一、inode是什么？
理解inode，要从文件储存说起。
文件存储在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫做“扇区”（Sector）。每个扇区储存512字节（相当于0.5KB）。
操作系统读取硬盘的时候，不会一个个扇区的读取，这样效率太低，而是一次性连续读取多个扇区，即一次性读取一个“块”（block）。这种由多个扇区组成的“块”，是文件存取的最小单位。“块”的大小，最常见的是4KB，即连续八个sector组成一个block。
文件数据都储存在“块”中，那么很显然，我们还必须找到一个地方储存文件的“元信息”，比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode，中文译名为”索引节点“。
二、inode的内容
inode包含文件的元信息，具体来说有以下内容：
•Size 文件的字节数
•Uid 文件拥有者的User ID
•Gid 文件的Group ID
•Access 文件的读、写、执行权限
•文件的时间戳，共有三个：
•Change 指inode上一次变动的时间
•Modify 指文件内容上一次变动的时间
•Access 指文件上一次打开的时间
•Links 链接数，即有多少文件名指向这个inode
•Inode 文件数据block的位置
•Blocks 块数
•IO Blocks 块大小
•Device 设备号码
总之，除了文件名以外的所有文件信息，都存在inode之中。至于为什么没有文件名，下文会有详细解释。
2.1 查看文件iode信息
[root@234 xtrabackup]# stat /home/mysql/I3306/auto.cnf
File: `/home/mysql/I3306/auto.cnf'
Size: 56 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file
Device: fd02h/64770d Inode: 2239384 Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----) Uid: ( 502/ mysql) Gid: ( 502/ mysql)
Access: 2019-11-20 09:58:02.621255789 +0800
Modify: 2019-11-20 09:30:40.467256082 +0800
Change: 2019-11-20 09:57:49.010255791 +0800
2.1 vim命令打开文件并观察Access变化
[root@234 xtrabackup]# vim /home/mysql/I3306/auto.cnf
[root@234 xtrabackup]# stat /home/mysql/I3306/auto.cnf
File: `/home/mysql/I3306/auto.cnf'
Size: 56 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file
Device: fd02h/64770d Inode: 2239384 Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----) Uid: ( 502/ mysql) Gid: ( 502/ mysql)
Access: 2019-11-21 16:34:40.005867116 +0800 #Access时间已更新
Modify: 2019-11-20 09:30:40.467256082 +0800
Change: 2019-11-20 09:57:49.010255791 +0800
2.2 less命令打开文件并观察Access变化
[root@234 xtrabackup]# less /home/mysql/I3306/auto.cnf
[root@234 xtrabackup]# stat /home/mysql/I3306/auto.cnf
File: `/home/mysql/I3306/auto.cnf'
Size: 56 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file
Device: fd02h/64770d Inode: 2239384 Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----) Uid: ( 502/ mysql) Gid: ( 502/ mysql)
Access: 2019-11-21 16:34:40.005867116 +0800 #Access时间无变化
Modify: 2019-11-20 09:30:40.467256082 +0800
Change: 2019-11-20 09:57:49.010255791 +0800
三、inode的大小
inode也会消耗硬盘空间，所以硬盘格式化的时候，操作系统自动将硬盘分成两个区域。一个是数据区，存放文件数据；另一个是inode区（inode table），存放inode所包含的信息。
每个inode节点的大小，一般是128字节或256字节。inode节点的总数，在格式化时就给定，一般是每1KB或每2KB就设置一个inode。假定在一块1GB的硬盘中，每个inode节点的大小为128字节，每1KB就设置一个inode，那么inode table的大小就会达到128MB，占整块硬盘的12.8%。
查看每个硬盘分区的inode总数和已经使用的数量，可以使用df命令。
df -i
3.1 df -i查看磁盘inode 使用情况
由于每个文件都必须有一个inode，因此有可能发生inode已经用光，但是硬盘还未存满的情况。这时，就无法在硬盘上创建新文件。案例>>http://zyan.cc/post/295/
使用df -i查看磁盘inode 使用情况。
[root@234 xtrabackup]# df -i
Filesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
/dev/mapper/VolGroup-lv_root
3276800 312132 2964668 10% /
tmpfs 8240647 2 8240645 1% /dev/shm
/dev/sda1 128016 46 127970 1% /boot
/dev/mapper/VolGroup-lv_home
13139968 214134 12925834 2% /home
查看每个inode节点的大小，可以用如下命令：
dumpe2fs -h /dev/sda1| grep "Inode size"
3.2 dumpe2fs 命令查看Inode信息
[root@234 xtrabackup]# dumpe2fs -h /dev/sda1 | grep "Inode size"
dumpe2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Inode size: 128
[root@234 xtrabackup]# dumpe2fs -h /dev/sda1
dumpe2fs 1.41.12 (17-May-2010)
Filesystem volume name: <none>
Last mounted on: /boot
Filesystem UUID: d959240f-2597-46ef-aab2-63c541a7d13f
Filesystem magic number: 0xEF53
Filesystem revision #: 1 (dynamic)
Filesystem features: has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype needs_recovery extent flex_bg sparse_super huge_file uninit_bg dir_nlink extra_isize
Filesystem flags: signed_directory_hash
Default mount options: user_xattr acl
Filesystem state: clean
Errors behavior: Continue
Filesystem OS type: Linux
Inode count: 128016
Block count: 512000
Reserved block count: 25600
Free blocks: 420814
Free inodes: 127970
First block: 1
Block size: 1024
Fragment size: 1024
Reserved GDT blocks: 256
Blocks per group: 8192
Fragments per group: 8192
Inodes per group: 2032
Inode blocks per group: 254
Flex block group size: 16
Filesystem created: Wed Apr 27 13:00:52 2016
Last mount time: Thu Jul 18 16:03:15 2019
Last write time: Thu Jul 18 16:03:15 2019
Mount count: 31
Maximum mount count: -1
Last checked: Wed Apr 27 13:00:52 2016
Check interval: 0 (<none>)
Lifetime writes: 58 MB
Reserved blocks uid: 0 (user root)
Reserved blocks gid: 0 (group root)
First inode: 11
Inode size: 128
Journal inode: 8
Default directory hash: half_md4
Directory Hash Seed: 0c692d25-127e-4eba-8408-4d012e881df7
Journal backup: inode blocks
Journal features: (none)
Journal size: 8M
Journal length: 8192
Journal sequence: 0x000000af
Journal start: 1
四、inode号码
每个inode都有一个号码，操作系统用inode号码来识别不同的文件。Unix/Linux系统内部不使用文件名，而使用inode号码来识别文件。对于系统来说，文件名只是inode号码便于识别的别称或者绰号。表面上，用户通过文件名，打开文件。实际上，系统内部这个过程分成三步：首先，系统找到这个文件名对应的inode号码；其次，通过inode号码，获取inode信息；最后，根据inode信息，找到文件数据所在的block，读出数据。
使用ls -i命令，可以看到文件名对应的inode号码：
[root@234 xtrabackup]# ls -i key.txt
1201640 key.txt
五、目录文件
Unix/Linux系统中，目录（directory）也是一种文件。打开目录，实际上就是打开目录文件。
目录文件的结构非常简单，就是一系列目录项（dirent）的列表。每个目录项，由两部分组成：所包含文件的文件名，以及该文件名对应的inode号码。
ls命令只列出目录文件中的所有文件名，ls -i命令列出整个目录文件，即文件名和inode号码：
[root@234 xtrabackup]# ls -i
1198660 2019-11-07_10-59-10 1317117 2019-11-07_15-27-13 1323066 2019-11-11_12-17-23 1201637 ib_buffer_pool 1201141 mysql 1325939 test_db_1 1201139 xtrabackup_logfile
2233529 2019-11-07_10-59-10_bak 1318300 2019-11-11_09-53-13 3015255 2019-11-20_10-13-21 1201140 ibdata1 1326226 performance_schema 1326618 test_db_2
1199952 2019-11-07_11-00-44 1319493 2019-11-11_11-56-23 1326620 2019-11-21_10-25-49 1324257 incremental 1201161 sys 1201635 xtrabackup_binlog_info
1314704 2019-11-07_11-01-36 1320684 2019-11-11_12-12-14 1201638 backup-my.cnf 1201640 key.txt 1325946 szb_collection 1201636 xtrabackup_checkpoints
1315930 2019-11-07_11-26-31 1321875 2019-11-11_12-13-27 1201643 binlog_test.sql 1201642 log_bin.000004 1201163 szb_credit 1201639 xtrabackup_info
如果要查看文件的详细信息，就必须根据inode号码，访问inode节点读取信息。目录文件的读权限（r）和写权限（w），都是针对目录文件本身。由于目录文件内只有文件名和inode号码，所以如果只有读权限，只能获取文件名，无法获取其他信息，因为其他信息都储存在inode节点中，而读取inode节点内的信息需要目录文件的执行权限（x）。
六、硬链接
一般情况下，文件名和inode号码是”一一对应”关系，每个inode号码对应一个文件名。但是，Unix/Linux系统允许，多个文件名指向同一个inode号码。这意味着，可以用不同的文件名访问同样的内容；对文件内容进行修改，会影响到所有文件名；但是，删除一个文件名，不影响另一个文件名的访问。这种情况就被称为”硬链接”（hard link）。
ln命令可以创建硬链接：
ln 源文件 目标文件
运行上面这条命令以后，源文件与目标文件的inode号码相同，都指向同一个inode。inode信息中有一项叫做”链接数”，记录指向该inode的文件名总数，这时就会增加1。
反过来，删除一个文件名，就会使得inode节点中的”链接数”减1。当这个值减到0，表明没有文件名指向这个inode，系统就会回收这个inode号码，以及其所对应block区域。
这里顺便说一下目录文件的”链接数”。创建目录时，默认会生成两个目录项：”.”和”..”。前者的inode号码就是当前目录的inode号码，等同于当前目录的”硬链接”；后者的inode号码就是当前目录的父目录的inode号码，等同于父目录的”硬链接”。所以，任何一个目录的”硬链接”总数，总是等于2加上它的子目录总数（含隐藏目录）。
七、软链接
除了硬链接以外，还有一种特殊情况。
文件A和文件B的inode号码虽然不一样，但是文件A的内容是文件B的路径。读取文件A时，系统会自动将访问者导向文件B。因此，无论打开哪一个文件，最终读取的都是文件B。这时，文件A就称为文件B的”软链接”（soft link）或者”符号链接（symbolic link）。
这意味着，文件A依赖于文件B而存在，如果删除了文件B，打开文件A就会报错：”No such file or directory”。这是软链接与硬链接最大的不同：文件A指向文件B的文件名，而不是文件B的inode号码，文件B的inode”链接数”不会因此发生变化。
ln -s命令可以创建软链接：
ln -s 源文文件或目录 目标文件或目录
八、inode的特殊作用
由于inode号码与文件名分离，这种机制导致了一些Unix/Linux系统特有的现象。
1.当文件名包含特殊字符导致无法正常删除时，可直接删除inode节点。
2.移动文件或重命名文件，只是改变文件名，不影响inode号码。
3.打开一个文件以后，系统就以inode号码来识别这个文件，不再考虑文件名。因此，通常来说，系统无法从inode号码得知文件名。
第3点使得软件更新变得简单，可以在不关闭软件的情况下进行更新，不需要重启。因为系统通过inode号码识别运行中的文件，不通过文件名。更新的时候，新版文件以同样的文件名，生成一个新的inode，不会影响到运行中的文件。等到下一次运行这个软件的时候，文件名就自动指向新版文件，旧版文件的inode则被回收。
