mke2fs の -i オプションに指定する値はどうやって決めたらよいか

$ mke2fs -c -b 4096 -i 4096 -j /dev/hda9

などと ext3 のファイルシステムを作る時に -i オプションに指定する値はどうやって決めたらいいのかわからないので、調べてみた。

man で見てみると、

$ man mk2sfs

...

       -i bytes-per-inode
              Specify  the  bytes/inode  ratio.   mke2fs  creates an inode for
              every bytes-per-inode bytes of space on the  disk.   The  larger
              the  bytes-per-inode  ratio,  the  fewer inodes will be created.
              This value generally shouldn't be smaller than the blocksize  of
              the  filesystem,  since  then  too many inodes will be made.  Be
              warned that is not possible to expand the number of inodes on  a
              filesystem  after it is created, so be careful deciding the cor-
              rect value for this parameter.

しばらく眺めてて、やっと理解できた。

まとめ

• -i オプションでファイルシステムを作るパーティションに何バイト毎に inode を1つ作るかを指定する。
• つまり、10MB のパーティションに ext3 のファイルシステムを -i 4096 で作った場合、4096 byte 毎に inode が1つ作られる。

10MB = 10485760 byte
10485760 byte / 4096 byte = 2602.571358 個 <-- 作られる inode の数
2602.571358 個 *　128 byte = 333129.1338 = 約25 KB <-- inode に使われる容量
10485760 byte - 333129.1338 byte = 10152630.87 byte = 約9.7 MB <-- データブロックに使われる容量
※正確にはスーパーブロックに使われる容量もあるのでもう少し減るはず。

• mke2fs でファイルシステムを作るときに、「-i の値 > -b の値」とすると、inode が枯渇する可能性がある。
• 逆に、「-i の値 < -b の値」とすると、必要以上に inode が作られて、無駄にディスク容量を使う。
• 「-i の値 = -b の値」とすると、inode が枯渇することはないはず。1 byte のファイルでも物理的には1つのデータブロックが使われるので、1 byte のファイルというか 4096 byte 以下のファイルでパーティションを埋め尽くした場合、データブロックも inode も 100% 使用された状態になる。
• 例えば、Oracle のデータファイルをおく領域の場合、ファイルサイズは大きいので、-i の値を大きくして inode の数を少なくするとデータブロックに使用できる領域が大きくなりディスクを効率的に使えると思う。

補足

• inode にはファイル・ディレクトリのメタ情報*1が格納されている。
• ディレクトリはinode番号とファイル名の対応表が格納されているファイル。
• inode はファイル・ディレクトリ1つに対して1つ必要。
• Oracle で例えるとファイルがテーブルで、inode がデータディクショナリ、ディレクトリはインデックスみたいな感じではないかと思う。

参考

• Linux教科書 LPICレベル2 第3版 (CD-ROM付)
• UNIXのinode番号: 中年SEのありふれた生活
• Red Hat Enterprise Linux｜サイオステクノロジー株式会社

*1:ファイルタイプ・アクセス権・所有者・所有グループ・ファイルサイズ・作成日時など