特征，io排程算法選擇anticipatory，block size=4096，關閉日志功能，啟用extent（default） mount參數：-o defaults，async，noatime,nodiratime,data=writeback,barrier=0
3.ssd檔案系統選擇
ext4/reiserfs可以作為ssd檔案系統，但未對ssd做優化，不能充分發揮ssd性能，并影響ssd使用時間 btrfs對ssd作了優化，mount通過參數啟用。但btrfs扔處于試驗階段，生産環境謹慎使用 jffs2/nilfs2/yaffs是常用的flash file system，在嵌入式環境廣泛應用，建議使用。性能目前還未作測試評估
簡單分析一下選擇reiserfs和ext4檔案系統的原因
1、reiserfs
大量小檔案通路，衡量名額是iops，檔案系統性能瓶頸在于檔案中繼資料操作、目錄操作、資料尋址。reiserfs對小檔案作了優化，并使用b+ tree組織資料，加速了資料尋址，大大降低了open/create/delete/close等系統調用開銷。mount時指定noatime,nodiratime,notail，減少不必要的inode操作，notail關閉tail package功能，以空間換取更高性能。是以，對于随機的小i/o讀寫，reiserfs是很好的選擇。
2、ext4
大檔案順序通路，衡量名額是io吞吐量，檔案系統性能瓶頸在于資料塊布局(layout)、資料尋址。ext4對ext3主要作了兩方面的優化: 一：是inode預配置設定。這使得inode具有很好的局部性特征，同一目錄檔案inode盡量放在一起，加速了目錄尋址與操作性能。是以在小檔案應用方面也具有很好的性能表現。 二：是extent/delay/multi的資料塊配置設定政策。這些政策使得大檔案的資料塊保持連續存儲在磁盤上，資料尋址次數大大減少，顯著提高i/o吞吐量。 是以，對于順序大i/o讀寫，ext4是很好的選擇。另外，xfs性能在大檔案方面也相當不錯。