ইনোড সম্পর্কে কিছু

পর্যায়ক্রমে, সেন্ট্রাল ডিস্ট্রিবিউশন সেন্টারে যাওয়ার জন্য, আমি বিভিন্ন বড় কোম্পানিতে ইন্টারভিউ দিই, প্রধানত সেন্ট পিটার্সবার্গ এবং মস্কোতে, একটি DevOps পদের জন্য। আমি লক্ষ্য করেছি যে অনেক কোম্পানি (অনেক ভাল কোম্পানি, উদাহরণস্বরূপ ইয়ানডেক্স) দুটি অনুরূপ প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করে:

• ইনোড কি;
• কি কারণে আপনি একটি ডিস্ক লেখার ত্রুটি পেতে পারেন (বা উদাহরণস্বরূপ: কেন আপনার ডিস্কের স্থান ফুরিয়ে যেতে পারে, সারমর্ম একই)।

প্রায়ই ঘটে, আমি নিশ্চিত ছিলাম যে আমি এই বিষয়টি ভালভাবে জানতাম, কিন্তু যত তাড়াতাড়ি আমি ব্যাখ্যা করতে শুরু করি, জ্ঞানের ফাঁকগুলি স্পষ্ট হয়ে ওঠে। আমার জ্ঞানকে সুশৃঙ্খল করতে, শূন্যস্থান পূরণ করতে এবং নিজেকে আর বিব্রত না করতে, আমি এই নিবন্ধটি লিখছি, হয়ত এটি অন্য কারও কাজে লাগবে।

আমি নীচে থেকে শুরু করব, যেমন একটি হার্ড ড্রাইভ থেকে (আমরা ফ্ল্যাশ ড্রাইভ, এসএসডি এবং অন্যান্য আধুনিক জিনিসগুলি বাতিল করব; উদাহরণস্বরূপ, আসুন 20 বা 80 গিগ পুরানো ড্রাইভ বিবেচনা করা যাক, যেহেতু ব্লকের আকার 512 বাইট)।

হার্ড ড্রাইভ জানে না কিভাবে তার স্পেস বাইটকে বাইট দ্বারা সম্বোধন করতে হয়; এটি শর্তসাপেক্ষে ব্লকে বিভক্ত। ব্লক নাম্বারিং 0 থেকে শুরু হয়। (এটিকে বলা হয় LBA, বিস্তারিত এখানে: ru.wikipedia.org/wiki/LBA)

চিত্র থেকে দেখা যায়, আমি এলবিএ ব্লকগুলিকে HDD স্তর হিসাবে মনোনীত করেছি। যাইহোক, আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে আপনার ডিস্কের আকারের ব্লকটি এই রকম:

root@ubuntu:/home/serp# blockdev --getpbsz /dev/sdb
512

উপরের স্তরটি একটি পার্টিশন, পুরো ডিস্কের জন্য একটি (আবার সরলতার জন্য)। প্রায়শই, দুটি ধরণের পার্টিশন মার্কআপ ব্যবহার করা হয়: msdos এবং gpt। তদনুসারে, msdos একটি পুরানো ফর্ম্যাট যা 2Tb পর্যন্ত ডিস্ককে সমর্থন করে, gpt হল একটি নতুন ফর্ম্যাট যা 1 বাইট ব্লকের 512 জেটাবাইট পর্যন্ত অ্যাড্রেস করতে সক্ষম। আমাদের ক্ষেত্রে, আমাদের msdos টাইপের একটি পার্টিশন রয়েছে, যেমনটি চিত্র থেকে দেখা যায়, পার্টিশনটি ব্লক নং 1 দিয়ে শুরু হয়, যখন MBR-এর জন্য শূন্য ব্যবহার করা হয়।

প্রথম পার্টিশনে আমি একটি ext2 ফাইল সিস্টেম তৈরি করেছি, এটির ডিফল্ট ব্লকের আকার 4096 বাইট, যা চিত্রটিতেও প্রতিফলিত হয়েছে। আপনি এই মত ফাইল সিস্টেম ব্লক আকার দেখতে পারেন:

root@ubuntu:/home/serp# tune2fs -l /dev/sdb1
tune2fs 1.42.9 (4-Feb-2014)
Filesystem volume name:   <none>
Last mounted on:          <not available>
Filesystem UUID:          a600bf40-f660-41f6-a3e6-96c303995479
Filesystem magic number:  0xEF53
Filesystem revision #:    1 (dynamic)
Filesystem features:      ext_attr resize_inode dir_index filetype sparse_super large_file
Filesystem flags:         signed_directory_hash
Default mount options:    user_xattr acl
Filesystem state:         clean
Errors behavior:          Continue
Filesystem OS type:       Linux
Inode count:              65536
Block count:              261888
Reserved block count:     13094
Free blocks:              257445
Free inodes:              65525
First block:              0
Block size:               4096
Fragment size:            4096
Reserved GDT blocks:      63
Blocks per group:         32768
Fragments per group:      32768
Inodes per group:         8192
Inode blocks per group:   512
Filesystem created:       Fri Aug  2 15:02:13 2019
Last mount time:          n/a
Last write time:          Fri Aug  2 15:02:14 2019
Mount count:              0
Maximum mount count:      -1
Last checked:             Fri Aug  2 15:02:13 2019
Check interval:           0 (<none>)
Reserved blocks uid:      0 (user root)
Reserved blocks gid:      0 (group root)
First inode:              11
Inode size:               256
Required extra isize:     28
Desired extra isize:      28
Default directory hash:   half_md4
Directory Hash Seed:      c0155456-ad7d-421f-afd1-c898746ccd76

আমাদের যে প্যারামিটারটি দরকার তা হল "ব্লক সাইজ"।

এখন মজার অংশ হল কিভাবে /home/serp/testfile ফাইলটি পড়তে হয়? একটি ফাইল এক বা একাধিক ফাইল সিস্টেম ব্লক নিয়ে গঠিত যেখানে এর ডেটা সংরক্ষণ করা হয়। ফাইলের নাম জানা, কিভাবে এটি খুঁজে পেতে? আমি কোন ব্লক পড়া উচিত?

এখানেই ইনোডগুলি কাজে আসে। ext2fs ফাইল সিস্টেমে একটি "টেবিল" রয়েছে যাতে সমস্ত ইনোডের তথ্য থাকে। ফাইল সিস্টেম তৈরি করার সময় ext2fs-এর ক্ষেত্রে ইনোডের সংখ্যা নির্ধারণ করা হয়। আমরা tune2fs আউটপুটের "ইনোড গণনা" প্যারামিটারে প্রয়োজনীয় সংখ্যাগুলি দেখি, যেমন আমাদের 65536 টুকরা আছে। ইনোডে আমাদের প্রয়োজনীয় তথ্য রয়েছে: আমরা যে ফাইলটি খুঁজছি তার জন্য ফাইল সিস্টেম ব্লকের একটি তালিকা। একটি প্রদত্ত ফাইলের জন্য ইনোড নম্বরটি কীভাবে খুঁজে পাবেন?

সংশ্লিষ্ট নাম এবং ইনোড নম্বর ডিরেক্টরিতে রয়েছে, এবং ext2fs-এ একটি ডিরেক্টরি হল একটি বিশেষ ধরনের ফাইল, যেমন এর নিজস্ব ইনোড নম্বরও রয়েছে। এই দুষ্ট বৃত্ত ভাঙ্গার জন্য, একটি "স্থির" ইনোড নম্বর "2" রুট ডিরেক্টরিতে বরাদ্দ করা হয়েছিল। আসুন ইনোড নম্বর 2 এর বিষয়বস্তু দেখি:

root@ubuntu:/# debugfs /dev/sdb1
debugfs 1.42.9 (4-Feb-2014)
debugfs:  stat <2>

Inode: 2   Type: directory    Mode:  0755   Flags: 0x0
Generation: 0    Version: 0x00000000:00000002
User:     0   Group:     0   Size: 4096
File ACL: 0    Directory ACL: 0
Links: 3   Blockcount: 8
Fragment:  Address: 0    Number: 0    Size: 0
 ctime: 0x5d43cb51:16b61bcc -- Fri Aug  2 16:34:09 2019
 atime: 0x5d43c247:b704301c -- Fri Aug  2 15:55:35 2019
 mtime: 0x5d43cb51:16b61bcc -- Fri Aug  2 16:34:09 2019
crtime: 0x5d43b5c6:00000000 -- Fri Aug  2 15:02:14 2019
Size of extra inode fields: 28
BLOCKS:
(0):579
TOTAL: 1

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, আমাদের যে ডিরেক্টরিটি প্রয়োজন তা ব্লক নম্বর 579-এ রয়েছে। এতে আমরা হোম ফোল্ডারের জন্য নোড নম্বর খুঁজে পাব এবং সেইভাবে চেইনের নিচে serp ডিরেক্টরিতে অনুরোধ করা ফাইলের জন্য নোড নম্বর দেখতে পাব। হঠাৎ করে কেউ নম্বরটি সঠিক কিনা এবং প্রয়োজনীয় তথ্য আছে কিনা তা পরীক্ষা করতে চাইলে অসুবিধা হয় না। আমরা করি:

root@ubuntu:/# dd if=/dev/sdb1 of=/home/serp/dd_image bs=4096 count=1 skip=579
1+0 records in
1+0 records out
4096 bytes (4,1 kB) copied, 0,000184088 s, 22,3 MB/s
root@ubuntu:/# hexdump -c /home/serp/dd_image

আউটপুটে আপনি ডিরেক্টরির ফাইলগুলির নাম পড়তে পারেন।

তাই আমি মূল প্রশ্নে আসি: "কী কারণে রেকর্ডিং ত্রুটি ঘটতে পারে?"

স্বাভাবিকভাবেই, এটি ঘটবে যদি ফাইল সিস্টেমে কোন ফ্রি ব্লক না থাকে। এই ক্ষেত্রে কি করা যেতে পারে? সুস্পষ্ট "অপ্রয়োজনীয় কিছু মুছে ফেলুন" ছাড়াও, আপনার মনে রাখা উচিত যে ext2,3 এবং 4 ফাইল সিস্টেমে "সংরক্ষিত ব্লক গণনা" এর মতো একটি জিনিস রয়েছে। আপনি যদি উপরের তালিকাটি দেখেন, আমাদের কাছে "13094" এই জাতীয় ব্লক রয়েছে। এই ব্লক শুধুমাত্র রুট ব্যবহারকারী দ্বারা লিখিত হয়. কিন্তু যদি আপনার সমস্যাটি দ্রুত সমাধান করার প্রয়োজন হয়, একটি অস্থায়ী সমাধান হিসাবে আপনি সেগুলিকে সবার জন্য উপলব্ধ করতে পারেন, ফলে কিছু খালি জায়গা পাওয়া যায়:

root@ubuntu:/mnt# tune2fs -m 0 /dev/sdb1
tune2fs 1.42.9 (4-Feb-2014)
Setting reserved blocks percentage to 0% (0 blocks)

সেগুলো. ডিফল্টরূপে, আপনার কাছে লেখার জন্য ডিস্কের 5% স্থান উপলব্ধ নেই, এবং আধুনিক ডিস্কের ভলিউম দেওয়া হলে, এটি শত শত গিগাবাইট হতে পারে।

এটা আর কি হতে পারতো? এটাও সম্ভব যে বিনামূল্যে ব্লক আছে, কিন্তু আর কোন নোড নেই। এটি সাধারণত ঘটে যদি আপনার ফাইল সিস্টেমে ফাইলের একটি গুচ্ছ থাকে যা ফাইল সিস্টেম ব্লক আকারের চেয়ে ছোট। বিবেচনা করে যে 1 ইনোড 1 ফাইল বা ডিরেক্টরিতে ব্যয় করা হয় এবং মোট আমাদের কাছে (একটি প্রদত্ত ফাইল সিস্টেমের জন্য) 65536 আছে - পরিস্থিতি বাস্তবের চেয়ে বেশি। এটি df কমান্ডের আউটপুট থেকে স্পষ্টভাবে দেখা যায়:

serp@ubuntu:~$ df -hi
Filesystem     Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
udev             493K   480  492K    1% /dev
tmpfs            493K   425  493K    1% /run
/dev/xvda1       512K  240K  273K   47% /
none             493K     2  493K    1% /sys/fs/cgroup
none             493K     2  493K    1% /run/lock
none             493K     1  493K    1% /run/shm
none             493K     2  493K    1% /run/user
/dev/xvdc1       320K  4,1K  316K    2% /var
/dev/xvdb1        64K   195   64K    1% /home
/dev/xvdh1       4,0M  3,1M  940K   78% /var/www
serp@ubuntu:~$ df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
udev            2,0G  4,0K  2,0G   1% /dev
tmpfs           395M  620K  394M   1% /run
/dev/xvda1      7,8G  2,9G  4,6G  39% /
none            4,0K     0  4,0K   0% /sys/fs/cgroup
none            5,0M     0  5,0M   0% /run/lock
none            2,0G     0  2,0G   0% /run/shm
none            100M     0  100M   0% /run/user
/dev/xvdc1      4,8G  2,6G  2,0G  57% /var
/dev/xvdb1      990M  4,0M  919M   1% /home
/dev/xvdh1       63G   35G   25G  59% /var/www

যেমন /var/www পার্টিশনে স্পষ্টভাবে দৃশ্যমান, ফাইল সিস্টেমে ফ্রি ব্লকের সংখ্যা এবং ফ্রি নোডের সংখ্যা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়।

যদি আপনার ইনোড ফুরিয়ে যায়, আমি আপনাকে কোনো বানান বলব না, কারণ... সেখানে কেউ নেই (যদি আমি ভুল করি, আমাকে জানান)। তাই পার্টিশনের জন্য যেখানে ছোট ফাইলগুলি সংখ্যাবৃদ্ধি করে, আপনার বুদ্ধিমানের সাথে ফাইল সিস্টেমটি বেছে নেওয়া উচিত। উদাহরণস্বরূপ, btrfs inodes শেষ হতে পারে না, কারণ প্রয়োজনে নতুনগুলি গতিশীলভাবে তৈরি করা হয়।

উত্স: www.habr.com