今天群里一朋友遇到這樣一個(gè)問題，明明硬盤只用了 30% 左右的空間，但是卻無(wú)法寫入文件。使用 df -iT 命令查看文件系統(tǒng)使用情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)根目錄的 inode 使用率竟然是 100%。后來(lái)通過(guò)聊天得知，原來(lái)他的服務(wù)器主要用于存儲(chǔ) 1KB 左右的小文件，這一下就破案了。

inode 主要用來(lái)記錄文件的屬性，及此文件的數(shù)據(jù)所在的塊編號(hào)。每一個(gè)文件會(huì)占用一個(gè) inode，因此如果都是小文件的話，那么就會(huì)出現(xiàn) inode 已經(jīng)耗盡，但文件系統(tǒng)還有很大的空閑空間，從而無(wú)法寫入新文件。

如何獲得更多的 inode

其實(shí)在創(chuàng)建 ext4 文件系統(tǒng)時(shí)，我們可以使用 -T small 參數(shù)來(lái)獲得更多的 inode，從而優(yōu)化對(duì)小文件的存儲(chǔ)。接下來(lái)我們通過(guò)一個(gè)示例來(lái)看看效果。

這是兩塊相同大小的硬盤：

root@debian:~# lsblk
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
sdb      8:16   0    1G  0 disk
└─sdb1   8:17   0 1023M  0 part
sdc      8:32   0    1G  0 disk
└─sdc1   8:33   0 1023M  0 part

首先使用默認(rèn)參數(shù)給 /dev/sdb1 創(chuàng)建文件系統(tǒng)：

root@debian:~# /sbin/mkfs.ext4 /dev/sdb1
mke2fs 1.47.0 (5-Feb-2023)
Creating filesystem with 261888 4k blocks and 65536 inodes
Filesystem UUID: 8935c902-df71-4808-b547-c85b6fd37a46
Superblock backups stored on blocks:
        32768, 98304, 163840, 229376
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (4096 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

從輸出中可見，該文件系統(tǒng)有 261888 個(gè) 4KB 大小的塊和 65536 個(gè) inode。

然后使用 -T 參數(shù)對(duì) /dev/sdc1 創(chuàng)建文件系統(tǒng)：

root@debian:~# /sbin/mkfs.ext4 -T small /dev/sdc1
mke2fs 1.47.0 (5-Feb-2023)
Creating filesystem with 1047552 1k blocks and 262144 inodes
Filesystem UUID: f521096d-a5a1-41c9-bbf7-e6102e74e87a
Superblock backups stored on blocks:
        8193, 24577, 40961, 57345, 73729, 204801, 221185, 401409, 663553,
        1024001
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (16384 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

從輸出中可見，該文件系統(tǒng)有 1047552 個(gè) 1KB 大小的塊和 262144 個(gè) inode。

也可以通過(guò)以下方式對(duì)比兩個(gè)文件系統(tǒng)的 inode 數(shù)量：

root@debian:~# mkdir default small
root@debian:~# mount /dev/sdb1 default/
root@debian:~# mount /dev/sdc1 small/
root@debian:~# df -iT
Filesystem     Type      Inodes IUsed   IFree IUse% Mounted on
/dev/sdb1      ext4       65536    11   65525    1% /root/default
/dev/sdc1      ext4      262144    11  262133    1% /root/small

從以上示例中我們可以看出，在使用 -T small 參數(shù)后，inode 數(shù)量多了近 20 萬(wàn)個(gè)！

注意： 這樣做也是有代價(jià)的。在使用默認(rèn)參數(shù)創(chuàng)建 ext4 文件系統(tǒng)時(shí)，默認(rèn)數(shù)據(jù)塊大小為 4KB，而使用 -T small 參數(shù)后，數(shù)據(jù)塊大小為 1KB。這就意味著我們存儲(chǔ)一個(gè)同樣大小的文件，使用 -T small 參數(shù)創(chuàng)建的文件系統(tǒng)存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)時(shí)，占用的數(shù)據(jù)塊更多，數(shù)據(jù)更分散，如果文件較大，會(huì)直接影響文件的讀取速度。

mke2fs（mkfs.ext4）的 -T 參數(shù)指定了如何使用該文件系統(tǒng)，以便 mke2fs 可以為該用途選擇最佳的文件系統(tǒng)參數(shù)，其支持的使用類型在配置文件 /etc/mke2fs.conf 中定義，可以使用逗號(hào)分隔指定一個(gè)或多個(gè)使用類型。

inode 不足的解決方法

當(dāng)你已有的文件系統(tǒng)上出現(xiàn) inode 不足的問題時(shí)，除了備份數(shù)據(jù)、重建分區(qū)并恢復(fù)分區(qū)數(shù)據(jù)外，還有兩種臨時(shí)解決方案：

(1) 刪除文件大小為 0 的空文件，可以使用如下命令查找：

find PATH -name "*" -type f -size 0c 

注意： 使用 -size 參數(shù)時(shí)，不要用 -size 1k，這個(gè)表示占用空間為 1KB，而不是文件大小為 1KB，應(yīng)該使用 -size 1024c 才表示文件大小為 1KB。

(2) 可以定期對(duì)歷史小文件進(jìn)行打包、歸檔，以減少文件數(shù)量。