O que é um inode | Hostwinds

O que é um Inode?

Um inode, abreviação de "ÍNDICE ode", é uma estrutura de dados usada pelos sistemas de arquivos UNIX e Linux para armazenar informações, conhecidas como metadados, sobre um arquivo, exceto o nome do arquivo ou o conteúdo de seus dados.Ao contrário de outros sistemas de arquivos, que normalmente armazenam metadados dentro do próprio arquivo, os sistemas UNIX/Linux usam inodos para manter os metadados separados.

Metadados armazenados em um inode:

Tamanho do arquivo: O tamanho total do arquivo em bytes.
Propriedade: ID do usuário (UID) e ID do grupo (GID) indicando o proprietário do arquivo.
Permissões: Leia, escreva e execute permissões para o proprietário, grupo e outros.
Timestamps: Datas e horários importantes, incluindo criação de arquivos, modificação e tempo de acesso.
Locais de bloco de dados: Ponteiros para os blocos de dados reais no disco onde o conteúdo do arquivo é armazenado.

Importância de inodos

Os dados são armazenados em um sistema de arquivos Linux em dois formatos - blocos de armazenamento e inodos.Cada arquivo dentro do sistema ocupa o espaço do bloco de armazenamento, onde o conteúdo real do arquivo é armazenado.

Essa separação de metadados dos dados de arquivo real vem com várias vantagens que permitem um sistema geral de arquivos mais eficiente:

Identificação rápida de arquivo: Como um identificador exclusivo, os inodos permitem que o sistema distingue rapidamente entre arquivos e gerencie, mesmo que vários arquivos tenham o mesmo nome em diretórios diferentes.
Suporte de Link Hard: Os inodos permitem a criação de links rígidos, que são ponteiros de várias entradas de diretório para um único inode.Isso permite que um único arquivo tenha vários nomes ou locais dentro do sistema de arquivos sem duplicar os dados.
Gerenciamento de espaço eficiente: Ao armazenar ponteiros em blocos de dados, os inodos permitem que os arquivos sejam espalhados por diferentes locais no disco, otimizando o uso de espaço e reduzindo a fragmentação.
Suporte da estrutura do diretório: Os inodos suportam estruturas de diretório hierárquico.Os próprios diretórios são arquivos com uma lista de nomes de arquivos e seus números de inode correspondentes, permitindo a organização de arquivos em uma hierarquia estruturada.
Integridade do sistema de arquivos: Os inodos incluem ponteiros para os blocos de dados e manter a consistência por meio de mecanismos como diário e somas de verificação, que ajudam a se recuperar de falhas e erros.
Gerenciamento de cotas: Os inodos podem ser usados para aplicar cotas de armazenamento de usuários e grupos, rastreando o número de inodos e o espaço em disco usado por cada usuário ou grupo.Isso garante que nenhum usuário ou grupo único consome mais recursos do que o alocado.
Escalabilidade: Como cada arquivo é representado por um inode, o sistema de arquivos pode rastrear e gerenciar facilmente os arquivos à medida que o sistema cresce.

Inode limitações

Cada sistema de arquivos vem com um número fixo de inodos, normalmente determinado pelo tamanho do dispositivo de armazenamento e seu uso previsto (por exemplo, um alto número de arquivos pequenos e menos arquivos grandes).

O número de inodos determina o número máximo de arquivos e diretórios que o sistema pode ter.

Depois que um sistema de arquivos fica sem inodos, ele não permitirá que você crie novos arquivos ou diretórios, mesmo que ainda exista espaço em disco disponível.Quando isso acontece, você pode encontrar os seguintes problemas:

Mensagens de erro ao criar arquivos: Mensagens como "nenhum espaço deixado no dispositivo" ou "cota de disco excedido", mesmo que haja espaço disponível em disco
Falhas de sistema ou aplicação: Aplicativos ou sistemas que dependem da criação de arquivos temporários podem travar ou reiniciar devido à incapacidade de alocar novos inodos.
Não é possível criar ou estender arquivos de log: Arquivos de log ou outros arquivos que frequentemente mudam ou crescem podem não ser capazes de expandir ou criar novas entradas

Monitorando o uso do inode

Os seguintes comandos ajudarão você a identificar atributos de inode e diagnosticar quaisquer problemas em potencial.

Através da interface da linha de comando, insira os seguintes comandos:

Exiba o uso do inode para todos os sistemas de arquivos:

df -i

Exemplo de saída para 'df -i':

Filesystem      Inodes   IUsed   IFree IUse% Mounted on
/dev/sda1      2560000  500000 2060000   20% /
/dev/sda2      1280000  300000  980000   23% /home

Exiba o número de inode de um arquivo.Use em um diretório específico para visualizar as informações para o conteúdo desse diretório específico:

ls -i

Exemplo de saída para 'ls -i':

123456 file1.txt
# 123456 is the inode number
#file1.txt is the file associated with the inode  
123457 file2.txt

Exibir número de inodos utilizados por cada diretório e seu subdiretório:

du - -inodes

Exemplo de saída para 'du -ntes':

4 /home/user/docs 
#example: The '/home/user/docs' directory uses 4 inodes
8 /home/user 
12 /home 
20 /