淺談硬鏈接和軟鏈接

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硬鏈接和軟鏈接是Linux系統中十分重要的概念。在我們瞭解硬鏈接和軟鏈接之前,我們還要先了解一下inode這個概念。

inode(即索引節點號)是Linux系統識別文件的唯一標識。我們都知道Linux系統中文件數據分爲兩類:metadata(元數據)和data(普通數據)。元數據存放的是文件的附加屬性,例如大小、時間戳、所有者等。普通數據纔是真正的數據內容。而系統是通過inode來查找正確的文件數據塊,並不是通過文件名。

硬鏈接和軟鏈接

在Linux系統爲了解決文件共享問題,使用兩種方式:hard link(硬鏈接)和soft link(軟鏈接),鏈接不僅僅可以共享文件,還有方便管理、隱藏路徑、節省空間等好處。若是使用同一個inode對應多個文件,則使用的就是硬鏈接。

硬鏈接可以使用link和ln創建:
語法:ln filename [linkname ]

示例:

link data link
ln data link

硬鏈接的特性

  • 只能和已存在的文件建立硬鏈接
    圖1
    我們在/app目錄下進行實驗,當硬鏈接的源文件不存在時,硬鏈接無法創建

  • 文件的inode相同和文件屬性,只是文件名不同
    這裏寫圖片描述
    我們在/app目錄下創建一個data的源文件,並通過stat 命令查看文件屬性,然後創建硬鏈接link,ll -i 查看兩者的inode相同,從ctime的變化也能確定硬鏈接就是用一個文件

  • 不能跨文件系統建立硬鏈接
    圖3
    在/dev目錄下建立硬鏈接link,因爲所在不同的文件系統,所以不能建立硬鏈接

  • 硬鏈接創建後鏈接數會增加
    圖3
    我們通過對link和data建立新的硬鏈接link2和link3,發現鏈數都有增長,由此也能看出硬鏈接實質上就是同一個文件

  • 不能對目錄創建硬鏈接
    圖4
    在/app目錄下創建dir1目錄文件,嘗試建立硬鏈接link4,創建失敗。因爲硬鏈接能針對目錄創建

  • 刪除一個硬鏈接文件並不影響其他有相同 inode 號的文件數據
    圖5
    在刪除源文件data的之前,查看源文件和鏈接文件的數據是一致的。在刪除data之後,其他的硬鏈接文件的內容不受影響,只是鏈接數減少了


軟鏈接的特性

軟鏈接其實存放的就是源文件的路徑,所以如果文件的內容數據是另一個文件的路徑是,這個文件就是軟鏈接。軟鏈接有自己獨立的inode和文件屬性,這點和硬鏈接有本質的區別,也正是因爲這樣,所以軟鏈接使用上少了許多限制,平時使用的更多。

語法:ln -s filename [linkname ]

示例:

link -s data link
ln -s data link
  • 軟鏈接可對不存在文件建立鏈接
    圖6
    在/app的空目錄中,建立軟鏈接,目錄下沒有文件,但鏈接依舊能建立,找不到目標文件會有報錯提示

  • 軟鏈接有自己的inode和屬性
    圖7
    在目錄下建立文件soft,之後對soft設置軟鏈接slink,通過stat 命令查看soft和slink的文件屬性,可以看出和之前硬鏈接的本質區別,不論是權限、inode、時間戳、大小、數據塊都不同

  • 軟鏈接課跨文件系統建立
    圖8
    在/dev目錄下建立test文件目錄用於實驗,然後設置軟鏈接testlink

  • 軟鏈接可以對目錄文件建立
    圖9
    接着直接以/app/testdir爲目標文件,和/dev/test目錄文件,建立軟鏈接

  • 軟鏈接創建不會增加鏈接數
    這裏寫圖片描述
    建立了軟鏈接,而鏈接數還是1沒有改變

  • 刪除軟鏈接並不影響源文件,但刪除源文件軟鏈接就會變成死鏈接,若鏈接指向的路徑文件被重新建立,則鏈接恢復
    這裏寫圖片描述
    這裏寫圖片描述
    在/app目錄下再創創建一個軟鏈接slink2,在我們刪除slink之後,源文件soft和slink2都沒有受到影響,但當我們把soft文件刪除後,slink2就變成了死鏈接,不再能顯示數據


其他相關命令

使用find 命令可以查找鏈接文件

  • 查找目錄文件下相同inode的文件
find /dirs inum inode

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查到data文件的inode=67,使用命令find /app -inum 67 查到/app目錄下的所有inode是67的硬鏈接文件

  • 查找目錄下文件的軟鏈接文件
find /dirs -lname filename

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使用find /app -lname soft命令,找到/app目錄下所有soft的軟鏈接文件

  • 查找目錄下所有目標文件的硬鏈接
find /dirs -samefile filename

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在/app的目錄和子目錄下建立多個硬鏈接,使用find /app -samefile data 都可以找到

  • 查找目錄文件下的所有軟鏈接文件
 find /dirs -type l -ls

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使用命令find /app -type l -ls,可以查找/app下的所有軟鏈接文件

  • 查看磁盤分區的inode值(只能在ext的系統格式中使用)
dumpe2fs -h /dev/sda | grep "Inode size"

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  • 查看軟鏈接的源文件
readlink

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readlink 命令在後面我們編寫腳本中可以使用


總結:

瞭解了inode概念還有硬鏈接與軟鏈接原理,硬鏈接本質上就是同一個文件的不同文件名。軟鏈接就是獨立的文件,不過文件中存放的是源文件的路徑。並總結出了兩者的區別:

硬鏈接
1. 只能和已存在的文件建立硬鏈接
2. 文件的inode相同和文件屬性,只是文件名不同
3. 不能跨文件系統建立硬鏈接
4. 不能跨文件系統建立硬鏈接
5. 不能對目錄創建硬鏈接
6. 刪除一個硬鏈接文件並不影響其他有相同 inode 號的文件數據


軟鏈接
1. 軟鏈接可對不存在文件建立鏈接
2. 軟鏈接有自己的inode和屬性
3. 軟鏈接課跨文件系統建立
4. 軟鏈接可以對目錄文件建立
5. 軟鏈接創建不會增加鏈接數
6. 刪除軟鏈接並不影響源文件,但刪除源文件軟鏈接就會變成死 鏈接,若鏈接指向的路徑文件被重新建立,則鏈接恢復

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