Av og til, for Ä flytte til et datasenter, har jeg intervjuer i ulike store selskaper, hovedsakelig i St. Petersburg og Moskva, for stillinger som DevOps. Jeg har lagt merke til at mange selskaper (mange gode selskaper, for eksempel Yandex) stiller to lignende spÞrsmÄl:
- Hva er inode;
- Hvilke grunner kan fÞre til skrivefeil pÄ disken (eller for eksempel: hvorfor kan det bli fullt pÄ disken, essensen er den samme).
Som det ofte skjer, var jeg sikker pĂ„ at jeg kjente dette emnet godt, men sĂ„ snart jeg begynte Ă„ forklare det â dukket kunnskapshullene opp. For Ă„ systematisere min kunnskap, fylle hullene og aldri mer skjemmes, skriver jeg denne artikkelen, kanskje den kan vĂŠre nyttig for noen andre.
Jeg begynner «nedenfra», det vil si med harddisken (vi ser bort fra flashminner, SSD-er og andre moderne enheter, for eksempel tar vi hvilket som helst gammelt 20- eller 80-gigabytes disk, da blokkstÞrrelsen der er 512 byte).
Harddisken kan ikke adressere sitt rom byte for byte, det er betinget delt opp i blokker. Blokknummervingen starter fra 0. (dette kalles LBA, detaljer her: )

Som man kan se fra tegningen, har jeg markert LBA-blokkene som nivÄet til harddisken. For Þvrig, for Ä se hvilken blokkstÞrrelse disken din har, kan du gjÞre det slik:
root@ubuntu:/home/serp# blockdev --getpbsz /dev/sdb
512Ovenfor er en partisjon merket, Ă©n for hele disken (igjen for enkelhets skyld). Vanligvis brukes partisjoneringsskjemaer av to typer: msdos og gpt. Hhv. er msdos â det gamle formatet, som stĂžtter disker opp til 2Tb, gpt â det nye formatet, i stand til Ă„ adressere opp til 1 zettabyte 512-byte blokker. I vĂ„rt tilfelle har vi en msdos-partisjon, som kan sees fra tegningen, der partisjonen begynner ved blokk nr. 1, mens blokk 0 brukes til MBR.
I den fÞrste partisjonen opprettet jeg et ext2-filsystem, som per standard har en blokkstÞrrelse pÄ 4096 byte, noe som ogsÄ er vist pÄ tegningen. Du kan sjekke stÞrrelsen pÄ blokken i filsystmet slik:
root@ubuntu:/home/serp# tune2fs -l /dev/sdb1
tune2fs 1.42.9 (4-Feb-2014)
Filesystem volume name:
Last mounted on:
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 ()
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-c898746ccd76Den parameter vi trenger er «Block size».
NÄ er det interessante, hvordan lese filen /home/serp/testfile? Filen bestÄr av en eller flere blokker i filsystemet, hvor dataene lagres. Hvordan finne filen ved Ä vite navnet? Hvilke blokker skal leses?
Her kommer vi til nytte av inode. I filsystemet ext2fs finnes det en «tabell» som inneholder informasjon om alle inode. Antallet inode i ext2fs bestemmes ved oppretting av filsystemet. De nÞdvendige tallene finner vi i parameteren «Inode count» i uteksporten fra tune2fs, dvs. vi har 65536 stk. I inode inneholder den nÞdvendige informasjonen: listen over filsystemblokkene for den sÞkte filen. Hvordan finne inode-nummeret for den spesifiserte filen?
Samsvaret mellom navn og inode-nummer er lagret i katalogen, og katalogen i ext2fs er en fil av en spesiell type, dvs. den har ogsÄ sitt eget inode-nummer. For Ä bryte denne onde sirkelen ble inode-nummeret for rotkatalogen tildelt et «fast» nummer, «2». La oss se innholdet i inode nummer 2:
root@ubuntu:/# debugfs /dev/sdb1
debugfs 1.42.9 (4-Feb-2014)
debugfs: stat
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: 1Som det fremgÄr, er den nÞdvendige mappe indeholdt i blokken med nummer 579. Her finder vi node-nummeret for mappen home, og sÄ videre i rÊkken, indtil vi i mappen serp ser node-nummeret for den anmodede fil. Hvis nogen pludselig Þnsker at tjekke, om nummeret er korrekt, og om der er de nÞdvendige oplysninger, er det ikke svÊrt. Vi gÞr:
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_imageI outputtet kan man lĂŠse filnavnene i mappen.
SÄ er jeg nÄet til det vigtigste spÞrgsmÄl: "hvilke Ärsager kan der vÊre til, at der opstÄr en skrivefejl"?
Det vil naturligvis ske, hvis der ikke er ledige blokke i filsystemet. Hvad kan man gĂžre i dette tilfĂŠlde? Udover den oplagte lĂžsning at "fjerne noget unĂždvendigt" bĂžr man huske, at der i filsystemerne ext2, 3 og 4 findes noget, der hedder "Reserved block count". Hvis man ser i listen ovenfor, har vi disse blokke "13094". Disse blokke er kun tilgĂŠngelige for brugeren root. Men hvis man hurtigt skal lĂžse problemet, kan man gĂžre dem tilgĂŠngelige for alle, hvilket vil give lidt ledig plads:
root@ubuntu:/mnt# tune2fs -m 0 /dev/sdb1
tune2fs 1.42.9 (4-Feb-2014)
SĂŠtter procentdelen af reserverede blokke til 0% (0 blokke)Det vil sige, at 5% af diskpladsen som standard ikke er tilgĂŠngelig for skrivning, og taget i betragtning, hvor store moderne diske er, kan det vĂŠre hundreder af gigabyte.
Hvad ellers kan der vĂŠre? Der kan ogsĂ„ opstĂ„ en situation, hvor der er ledige blokke, men noderne er opbrugt. Dette sker typisk, hvis man har masser af filer i filsystemet, som er mindre end stĂžrrelsen pĂ„ filsystemets blok. Da der bruges 1 inode pr. fil eller mappe, og der i alt findes (for dette filsystem) 65536 â er denne situation mere end realistisk. Dette kan man tydeligt se i outputtet fra kommandoen df:
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/wwwSom godt kan ses i /var/www, er antallet af ledige filsystemblokke og antallet af ledige inodes meget forskelligt.
Hvis inodes lÞber tÞr, kan jeg ikke hjÊlpe med rÄd, fordi der ikke er nogen (hvis jeg tager fejl, sÄ lad mig vide). SÄ for partitioner, hvor smÄ filer produceres, skal filsystemet vÊlges korrekt. For eksempel kan inodes ikke lÞbe tÞr i btrfs, da nye oprettes dynamisk efter behov.
Kilde: habr.com
