在 Linux/Unix 系統中，硬連結（ Hard Link ） 是一種給檔案取「別名」的方法。它讓多個檔名指向同一個檔案的資料（ inode ），就算原本的檔名被刪除了，其他硬連結依然可以存取檔案內容。

什麼是 inode？

在 Linux/Unix 系統中，檔案並不是直接由檔名指向內容。
事實上，檔名只是「標籤」，真正存放檔案資訊的地方叫做 inode（ index node，索引節點）。
每個檔案在檔案系統中都會有一個 唯一的 inode 編號，它負責存放檔案的「中繼資料（ metadata ）」，也就是除了檔名以外的所有資訊。

硬連結就是讓不同的檔名，指向同一個 inode。

inode 裡面包含哪些資訊？

• 檔案類型（一般檔案、資料夾、符號連結...）
• 檔案大小
• 檔案的權限與擁有者（ rwx、UID、GID ）
• 檔案的時間戳記（建立時間、修改時間、存取時間）
• 硬連結數量
• 資料區塊的位置（檔案內容實際存放在哪些磁碟區塊）

inode 不包含檔名

檔名是存在目錄（ directory )裡，目錄會建立一個檔名 → inode 編號的對應表。

也就是說：

• 「目錄」負責存檔名
• 「inode」負責存檔案內容的真實資訊

inode 的運作方式

在 Linux 終端機輸入：

ls -li

輸出範例：

123456 -rw-r--r-- 2 user user  12 Sep 17 23:10 file1.txt
123456 -rw-r--r-- 2 user user  12 Sep 17 23:10 file2.txt

• 123456 → 這就是 inode 編號
• 2 → 硬連結數量（有兩個檔名指向這個 inode）
• file1.txt 和 file2.txt 雖然有不同的名字，但它們的 inode 編號一樣，所以它們其實是同一個檔案。

inode 的限制

每個檔案系統（filesystem）在建立時就會分配固定數量的 inode。
即使磁碟還有空間，如果 inode 用完了，也無法再建立新檔案。

可以用以下指令查看 inode 使用情況：

df -i

輸出範例：

Filesystem     Inodes   IUsed   IFree IUse% Mounted on
/dev/sda1    6553600 1200000 5353600   18% /

硬連結

建立硬連結

使用 ln 指令來建立硬連結

ln [原始檔案名稱] [新檔案名稱]

範例 :

echo "Hello World" > file1.txt
ln file1.txt file2.txt

• 現在 file1.txt 與 file2.txt 都指向同一個 inode。
• cat file1.txt 與 file2.txt 都會輸出 Hello World ，不過兩者是獨立的檔案。

硬連結的特性

1. 同一個 inode：硬連結與原始檔案共享同一份資料。
2. 刪除安全性：刪掉 file1.txt，file2.txt 仍然能使用。
3. 相同權限與大小：因為都是同一個檔案。
4. 不能跨檔案系統：硬連結無法建立在不同磁碟分割（不同 filesystem）之間。
5. 不能對資料夾建立（除非使用特殊選項，且可能導致循環問題，一般使用者不建議）。

軟硬連結差異

軟連結

ls -l
-rw-r--r--  1 user user   12 Sep 17 file.txt
lrwxrwxrwx  1 user user    8 Sep 17 softlink.txt -> file.txt

• l 開頭代表這是連結檔
• softlink.txt 指向 file.txt

硬連結

ls -l
-rw-r--r--  2 user user   12 Sep 17 file.txt
-rw-r--r--  2 user user   12 Sep 17 hardlink.txt

• rw-r--r-- → 檔案的權限
• 2 → 硬連結數（這個檔案有多少個檔名指向同一個 inode）

ls -l 內容說明補充

-rw-r--r--  2 user user  4096 Sep 17 22:30 hello.txt

• user → 檔案的擁有者（owner）
• user → 檔案的群組（group）
• 4096 → 檔案大小（bytes）
• Sep 17 22:30 → 修改時間
• hello.txt → 檔案名稱

小結

• 軟連結：指向檔案的路徑（像捷徑）。
• 硬連結：指向檔案的內容（多個檔名共享同一份資料）。
• 查詢連結用：ls -l
• 建立連結用：ln（硬連結）、ln -s（軟連結）