深入了解Linux文件系统和日志

inode和block概述：

文件数据包括元信息与实际数据

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

block（块）

• 连续八个扇区组成一个block（4k）
• 是文件存储的最小单位

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

 

 查看文件名对应的inode号码有两种方式

1、ls  -i命令：查看文件名对应的inodehaoma

2、stat命令：查看文件inode信息中的inode号码

 

 

 inode的内容

inode包含文件的元信息

• 文件的字节数
• 文件拥有这User  ID———不包含文件名
• 文件的Group  ID
• 文件的读、写、执行权限
• 文件的时间戳

Linux系统文件三个主要的时间属性

①ctime（change  time）

• 最后一次改变文件或目录（属性）的时间

②atime（access  time）

• 最后一次访问文件或目录的时间

③mtime（modify  time）

• 最后一次修改文件或目录（内容）的时间

inode的号码

用户通过文件名打开文件时，系统内部的过程

• 系统找到这个文件名对应的inode号码
• 通过inode号码，获取inode信息
• 根据inode信息，找到文件数据所在的block，读取数据

文件存储

硬盘分区后的结构

访问文件的简单流程：

 inode的大小

inode也会消耗硬盘的空间

• 每个inode的大小
• 一般是128字节或者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总数和已经使用的量

 

 inode的特殊作用

由于inode号码与文件名分离，导致一些Unix/Linux系统具有一下的现象

• 文件名包含特殊字符，可能无法正常删除。这是直接删除inode，能够起到删除文件的作用
• 移动文件或重命名文件，只是改变文件名，不影响inode号码
• 打开一个文件以后，系统就以inode号码来识别这个文件，不在考虑文件名
• 文件数据被修改保存以后，会生成一个新的inode号码

链接文件

为文件或目录建立链接文件

链接文件分类

	软链接--又称符号链接	硬链接
删除原始文件	失效	仍然使用
使用范围	适用于文件或目录	只可用于文件
保存位置	与原始文件可以位于不同的文件系统中	必须与原始文件在同一个文件系统（如（Linux分区）内

 

 

 

 

 

硬链接：

ln  源文件  目标位置

 

 

软链接：

ln   -s  源文件或目录...   链接文件或目录位置

 

 

inode节点耗尽故障处理

##使用fdisk创建分区，分区大小10M

 

 

 ##格式化磁盘

 

##挂载

 

 

 ##使用for循环模拟inode节点耗尽故障

 

 ##inode已经耗尽，磁盘还有空间，但是无法创建文件

 

 ##删除文件恢复

大家会发现删除之后可用inode号多出一个，是因为原先它里面有一个目录

 

 

 恢复成功：

 

 EXT类型文件恢复

extundelete是一个开源的Linux数据恢复工具，支持ext3、ext4文件系统（ext4只能在centos版本恢复）

##使用fdisk创建分区/dev/sdb2,格式化ext3文件系统

 

 ##挂载

 

##安装依赖包

 ##编译安装extundelete

 

 

 

 ##查看文件系统/dev/sdb2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

 

 

 

 ##模拟删除

 

 

 

 cd

 

 ##解挂，恢复/dev/sdb2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

 xfs类型文件备份和恢复

CentOS7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。

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

xfsdump  -f  备份存放位置  要备份的路径或设备文件

 

 

xfsdump的命令常用的选项

• -f：指定备份文件目录
• -L：指定标签session  label
• -M：指定设备标签media  label
• -s：备份单个文件，-s后面不能直接跟路径

xfsdump使用限制

• 只能备份已挂载的文件系统
• 必须使用root的权限才能操作
• 只能备份xfs文件系统
• 备份后的数据只能让xfsrestore解析
• 不能备份两个具有相同UUID的文件系统（可用bikid命令查看）

实验

##使用fdisk创建分区/dev/sdb3,格式化xfs文件系统

 

 

 

 

 

 ##使用xfsdump命令备份整个分区

 

 

 

 

 

 ##模拟数据丢失

 

 

 ##使用xfsrestore命令恢复文件

 

 

 日志文件

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

日志文件的分类

①内核及系统的分类

• 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用户日志

• 记录系统用户登录及退出系统的相关信息

③程序日志

日志保存的位置：

• 默认于：/var/log目录下

主要日志文件介绍

##内核及公共消息日志

/var/log/message: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、程序错误等。

对于未使用独立日志文件的应用程序或服务，一般都可以从该日志文件中获得相关的事件记录信息

##计划任务日志

/var/log/cron：记录crond计划任务产生的的事件信息

##系统引导日志

/var/log/maillog:记录Linux系统在引导过程中的各种事件信息

##邮件系统日志

/var/log/dmesg:记录进入或发出系统的电子邮件活动

##用户登录日志

/var/log/secure:记录用户认证相关的安全事件信息

/var/log/lastlog:记录每个用户最近的登录事件。二进制格式

/var/log/wtmp: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

/var/log/btmp:记录失败的、错误的登录尝试及验证事件。二进制格式

日志消息的级别

级号	消息	级别	说明
0	EMERG	紧急	会导致主机系统不可用的情况
1	ALERT	警告	必须马上采用措施解决
2	CRIT	严重	比较严重的情况
3	ERR	错误	运行出现错误
4	WARNING	提醒	可能会影响系统功能的事件
5	NOTICE	注意	不会影响系统但要注意
6	INFO	信息	一般信息
7	DEBUG	调试	程序或系统调试信息

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

日志记录的一般格式

 

• 时间标签：消息发出的日期和时间
• 主机名：生成消息的计算机名称
• 子系统名：发出消息的应用程序的名称
• 消息：消息的具体内容

##查看rsyslog.conf配置文件

 

 ##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

 

 ##程序自己维护日志记录，httpd网站服务程序使用两个日志文件

access_log     ##记录客户访问事件

error_log       ##记录错误事件