1. 文件属性概述和目录的属性及权限

Linux系统中的文件或目录的属性主要包括：索引节点（inode）、文件类型、权限属性、连接数、所归属的用户和用户组、最近修改时间等内容。
实例1： ls -lhi
[root@kali data]# ll -ih
total 20K
267065 drwxr-xr-x 3 root root 4.0K Jul 28 2016 3306
271249 drwxr-xr-x 3 root root 4.0K Jul 28 2016 3307
263641 -rw-r—r— 1 root root 0 Aug 15 2016 admin.txt
263726 -rw-r—r— 1 root root 2.2K Jul 17 00:53 oldboy.txt
linux文件属性体系知识 - 图1

文件解释：
第一列：inode索引节点编号（人的身份证，全国唯一）。
系统读取文件时，首先通过文件名找到inode，然后才能读取到文件内容。
第二列：文件类型及权限（共10个字符，第一个字符为类型，后9个字符为文件权限）
第三列：硬链接个数（详情man ls命令）（硬链接：一个文件两个不同的访问入口）
第四列：文件或目录所属的用户（属主）
第五列：文件所属群组
第六列：文件的大小
第七八九列：文件的修改时间
第十列：文件名（严格来讲，文件名不算文件属性）

1.1 索引节点inode

inode概述
硬盘要存储数据，首先要分区，然后格式化创建文件系统，最后存数据。
inode,中文意思是索引节点（index node）。在每个linux存储设备或存储设备的分区（存储设备可以是硬盘、软盘、U盘……）被格式化为ext4（CentOS6.8）文件系统后，一般都有两部分：第一部分是Inode（很多个），第二部分是Block（很多个）。

Block是用来存储实际数据用的，例如：照片，视频等普通文件数据。
而inode就是用来存储这些数据属性信息（也就是ls -l的结果）， inode属性信息包括不限于文件大小、属主（用户）、归属的用户组、文件权限、文件类型、修改时间，还包含指向文件实体的指针的功能（inode节点—block的对应关系）等，但是，inode唯独不包含文件名。

linux文件属性体系知识 - 图2

查看文件详细属性：
[root@kali data]# stat /etc/passwd
File: `/etc/passwd’
Size: 1323 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file
Device: 803h/2051d Inode: 13955 Links: 1
Access: (0644/-rw-r—r—) Uid: ( 0/ root) Gid: ( 0/ root)
Access: 2016-07-16 23:27:35.739565104 +0800
Modify: 2016-07-16 23:26:25.743438920 +0800
Change: 2016-07-16 23:26:25.745439167 +0800

因为inode要存放文件的属性信息，所以每个inode本身是有大小的，Centos5 inode默认大小是128字节，而Centos6 inode的默认大小是256字节，inode的大小在分区被格式化创建文件系统后定下来的，格式化以后就无法更改inode大小，格式化之前可以通过参数指定inode的大小，但是一般企业工作环境没这个需求。

查看文件系统Inode总量以及剩余量
[root@kali data]# df -i
Filesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
/dev/sda3 546720 90509 456211 17% /
tmpfs 125517 1 125516 1% /dev/shm
/dev/sda1 51200 38 51162 1% /boot

查看磁盘的使用量
[root@kali data]#df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3 8.1G 3.1G 4.7G 40% /
tmpfs 491M 0 491M 0% /dev/shm
/dev/sda1 190M 33M 147M 19% /boot
磁盘空间是否满了，是由两项参数决定的：
第一个是inode是否满了，第二个block是否满了，任何一项满了，都无法存放数据了。
磁盘满的一个特征（no spance left on device）。

有关inode的小结：学会给阶段性的知识做小结是学好Linux运维的好习惯。

  1. 磁盘被分区并格式化为ext4文件系统后会生成一定数量的inode和block。
  2. inode称为索引节点，它的作用是存放文件的属性信息及作为文件的索引（指向文件的实体）
  3. ext3/ext4文件系统的block存放的是文件的实际内容。
  4. inode是磁盘上的一块存储空间，Centos6非启动分区inode默认大小256字节，centos5是128字节。
  5. inode的表现是形式一串数字，不同的文件对应的inode（一串数字）在文件系统里是唯一的
  6. inode节点号相同的文件，互为硬链接文件，可以认为是一个文件的不同入口
  7. ext3/ext4文件系统下，一个文件被创建后至少要占用一个Inode和一个block
  8. ext3/ext4文件系统下，正常情况下一个文件占用且只能占用一个inode（人和身份证）
  9. block是用来存储实际数据的，每个block的大小一般有1k,2k,4k几种。其中引导分区等为1k，其他普通分区多为4k
  10. 如果一个文件很大（高清的大片4G），需要占多个block，如果文件很小（0.01k），至少占用一个block，并且这个block的剩余空间就浪费了，既无法在存储其它数据了。
  11. inode大小和总量查看

[root@kali data]# dumpe2fs /dev/sda1|egrep -i "block count|Inode count"
dumpe2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Inode count: 51200
Block count: 204800
Reserved block count: 10240
12)查看inode总量
[root@kali data]#df -i
Filesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
/dev/sda3 546720 90509 456211 17% /
tmpfs 125517 1 125516 1% /dev/shm
/dev/sda1 51200 38 51162 1% /boot

  1. 查看文件的inode信息方法

    ls -li 或 stat /etc/passwd
    13) 如何生成及指定inode大小
    格式化命令：mkfs.ext4 -b 2048 -l 256 /dev/sdb

有关Block的知识小结：

  1. 磁盘读取数据是按Block为单位读取的。
  2. 一个文件可能占用多个block。每读取一次block就会消耗一次磁盘I/O。
  3. 如果要提升磁盘IO性能，那么就要尽可能一次性读取数据量的多。
  4. 一个block只能存放一个文件的内容，无论内容有多小。如果block默认是4k大小，那么存放一个1k的文件，剩余的3k就不能存放别的文件，只能浪费了。
  5. block并非越大越好。block太大对于存放小文件就会浪费磁盘空间，例如：1000k的文件block大小为4k，占用250个block，如果block默认为1k，则需要占用1000个block。访问效率谁更高？消耗IO分别为250次和1000次。
  6. 根据业务需求，确定默认的block大小，如果是大文件（大于16k）一般设置block大一点，小文件（小于1k）一般设置block小一点。
  7. block太大例如4k，文件都是0.1k的，大量浪费磁盘空间，但是访问性能高。
  8. block太小，例如1k,文件都是1000K，消耗大量磁盘IO。
  9. block大小设置也是格式化分区的时候确定的，命令mkfs.ext4 -b 2048 -I 256 /devxxx
  10. 企业里文件都会比较大（一般会大于4K），block设置大一些会提升磁盘访问效率。
  11. ext3/ext4文件系统（centos5和5）一般都设置为4K。

1.2 总的小结：

  1. 磁盘被分区格式化文件系统后，会分为inode和block两部分内容。
  2. inode存放文件的属性以及指向文件实体的指针，文件名不在inode里，一般在上级目录的block里。
  3. 访问文件原理：通过文件名—->inode—>block
  4. inode一般情况下默认大小256B，block大小1,2,4K，默认4k，注意，引导分区等特殊分区除外。
  5. 通过df -i查看inode的数量及使用情况，dumpe2fs /dev/sda3查看inode及block的大小/数量
  6. 一个文件至少要占用一个inode及一个block，多个文件可以占用一个inode（硬链接），相同文件。
  7. 一个block只能被一个文件使用，如果文件很小block很大，剩余空间浪费，无法继续被其他文件使用。
  8. block不是越大越好，要根据业务的文件大小进行选择，一般centos6就是默认4K

1.3 企业案例：

如果向磁盘写入数据提示如下错误：No space left on device，通过df -h查看磁盘空间，
发现没满，请问可能是什么原因？企业场景什么情况下会导致这个问题发生呢？

解答：可能是inode数量被消耗尽了。

企业工作中邮件临时队列/var/spool/clientmquene这里很容易被大量小文件占满导致No space left on device的错误。clientquene目录只有安装了sendmail服务才会有，是sendmail邮件的临时队列。