硬连接与软连接的区别 以及 inode block等的概念

  (1)软连接可以 跨文件系统 ，硬连接不可以 。实践的方法就是用共享文件把windows下的 aa.txt文本文档连接到linux下/root目录 下 bb,cc . ln -s aa.txt /root/bb 连接成功 。ln aa.txt /root/bb 失败 。
（2）关于 I节点的问题 。硬连接不管有多少个，都指向的是同一个I节点，会把 结点连接数增加 ，只要结点的连接数不是 0，文件就一直存在 ，不管你删除的是源文件还是 连接的文件 。只要有一个存在 ，文件就 存在 （其实也不分什么 源文件连接文件的 ，因为他们指向都是同一个 I节点）。 当你修改源文件或者连接文件任何一个的时候 ，其他的 文件都会做同步的修改 。软链接不直接使用i节点号作为文件指针,而是使用文件路径名作为指针。所以 删除连接文件 对源文件无影响，但是 删除 源文件，连接文件就会找不到要指向的文件 。软链接有自己的inode,并在磁盘上有一小片空间存放路径名.
（3）软连接可以对一个不存在的文件名进行连接 。
（4）软连接可以对目录进行连接。

备注：I节点 :它是UNIX内部用于描述文件特性的数据结构.我们通常称I节点为文件索引结点(信息结点).i节点 含有关于文件的大部分的重要信息,包括文件数据块在磁盘上的地址.每一个I节点有它自己的标志号,我们称为文件顺序号.I节点包含的信息 1.文件类型 2.文件属主关系 3.文件的访问权限 4.文件的时间截.

 

 linux系统下提供ln指令来进行文件链接。文件链接主要分为硬链接和软链接。

   硬链接：由于linux下的文件是通过索引节点（Inode）来识别文件，硬链接可以认为是一个指针，指向文件索引节点的指针，系统并不为它重新分配inode。每添加一个一个硬链接，文件的链接数就加1。

    可以用:ln命令来建立硬链接。语法:

  ln [options] existingfile newfile
ln[options] existingfile-list directory
 

  用法: 第一种:为”existingfile”创建硬链接,文件名为”newfile”。第二种:在”directory”目录中,为 ”existingfile-list”中包含的所有文件创建一个同名的硬链接。常用可选[options] –f 无论”newfile”存在与否,都创建链接。-n 如果”newfile”已存在,就不创建链接。

  例子：

 $ ls –il
13058 -rwx - - - - - - 1 longcheng longcheng 48 8月 5 16:38 file1
13059 -rwx - - - - - - 1 longcheng longcheng 57 8月 5 16:40 file2
$ ln file2 file2hard
$ ls –il
13058 -rwx - - - - - - 1 longcheng longcheng 48 8月 5 16:38 file1
13059 -rwx - - - - - - 2 longcheng longcheng 57 8月 5 16:40 file2
13059 -rwx - - - - - - 2 longcheng longcheng 57 8月 5 16:40 file2hard

注意在创建链接前,file1 显示的链接数目为1,创建链接后(1)file1和file1hard的链接数目都变为2;(2) file1和file1hard在inode号是一样的(3) file1和file1hard显示的文件大小也是一样。可见进行了ln命令的操作结果：file1和file1hard是同一个文件的两个名字，它们具有同样的索引节点号和文件属性，建立文件file1的硬链接，就是为file1的文件索引节点在当前目录上建立一个新指针。如下图,你可以删除其中任何一个,如rm file2 ,每次只会删除一个指针，链接数同时减一,只有将所有指向文件内容的指针,也即链接数减为0时，内核才会把文件内容从磁盘上删除。

 不足：

尽管硬链接节省空间，也是Linux系统整合文件系统的传统方式，但是存在一下不足之处：（1）不可以在不同文件系统的文件间建立链接（2）只有超级用户才可以为目录创建硬链接。

 

 

软链接（符号链接）：

软链接克服了硬链接的不足，没有任何文件系统的限制，任何用户可以创建指向目录的符号链接。因而现在更为广泛使用，它具有更大的灵活性，甚至可以跨越不同机器、不同网络对文件进行链接。

      　如果给ln命令加上- s选项，则建立软链接。如果[链接名]已经存在但不是目录，将不做链接。[链接名]可以是任何一个文件名（可包含路径），也可以是一个目录，并且允许它与“目标”不在同一个文件系统中。如果[链接名]是一个已经存在的目录，系统将在该目录下建立一个或多个与“目标”同名的文件，此新建的文件实际上是指向原“目标”的符号链接文件。

   例子：

  

  $ ls -il
13058 -rwx - - - - - - 1 longcheng longcheng 48 8月 5 16:38 file1
13059 -rwx - - - - - - 2 longcheng longcheng 57 8月 5 16:40 file2
13059 -rwx - - - - - - 2 longcheng longcheng 57 8月 5 16:40 file2hard
$ln –s file1 file1soft
$ls -il
13058 -rwx - - - - - - 1 longcheng longcheng 48 8月 5 16:38 file1
13059 -rwx - - - - - - 2 longcheng longcheng 57 8月 5 16:40 file2
13059 -rwx - - - - - - 2 longcheng longcheng 57 8月 5 16:40 file2hard
13061 lrwxrwxrwx 1 longcheng longcheng 5 8月 5 16:58 file1soft->file1
 

 

软链接与硬链接，区别不仅仅是在概念上，在实现上也是不同的。区别：硬链接原文件＆链接文件公用一个inode号，说明他们是同一个文件，而软链接原文件＆链接文件拥有不同的inode号， 表明他们是两个不同的文件；在文件属性上软链接明确写出了是链接文件，而硬链接没有写出来，因为在本质上硬链接文件和原文件是完全平等关系；链接数目是不 一样的，软链接的链接数目不会增加；文件大小是不一样的，硬链接文件显示的大小是跟原文件是一样的，这用强调，因为是等同的嘛，而这里软链接显示的大小与 原文件就不同了，file1大小是48B，而file1soft是5B，这里面的5实际上就是“file1”的大小。

总之，建立软链接就是建立了一个新文件。当访问链接文件时，系统就会发现他是个链接文件，它读取链接文件找到真正要访问的文件。

 

缺点：

因为链接文件包含有原文件的路径信息，所以当原文件从一个目录下移到其他目录中，再访问链接文件，系统就找不到了，而硬链接就没有这个缺陷，你想怎么移就怎么移；还有它要系统分配额外的空间用于建立新的索引节点和保存原文件的路径。



inode block的概念


inode
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    提到inode，我们不得不先介绍硬盘的整体结构。硬盘中包含多个硬盘盘片，硬盘盘片为圆形，每个硬盘盘片都有一个可以读写的磁头(Head)，将这个磁头固定，使硬盘盘片旋转一周，所走轨迹就是磁道(Track)。硬盘内所有盘片的相同磁道号的集合成为磁柱(Cylinder)。每一磁道被划分成许多区域，每个区域叫一个扇区(Sector)。扇区是硬盘的最小存储物理量，一个扇区的存储容量大约是512字节(约0.5K)。
    知道了硬盘的大体结构之后，再来谈谈怎么进行硬盘分区。进行硬盘分割的最小单位是磁柱，分割完之后自然就是格式化(format)。在Linux中进行格式化必须考虑Block与inode，Block还好理解，它是磁盘可以记录的最小单位，是由数个扇区组成，所以大小通常为n*512Bytes，例如4K。

    那么inode是什么呢Block是记录文件内容的区域，inode则是记录该文件的属性及其放置在哪个Block之内的信息。所 以，每个文件都会占用一个inode。当Linux系统要查找某个文件时，它会先搜索inode table找到这个文件的属性及数据存放地点，然后再查找数据存放的Block进而将数据取出。inode数量在一开始已被设定好，其设定方式通常是"硬 盘大小/一个容量"，这个容量比Block大一些较佳，例如刚才将Block设为4K，那么这个容量可以设为8K左右。所以，一块1GB的硬盘如果以8K 大小划分它的inode数，则会有131072个inode。一个inode的大小为128Byte，这样，我们就可以清楚地知道，一个分区被格式化为一个文件系统之后，基本上它一定会有inode table与数据区域两大块，一个用来记录文件的属性信息与该文件存放的Block块，一个用来记录文件的内容。



硬链接
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    刚才说过，当系统要读取某个文件时，它会先读inode table，然后根据inode的信息到数据区域将数据取出备用。硬链接就是再建立一个inode链接到文件放置的Block块。也就是说，进行硬链接 时，实际上您的文件内容不会改变，只是原来的inode与后来添加的inode均可指定到该文件存放的地点，因此，读取两个inode的结果都是读取同一 个文件的内容。不过，这样一来就有个问题，因为inode会链接到Block块，而"目录"本身仅消耗inode，这样，硬链接就不能链接目录。所以，硬 链接有两个最大的限制:
    (1) 不能跨文件系统，因为不同的文件系统有不同的inode table；
    (2) 不能链接目录。


软链接(符号链接)
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    相对于硬链接，符号链接比较好理解，基本上，它是再建立一个独立文件，而这个文件会让数据读取操作指向它链接的那个文件。由于只是利用文件作为指向的动作，所以，当源文件被删除，符号链接的文件就打不开了，屏幕会显式"无法开启某文件"。
    因此，硬链接比较安全，因为即某一个inode被删除，只要还有一个inode，该文件就能被找到。



分区和文件系统
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    磁盘分割的重点了: 也就是记录每一个分割区(Partition)的起始与结束磁柱。好了，那么这个分割区的起始与结束磁柱的信息放在哪里呢? 存放在Master Boot Recorder(MBR)

    告知系统分割区所在的起始与结束磁柱之后，接着需要将分割区格式化为操作系统认识的文件系统(Filesystem)。因为每个操作系统认识的文件系统并不相同，所以要针对操作系统来格式化分割区 。

    一个分割区就是一个文件系统。硬盘的最小储存单位是扇区(Sector)，不过数据储存的最小单位并不是扇区，因为用 扇区来存储数据效率低下。因为一个扇区只有512Bytes，而磁头是一个扇区一个扇区地读取数据，如果文件有10MBytes，那么为了读这个文件，磁 头必须要进行20480次读取(I/O)操作。

    为了克服这个效率上的困扰，引入了逻辑区块(Block)。逻辑区块是在对分割区进行格式化时，所指定的数据最小储存单位，这个最小储存单位是建立在扇区 的大小之上的(因为扇区是硬盘的最小物理储存单位)，所以，逻辑区块的大小为扇区 的2的次方倍数。此时，磁头一次可以读取一个逻辑区块(若干个连续的扇区)，如果在格式化时，指定逻辑区块为4KBytes(亦8个连续的扇区构成一个逻 辑区块)，那么同样一个10MBytes的文件，磁头要读取的次数则为2560次，可以大幅提高文件的读取效率。

    不过，逻辑区块单位的规划并不是越大越好。因为一个逻辑区块最多仅能容纳一个文件。假如逻辑区块规划为4KBytes，而一个文件大小为 0.1KBytes，这个小文件将占用一个逻辑区块的空间，该逻辑区块虽然可以容纳4Kbytes的容量，然而由于文件只占用了0.1Kbytes，所 以，实际上剩下的3.9KBytes是不能再被使用了。在考虑逻辑区块的规划时，需要同时考虑到:
    * 文件读取的效率
    * 文件大小可能造成的硬盘空间浪费

    因此，在规划磁盘时，需要根据主机的用途来进行规划较佳。例如BBS主机由于文章较短， 逻辑区块小一点的好；而如果主机主要用在储存大容量的文件，那么考虑到效率，逻辑区块规划的大一点会比较妥当。