深入理解Linux文件系统与日志分析
目录
七、恢复EXT类型的文件编译安装extundelete软件包
1、文件数据包括元信息与实际数据
2、文件存储在硬盘上，硬盘最小存储单位是“扇区”，每个扇区存储512字节，一个文件必须占用一个inode，但至少占用一个block
3、block（块）
- 连续的八个扇区组成一个block（4K）
- 是文件存取的最小单位
4、inode（索引节点）
- 中文译名为“索引节点”，也叫i节点
- 用于存储文件元信息
5、知识拓展
文件是存储在硬盘上的，硬盘的最小存储单位叫做"扇区"（sector），每个扇区存储512字节。
一般连续八个扇区组成一个"块"（block），一个块是4K大小，是文件存取的最小单位。操作系统读取硬盘的时候，是一次性连续读取多个扇区，即一个块一个块的读取的。
文件数据包括实际数据与元信息（类似文件属性）。文件数据存储在"块"中，存储文件元信息（比如文件的创建者、创建日期、文件大小、文件权限等）的区域就叫做inode。因此，一个文件必须占用一个 inode，并且至少占用一个 block。 inode不包含文件名。文件名是存放在目录当中的。Linux 系统中一切皆文件，因此目录也是一种文件。
每个inode都有一个号码，操作系统用inode号码来识别不同的文件。Linux系统内部不使用文件名，而使用inode号码来识别文件。对于系统来说，文件名只是inode号码便于识别的别称，文件名和inode号码是一一对应关系，每个inode号码对应一个文件名。
所以，当用户在Linux系统中试图访问一个文件时，系统会先根据文件名去查找它对应的inode号码; 通过inode号码，获取inode信息; 根据inode信息，看该用户是否具有访问这个文件的权限;如果有，就指向相对应的数据block，并读取数据。
1、inode包含文件的元信息（不包含文件名）
- 文件的字节数
- 文件拥有者的User ID
- 文件的Group ID
- 文件的读、写、执行权限
- 文件的时间戳
2、用stat命令可以查看某个文件的inode信息
- 示例：stat aa.txt
3、Linux系统文件三个主要的时间属性
atime (accesstime):当使用这个文件的时候就会更新这个时间。
mtime (modification time) :当修改文件的内容数据的时候，就会更新这个时间，而更改权限或者属性，mtime不会改变，这就是和ctime的区别。
ctime (status time) :当修改文件的权限或者属性的时候，就会更新这个时间，ctime并不是create time，更像是change time，只有当更新文件的属性或者权限的时候才会更新这个时间，但是更改内容的话是不会更新这个时间。
4、目录文件的结构
- 目录也是一种文件
- 目录文件的结构
每个inode都有一个号码，操作系统用inode号码来识别不同的文件
Linux系统内部不使用文件名，而使用inode号码来识别文件
对于用户，文件名只是inode号码便于识别的别称
1、用户通过文件名打开文件时，系统内部的过程
1.1 系统找到这个文件名对应的inode号码
1.2 通过inode号码，获取inode信息
1.3 根据inode信息，找到文件数据所在的block，读出数据
2、硬盘分区后的结构
3、访问文件的简单流程
四、inode的大小
1、inode也会消耗硬盘空间
- 每个inode的大小
- 一般是128字节或256字节
格式化文件系统时确定inode的总数
使用df -i命令可以查看每个硬盘分区的inode总数和已经使用的数量
inode也会消耗硬盘空间，所以格式化的时候，操作系统自动将矿盘分成两个区域。一个是数据，存放文件数据;另一个是 inode区，存放 inode 所包含的信息。每个 inode 的大小，一般是 128 字节或 256 字节。
通常情况下不需要关注单个 inode 的大小，而是需要重点关注 inode 总数。inode 的总数在格式化时就给定了，执行 "df-i"命令即可查看每个硬盘分区对应的的 inodo 总数和已经使用的inode 数量。
2、由于inode号码与文件名分离，导致Linux系统具备以下几种特有的现象
2.1 文件名包含特殊字符，可能无法正常删除。这时直接删除inode，能够起到删除文件的作用；
2.2 移动文件或重命名文件，只是改变文件名，不影响inode号码；
2.3 打开一个文件以后，系统就以inode号码来识别这个文件，不再考虑文件名；
2.4 文件数据被修改保存后，会生成一个新的inode号码
find ./ -inum inode号 -exec rm -i {} \; //通过删除inode号来删除文件
//或者
find ./ -inum inode号 -delete
注：如果你移动到挂载目录下，会发现inode号也会改变
1、为文件或目录建立链接文件
2、链接文件分类
- 硬链接
ln 源文件 目标位置
- 软链接
ln -s 源文件或目录... 链接文件或目标位置
//使用fdisk创建分区/dev/sdb1，分区大小30M即可 fdisk /dev/sdb mkfs.ext4 /dev/sdb1 mkdir /test mount /dev/sdb1 /mnt df -i //模拟inode节点耗尽故障 for ((i=1;i<=2549;i++)) //创建2549个文件，耗尽inode号 >do >touch /test/file$i >done df -i /dev/sdb1 //查看可用inode号 df -h /dev/sdb1 //查看可用空间 touch a.txt //无法写入文件 rm -rf /test/* //删除文件 df -i /dev/sdb1 //inode节点恢复 touch a.txt //成功创建新文件
七、恢复EXT类型的文件编译安装extundelete软件包
1、安装依赖包
- e2fsprogs-libs-1.41.12-18.el6.x86_64.rpm
- e2fsprogs-devel-1.41.12-18.el6.x86_64.rpm
2、配置、编译及安装
- extundelete-0.2.4.tar.bz2
//使用fdisk创建分区/dev/sdc1，格式化ext3文件系统 fdisk /dev/sdb partprobe /dev/sdb mkfs.ext3 /dev/ sdb1 mkdir /mnt mount /dev/sdb1 /mnt df -hT //安装依赖包 yum -y install e2fsprogs-devel e2 fsprogs-l ibs //编译安装extundelete cd /opt wget http://nchc.dl.sourceforge.net/project/extundelete/extundelete/0.2.4/extundelete-0.2.4.tar.bz2 tar jxvf extundelete-0.2.4.tar.bz2 cd extundelete-0.2.4/./configure --prefix=/usr/ local/ extundelete && make && make install ln -s /usr/ local/extundelete/bin/* /usr/bin/
3、模拟删除并执行恢复操作
cd /mnt echo a>a echo a>b echo a>c echo a>d ls extundelete /dev/sdb1 --inode 2 //查看文件系统/dev/sdc1下存在哪些文件，i节点是从2开始的，2代表该文件系统最开始的目录 rm-rf a b extundelete /dev/sdc1 -- inode 2 cd ~ umount /mnt extundelete /dev/sdc1 --restore-all //恢复/dev/sdc1文件系统下的所有内容 //在当前目录下会出现一-个RECOVERED_ FILES/目录，里面保存了已经恢复的文件 ls RECOVERED_FILES/
Centos 7 系统默认采用 xfs类型的文件，xfs 类型的文件可使用 xfsdump 与 xfsrestore 工具进行备份恢复，区xfsdump 的备份级别有两种∶ 0 表示完全备份; 1-9 表示增量备份。xfsdump 的备份级别默认为 0。
xfsdump 的命令格式为∶
xfsdump -f 备份存放位置 要备份的路径或设备文件
xfsdump 命令常用的选项
-f∶指定备份文件目录
-L∶指定标签 session label
-M∶ 指定设备标签 media labe1
-s∶备份单个文件，-s 后面不能直接跟路径
xfsdump使用限制∶
1.只能备份已挂载的文件系统
2.必须使用root的权限才能操作
3.只能备份XFS文件系统
4.备份后的数据只能让xfsrestore解析
5.不能备份两个具有相同UUID的文件系统 （可用 blkid命令查看）
//使用fdisk创建分区/dev/sdb1，格式化xfs文件系统 fdisk /dev/ sdb partprobe /dev/ sdb mkfs.xfs [-f] /dev/ sdb1 mkdir /data mount /dev/sdb1 /data/ cd /data cp /etc/passwd ./ mkdir test touch test/a //使用xfsdump 命令备份整个分区 rpm -qa | grep xfsdump yum install -y xfsdump xfsdump -f /opt/dump_sdb1 /dev/sdb1 [-L dump sdb1 -M sdb1 ] //模拟数据丢失并使用xfsrestore 命令恢复文件 cd /data/ rm -rf ./* ls xfsrestore -f /opt/dump_ sdb1 /data/
1、日志的功能
- 用于记录系统、程序运行中发生的各种事件
- 通过阅读日志，有助于诊断和解决系统故障
2、日志文件的分类
2.1 内核及系统日志
- 由系统服务rsyslog统一进行管理，日志格式基本相似
- 主配置文件/etc/rsyslog.conf
2.2 用户日志
- 记录系统用户登录及退出系统的相关信息
2.3 程序日志
3、日志保存位置
- 默认位于：/var/log目录下
内核及公共消息日志
/var/log/messages
记录Linux内核消息及各种应用程序的公共日志信息，包括启动、Io错误、网络错误、程序故障等
/var/log/cron
记录crond计划任务产生的事件信息
/var/log/dmesg
记录Linux系统在引导过程中的各种事件信息
/var/log/maillog
记录进入或发出系统的电子邮件活动
/var /log/lastlog
记录每个用户最近的登录事件,二进制格式
记录用户认证相关的安全事件信息
记录每个用户登录、注销及系统启动和停机事件,二进制格式
记录失败的、错误的登录尝试及验证事件,二进制格式
1、由系统服务 rsyslog 统一管理
- 软件包∶rsyslog-7.4.7-16.el7.x86_64
- 主要程序∶ /sbin/rsyslogd
- 配置文件∶ /etc/rsyslog.conf
2、日志消息的级别
注：数字等级越小，优先级越高，消息越重要
- 时间标签: 消息发出的日期和时间
- 主机名: 生成消息的计算机的名称
- 子系统名称: 发出消息的应用程序的名称
- 消息: 消息的具体内容
1、保存了用户登录、退出系统等相关信息
- /var/log/lastlog∶ 最近的用户登录事件
- /var/log/wtmp∶ 用户登录、注销及系统开、关机事件
- /var/run/utmp∶ 当前登录的每个用户的详细信息
- /var/log/secure: 与用户验证相关的安全性事件
2、分析工具
- users、who、w、last、lastb
- last 命令用于查询成功登录到系统的用户记录
- lastb 命令用于查询登录失败的用户记录
1、由相应的应用程序独立进行管理
Web服务∶ /var/log/httpd/
- access_log //记录客户访问事件
- error_log //记录错误事件
代理服务∶ /var/og/squid/
- access.log、cache.log
2、分析工具
- 文本查看、grep过滤检索、Webmin管理套件中查看
- awk、sed等文本过滤、格式化编辑工具
- Webalizer、Awstats等专用日志分析工具
1、及时作好备份和归档
2、延长日志保存期限
3、控制日志访问权限
- 日志中可能会包含各类敏感信息，如账户、口令等
4、集中管理日志
- 将服务器的日志文件发到统一的日志文件服务器
- 便于日志信息的统一收集、整理和分析
- 杜绝日志信息的意外丢失、恶意篡改或删除
