¿Qué es un inodo?

Un inodo, abreviatura de "Index Node", es una estructura de datos utilizada por los sistemas de archivos UNIX y Linux para almacenar información, conocido como metadatos, sobre un archivo, excepto el nombre o el contenido del archivo de sus datos.A diferencia de otros sistemas de archivos, que generalmente almacenan metadatos dentro del archivo en sí, los sistemas UNIX/Linux usan inodos para mantener los metadatos separados.

Metadatos almacenados en un inodo:

Tamaño del archivo: El tamaño total del archivo en bytes.
Propiedad: ID de usuario (UID) e ID de grupo (GID) que indica el propietario del archivo.
Permisos: Lea, escriba y ejecute permisos para el propietario, el grupo y otros.
Marcas de tiempo: Fechas y tiempos importantes, incluida la creación de archivos, la modificación y los últimos tiempos de acceso.
Ubicaciones de bloques de datos: Puntos de los bloqueos de datos reales en el disco donde se almacena el contenido del archivo.

Importancia de los inodos

Los datos se almacenan en un sistema de archivos Linux en dos formatos: bloques de almacenamiento e inodos.Cada archivo dentro del sistema ocupa espacio de bloque de almacenamiento donde se almacena el contenido real del archivo.

Esta separación de metadatos de los datos de archivo reales viene con una serie de ventajas que permiten un sistema de archivos general más eficiente:

Identificación rápida del archivo: Como identificador único, los inodos permiten que el sistema distinga rápidamente entre archivos y administre, incluso si varios archivos tienen el mismo nombre en diferentes directorios.
Soporte de enlace duro: Los inodos permiten la creación de enlaces duros, que son punteros de múltiples entradas de directorio a un solo inodo.Esto permite que un solo archivo tenga múltiples nombres o ubicaciones dentro del sistema de archivos sin duplicar los datos.
Gestión de espacio eficiente: Al almacenar punteros a los bloques de datos, los inodos permiten que los archivos se extiendan a través de diferentes ubicaciones en el disco, optimizando el uso del espacio y la reducción de la fragmentación.
Soporte de la estructura del directorio: Los inodos admiten estructuras de directorio jerárquico.Los directorios mismos son archivos con una lista de nombres de archivo y sus números de inodos correspondientes, lo que permite la organización de archivos en una jerarquía estructurada.
Integridad del sistema de archivos: Los inodos incluyen punteros a los bloques de datos y mantienen la consistencia a través de mecanismos como el diario y las suma de verificación, que ayudan a recuperarse de bloqueos y errores.
Gestión de cuotas: Los inodos se pueden utilizar para hacer cumplir las cuotas de almacenamiento de los usuarios y grupos al rastrear el número de inodos y el espacio de disco utilizado por cada usuario o grupo.Esto garantiza que ningún usuario o grupo consuma más recursos de los que asignados.
Escalabilidad: Debido a que cada archivo está representado por un inodo, el sistema de archivos puede rastrear y administrar fácilmente archivos a medida que el sistema crece.

Limitaciones de inodo

Cada sistema de archivos viene con un número fijo de inodos, típicamente determinado por el tamaño del dispositivo de almacenamiento y su uso anticipado (por ejemplo, una gran cantidad de archivos pequeños frente a menos archivos grandes).

El número de inodos dicta el número máximo de archivos y directorios que el sistema puede tener.

Una vez que un sistema de archivos se queda sin inodos, no le permitirá crear ningún archivo o directorios nuevos, incluso si todavía hay espacio en disco disponible.Cuando esto sucede, puede encontrarse con los siguientes problemas:

Mensajes de error Al crear archivos: Mensajes como "No queda espacio en el dispositivo" o "Cuota de disco excedida", a pesar de que hay espacio de disco disponible
Fallas en el sistema o de la aplicación: Las aplicaciones o sistemas que dependen de la creación de archivos temporales pueden bloquearse o reiniciarse debido a la incapacidad de asignar nuevos inodos.
No se puede crear o extender los archivos de registro: Los archivos de registro u otros archivos que con frecuencia cambian o crecen es posible que no pueda expandirse o crear nuevas entradas

Monitoreo del uso de inodo

Los siguientes comandos lo ayudarán a identificar los atributos de inodo y diagnosticar cualquier problema potencial.

A través de la interfaz de línea de comando, ingrese los siguientes comandos:

Mostrar el uso de inodo para todos los sistemas de archivos:

df -i

Ejemplo de salida para 'df -i':

Filesystem      Inodes   IUsed   IFree IUse% Mounted on
/dev/sda1      2560000  500000 2060000   20% /
/dev/sda2      1280000  300000  980000   23% /home

Muestre el número de inodo de un archivo.Use en un directorio específico para ver la información para el contenido de ese directorio en particular:

ls -i

Ejemplo de salida para 'ls -i':

123456 file1.txt
# 123456 is the inode number
#file1.txt is the file associated with the inode  
123457 file2.txt

Mostrar número de inodos utilizados por cada directorio y su subdirectorio:

du - -inodes

Ejemplo de salida para 'du -inodes':

4 /home/user/docs 
#example: The '/home/user/docs' directory uses 4 inodes
8 /home/user 
12 /home 
20 /