Linux 文件系統與日誌分析

来源:https://www.cnblogs.com/suoluo212/archive/2022/10/15/16776656.html
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導圖 1.inode表結構 每個文件的屬性信息，比如：文件的大小，時間，類型，許可權等，稱為文件的元數據(meta data) 元數據是存放在inode（index node）表中。inode 表中有很多條記錄組成，第一條記錄對應的存放了一個 文件的元數據信息。 1.1硬鏈接和軟連接 硬連接 同一個文 ...


導圖

1.inode表結構

每個文件的屬性信息，比如：文件的大小，時間，類型，許可權等，稱為文件的元數據(meta data)

元數據是存放在inode（index node）表中。inode 表中有很多條記錄組成，第一條記錄對應的存放了一個

文件的元數據信息。

1.1硬鏈接和軟連接

硬連接 同一個文件取不同的名或者叫多個名字（比如 蘇軾 字子瞻 號東坡居士 蘇二 謚號文忠 ）不支持文件夾，創建一個連接數加一，多路徑訪問。

軟連接 類似於windows里快捷方式，軟連接，符號連接

1.2inode表中存放的對應數據

  • inode number 節點號
  • 文件的類型
  • 文件的許可權
  • UID
  • GID
  • 鏈接數（指向這個文件名路徑名稱個數）
  • 該文件的大小和不同的時間戳
  • 指向磁碟上文件的數據塊指針
  • 等有關文件的其他數據
查看inode號
[root@localhost data]# ls
123  1.txt  2.txt  3.txt  4.txt  5.txt  data1  data2

[root@localhost data]# ls -i     //方法1
35802872 123  35802838 1.txt  35802839 2.txt  35802840 3.txt  35802841 4.txt  35802842 5.txt   2420054 data1  35802875 data2

[root@localhost data]# stat /data/1.txt  //方法2
  文件："/data/1.txt"
  大小：0               塊：0          IO 塊：4096   普通空文件
設備：fd00h/64768d      Inode：35802838    硬鏈接：1
許可權：(0644/-rw-r--r--)  Uid：(    0/    root)   Gid：(    0/    root)
環境：unconfined_u:object_r:default_t:s0
最近訪問：2022-10-12 18:52:31.654822781 +0800
最近更改：2022-10-12 18:52:31.654822781 +0800
最近改動：2022-10-12 18:52:31.654822781 +0800
創建時間：-

3個時間戳：
最近訪問atime：最後一次差看文件
最近更改mtime：最近更改文件內容的時間，註意：更改完內容之後，ctime也會改變
最近改動ctime：最近更改文件元信息的時間，比如改變許可權等

1.3用戶訪問文件的原理/過程：

  • 用戶訪問文件時 先去查找 自己 文件夾中的目錄項 ，
  • 文件名和inode之間對應的關係，
  • 通過 inode號利用指針（直接指針/間接指針）去指向 實際數據

直接指針：直接指向數據塊

間接指針：不直接指向數據塊，要經過中間數據塊，最後指向數據塊

圖解：

 

1.4補充：文件相關

  • 文件是存儲在硬碟上的，硬碟的最小存儲單位叫做“扇區”(sector)，每個扇區存儲512位元組。

  • 一般連續八個扇區組成一個"塊”(block)，一個塊是4K大小，是文件存取的最小單位。操作系統讀取硬碟的時候，是一次性連續讀取多個扇區，即一個塊一個塊的讀取的。

  • 文件數據包括實際數據與元信息(類似文件屬性)。文件數據存儲在“塊"中，存儲文件元信息(比如文件的創建者、創建日期、文件大小、文件許可權等)的區域就叫做inode表。 因此，一個文件必須占用一個inode，並且至少占用一個block。

  • inode不包含文件名。文件名是存放在目錄文件夾當中的。Linux 系統中一切皆文件，因此目錄也是一種文件。

  • 每個inode都有一個號碼，操作系統用inode號碼來識別不同的文件。Linux系統內部不使用文件名，而使用inode號碼來識別文件。對於系統來說，文件名只是inode號碼便於識別的別稱，文件名和inode號碼是一一對應關係，每個inode號碼對應一個或多個文件名。

    唯一 同一文件系統（） 不同的文件

  • 所以，當用戶在Linux系統中試圖訪問一個文件時，系統會先根據文件名去查找它對應的inode號碼:通過inode號碼，獲取inode信息;根據inode信息，看該用戶是否具有訪問這個文件的許可權;如果有，就指向相對應的數據block，並讀取數據。

tops：

硬碟上最小的存儲單位為扇區（512位元組）

文件存儲的最小單位為塊8個扇區組成為4k

圖解：

  • mode:許可權

  • owner info：所有者

  • size：大小

  • timestamps:三個時間戳

inode號與命令cp，rm，mv的關係：

cp 命令：

  • 分配一個空閑的inode號，在inode表中生成新條目

  • 在目錄中創建一個目錄項，將名稱與inode編號關聯

  • 拷貝數據生成新的文件

rm 命令：

  • 硬鏈接數遞減，從而釋放的inode號可以被重用

  • 把數據塊放在空閑列表中

  • 刪除目錄項

  • 數據實際上不會馬上被刪除，但當另一個文件使用數據塊時將被覆蓋

mv 命令：

 

  • 如果mv命令的目標和源在同一設備，不影響inode表（除時間戳）或磁碟上的數據位置：沒有數據被移動！
  • 刪除舊的目錄對應關係新建目錄對應關係

 

 

#可以通過inode號來刪除指定文件
[root@localhost data]# ls -i
35802872 123  35802838 1.txt  35802839 2.txt  35802840 3.txt  35802841 4.txt  35802842 5.txt   2420054 data1  35802875 data2

[root@localhost data]# find -inum 35802872 -delete           //命令1
[root@localhost data]# find -inum 35802872 -exec rm {}  /；  //命令2

[root@localhost data]# ls
1.txt  2.txt  3.txt  4.txt  5.txt  data1  data2

 

刪除文件空間不釋放，解決方法

[root@localhost opt]#lsof |grep delete   //列出文件  過濾已刪除

[root@localhost opt]#echo " " > /boot/bigfile   //寫空字元導給文件

 

2.文件恢復extundelete

刪除一個文件，實際上並不清除 inode 節點和 block 的數據，只是在這個文件的父目錄 裡面的 block 中，刪除這個文件的名字。

Linux 是通過 Link 的數量來控制文件刪除的，只有 當一個文件不存在任何 Link 的時候，這個文件才會被刪除。

 

在 Linux 系統運維工作中，經常會遇到因操作不慎、操作錯誤等導致文件數據丟失的情 況，尤其對於客戶企業中一些新手。

當然，這裡所指的是徹底刪除，即已經不能通過“回收 站”找回的情況，比如使用“rm -rf”來刪除數據。

針對 Linux 下的 EXT 文件系統，可用的恢復 工具有 debugfs、ext3grep、extundelete 等。

其中 extundelete 是一個開源的 Linux 數據 恢復工具，支持 ext3 文件系統。

2.1使用extundelete工具如何恢復誤刪文件

在編譯安裝 extundelete 之前需要先安裝兩個依賴包 e2fsprogs-libs 和 e2fsprogs-devel；

這兩個包在系統安裝光碟的/Package 目錄下就有，使用 rpm 或 yum 命令將其安裝；

e2fsprogs-devel 安裝依賴於 libcom_err-devel 包。

[root@localhost ~]#yum -y install e2fsprogs-devel e2fsprogs-libs
#安裝依賴軟體
[root@localhost ~]# tar -jxvf extundelete-0.2.4.tar.bz2 -C /opt
#解壓軟體
[root@localhost ~]# cd /opt/extundelete-0.2.4
#切換到目錄下
[root@localhost extundelete-0.2.4]# ./configure    //定義模塊和路徑
#編譯安裝 
[root@localhost extundelete-0.2.4]#make           //編譯
[root@localhost extundelete-0.2.4]#make install   //寫入硬碟
[root@localhost extundelete-0.2.4]#cd /usr/local/bin/
[root@localhost bin]#ls
extundelete  you-get


#驗證恢復，目前使用版本只對ext3 有效，分區略
[root@localhost ~]# mkfs.ext3 /dev/sdb1
[root@localhost ~]# mkdir /test/ 
[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /test/ 
[root@localhost ~]# cd /test/
[root@localhost test]# echo a>a 
[root@localhost test]# echo a>b 
[root@localhost test]# echo a>c 
[root@localhost test]# echo a>d

 

2.2模擬誤刪並恢復

可以使用extundelete /dev/sdb1 --inode 2   //查看文件系統/dev/sdb1 下存在哪些文件

具體的使用情況：

其中--inode 2 代表從 i 節點為 2 的文件開始查看，一般文件系統格式化掛載之後，i 節點是從 2 開始的，2 代表該文件系統最開始的目錄。

在恢復前需要先解掛載

 

[root@localhost test]# rm -rf a b   //模擬誤刪除

[root@localhost test]# ls c d lost+foun
[root@localhost test]# cd 

[root@localhost ~]# umount /test/
#解掛載
[root@localhost ~]#extundelete /dev/sdb1 --inode 2  //查看該分區下的存在哪些文件
#                  命令          查看的分區   從2節點開始

[root@localhost ~]# extundelete  /dev/sdb1          --restore-all    //使用恢復
#                   命令          需要恢復的分區設備    恢覆選項，全都要

[root@localhost ~]# ls    
anaconda-ks.cfg extundelete-0.2.4 extundelete-0.2.4.tar.bz2 RECOVERED_FILES
[root@localhost ~]# cd RECOVERED_FILES/    //進入恢複目錄
[root@localhost RECOVERED_FILES]# ls   //查看
a b      //恢覆成功

 

 

 

 

 

 

3.xfs類型備份和恢復

CentOS 7 系統預設採用 xfs 類型的文件。針對 xfs 文件系統目前也沒有比較成熟的文件恢復工具，所以建議提前做好數據備份，以避免數據丟失。

 

xfs 類型的文件可使用 xfsdump 與 xfsrestore 工具進行備份恢復。

若系統中未安裝 xfsdump與xfsrestore工具，可以通過yum install -y xfsdump命令安裝。

 

xfsdump 按照inode 順序備份一個 xfs 文件系統。

3.1xfsdump 的備份級別：

  • 0 表示完全備份

  • 1-9 表示增量 備份

  • xfsdump 的備份級別預設為 0

xfsdump 的命令格式為：

xfsdump   -f    備份存放位置     要備份路徑或設備文件。

選項：

選項 作用
-f 指定備份文件目錄
-L 指定標簽 session label
-M 指定設備標簽 media label
-s 備份單個文件，-s 後面不能直接跟路徑

3.2使用 xfsdump 時，需要註意以下的幾個限制：

  • 不支持沒有掛載的文件系統備份，所以只能備份已掛載的；

  • 必須使用 root 的許可權才能操作；

  • 只能備份 XFS 文件系統；

  • 備份下來的數據只能讓 xfsrestore 解析；

  • 不能備份兩個具有相同 UUID 的文件系統（可使用blkid查看）。

 

 

4.日誌

4.1常見的日誌文件

4.2內核和公共日誌

4.3用戶日誌

4.4查詢當前登陸的用戶情況

4.5查詢用戶登陸的歷史情況

5.總結


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