ファイル作成

通常ファイル

# dd if=/dev/zero of=file bs=1M count=10
10+0 records in
10+0 records out
10485760 bytes (10 MB) copied, 0.0102638 s, 1.0 GB/s

スパースファイル

# dd if=/dev/zero of=file_sparse bs=1M seek=10 count=0
0+0 records in
0+0 records out
0 bytes (0 B) copied, 0.000165579 s, 0.0 kB/s

OR

# truncate -s 10M file_sparse

サイズ確認

普通に見てみる

(論理的なファイル容量)
どちらもサイズ 10M

# ls -l
total 10240K
-rw-r--r-- 1 root root 10485760 Feb  3 15:44 file
-rw-r--r-- 1 root root 10485760 Feb  3 15:44 file_sparse

size option 付きで見てみる

(物理的なファイル容量)
スパースファイルのサイズは 0

# ls -l -s
total 10240K
10240K -rw-r--r-- 1 root root 10485760 Feb  3 15:44 file
    0K -rw-r--r-- 1 root root 10485760 Feb  3 15:44 file_sparse

コピーするとどうなる？

man cp
--sparse= ** WHEN **

control creation of sparse files. See below

By default, sparse SOURCE files are detected by a crude heuristic and the corresponding DEST file is made sparse as well.
That is the behavior selected by --sparse=auto.

Specify --sparse=always to create a sparse DEST file whenever the SOURCE file contains a long enough sequence of zero bytes.

Use --sparse=never to inhibit creation of sparse files.

WHEN	Description
auto(default)	入力ファイルがスパース -> 出力ファイルもスパース
always	常に出力ファイルをスパース
never	常に出力ファイルをスパースにしない

cp コマンドのそれぞれの option でコピーしてみた

通常ファイル

# cp file file_auto
# cp --sparse=always file file_always
# cp --sparse=never file file_never

スパースファイル

# cp file_sparse file_sparse_auto
# cp --sparse=always file_sparse file_sparse_always
# cp --sparse=never file_sparse file_sparse_never

サイズ確認

通常ファイル

(物理的なファイル容量)
sparse=always の場合、コピー先はスパースファイルに

# ls -l -s --ignore="*_sparse*"
total 30720K
10240K -rw-r--r-- 1 root root 10485760 Feb  3 15:44 file
    0K -rw-r--r-- 1 root root 10485760 Feb  3 15:49 file_always
10240K -rw-r--r-- 1 root root 10485760 Feb  3 15:49 file_auto
10240K -rw-r--r-- 1 root root 10485760 Feb  3 15:49 file_never

スパースファイル

(物理的なファイル容量)
sparse=never の場合、コピー先は通常ファイルに

# ls -l -s file_sparse*
    0K -rw-r--r-- 1 root root 10485760 Feb  3 15:44 file_sparse
    0K -rw-r--r-- 1 root root 10485760 Feb  3 15:50 file_sparse_always
    0K -rw-r--r-- 1 root root 10485760 Feb  3 15:50 file_sparse_auto
10240K -rw-r--r-- 1 root root 10485760 Feb  3 15:50 file_sparse_never

用途

コアダンプ
シンプロビジョニング vmdk ファイル
Xen, KVM 仮想マシンイメージ

例えば

KVM 仮想マシンイメージ

# qemu-img create -f raw qemu_test.img 10M
Formatting 'qemu_test.img', fmt=raw size=10485760

# qemu-img info qemu_test.img
image: qemu_test.img
file format: raw
virtual size: 10M (10485760 bytes)
disk size: 0

# ls -lh qemu_test.img
-rw-r--r-- 1 root root 10M Feb  4 10:05 qemu_test.img

# ls -lhs qemu_test.img
0 -rw-r--r-- 1 root root 10M Feb  4 10:05 qemu_test.img

# du -s qemu_test.img
0K  qemu_test.img

指定サイズではなく、実際に使用している領域分のみ確保
実際にデータを書き込むと、それにつれてファイルサイズが増加。ファイルサイズを大幅に節約
逆にデメリットとして、ファイルサイズの拡張時にオーバーヘッド発生

Reference

https://en.wikipedia.org/wiki/Sparse_file