深入理解linux系統（block與inode的介紹）
深入理解linux系統（block與inode的介紹）
文章目錄
1.inode與block詳解
1.inode和block概述
檔案資料包括元資訊與實際資料 檔案儲存在硬碟上，硬碟最小儲存單位是“扇區”，每個扇區儲存512位元組 block（塊） 連續的八個扇區組成一個block 是檔案存取的最小單位 inode （索引節點） 中文譯名為：索引節點 ，也叫i節點 用於儲存檔案元資訊 12345678
lock 的作用：用來存真正的資料內容 每個扇區的大小規定是512B,系統在讀取硬碟資料時，並不會一個個扇區去讀，而是一次性連續性讀取多個扇區，即一次性讀取一個快，這種多個扇區組成的塊，是檔案存取的最小單位，塊的大小，最常見的是4kb，即連續8個sector組成一個block inode 的作用：用來存資料的元資訊的，所謂元資訊指的就是該資料的一些屬性，特性。 那我們的inode可以記錄的資訊有哪些？ 可以是檔案許可權（rwx）的記錄，檔案的屬主，屬組，檔案大小，時間戳等，這種儲存檔案元資訊的區域就叫做 inode，中文譯名"索引節點”，也叫i節點，因此，一個檔案必須佔用一個inode，但至少佔用一個block 注：inode中並不包括檔名，其實檔名是存放在目錄當中的，linux系統中一切皆檔案，因此目錄也是一種檔案即檢視目錄中的檔案，cd轉目錄後通過ls列目錄裡可以檢視檔名，而我們每個inode都有一個號碼，系統用inode號碼識別不同的檔案，系統內部不使用檔名，而使用inode號碼來識別檔案。 1234567
2.inode的內容
inode包含檔案的元資訊 檔案的位元組數 檔案擁有著的USER ID（不包含檔名） 檔案的GROUP ID 檔案的讀，寫，執行許可權 檔案的時間戳 用stat 明令可以檢視某個檔案的inode資訊 示例： stat aa.txt Linux系統檔案的三個主要的時間屬性 ctime(change time ) 改變 最後一次改變檔案或目錄 （屬性）的時間 atime (access time）訪問 最後一次訪問檔案或目錄的時間 mtime(modify time) 修改 最後一次修改檔案或者目錄（內容）的時間） 目錄檔案的結構 目錄檔案也是一種檔案 目錄檔案的結構 每個inode都有一個號碼，作業系統用inode號碼來識別不同檔案 linux系統內部不使用檔名，而使用inode號碼來標識檔案 對於使用者，檔名只是inode號碼便於識別的別稱 123456789101112131415161718192021
3.inode的號碼
使用者通過檔名開啟檔案時，系統內部的過程（重要）
系統找到這個檔名對應的inode號碼
通過inode號碼，獲取inode獲取資訊
根據inode資訊，找到檔案資料所在的block，讀出資料
檢視inode號碼的方法
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4.inode的大小
inode 也會消耗硬碟空間
每個inode的大小
一般是128位元組或256位元組
格式化檔案系統時確定inode的總數
使用df -i命令可以檢視每個硬碟分割槽的inode總數和已經使用的數量
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5.inode 的特殊作用
由於inode號碼與檔名分離，導致一些UNIX/LINUX系統具有以下現象
當檔名包含特殊字元，可能無法正常刪除檔案，直接刪除inode，也可以刪除檔案
移動或重新命名檔案時，只改變檔名，不影響inode號碼
開啟一個檔案後，系統通過inode號碼來識別該檔案，不再考慮檔名
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6.如何刪除亂碼檔案
方法一：
touch a.txt
ls -i a.txt
145326742727878 a.txt
find . -inum 145326742727878 -exec rm -i {} \;
解釋：意思就是find找到內容作為後面rm刪除物件
方法二：
ls -i at.txt
10663364 at.txt
find . -inum 100663364 | xargs rm -f //xargs這個引數就是強力的意思，如 果前面的輸出結果包含空格或製表符也會被強力執行）
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2.inode耗盡故障處理
過程：
正常對一塊磁碟分割槽，格式化，掛載（此處是實驗所以儘量將分割槽設定的小一點）
df -i / 掛載點 檢視該掛載點的inode點的可用數量
vi 一個shell檔案，具體內容如下：
vi kill.sh
#! /bin/bash
i=l
while [ i
let i++
done
然後df -i 查詢下inode可用數量還有沒有
確認inode數量沒有後，再touch一個新檔案，看看是什麼結果
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3.恢復誤刪除檔案
1.編譯安裝extundelete（6.5上做）
在安裝前需要先安裝兩個依賴包
2.模擬刪除並執行恢復操作
案例1：恢復XFS型別的檔案
xfsdump 命令格式
xfsdump -f 備份存放位置 要備份的路徑或裝置檔案
xfsdump備份級別 （預設為0）
0 ：完全備份
1-9 : 增量備份
xfsdump 常用選項 ： -f , -L -M , -s
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| 選項 | 功能 |
|---|---|
| -f | 指定備份檔案目錄 |
| -L | 指定標籤 session label |
| -M | 指定裝置標籤media label |
| -s | 備份單個檔案，-s後面不能直接跟路徑 |
xfsrestore命令格式
xfsrestore -f 恢復檔案的位置 存放恢復後文件的位置
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模擬刪除並執行恢復操作
注： extundelete 工具可以恢復 EXT 型別檔案，無法恢復CentOS 7 系統預設採用xfs類別的檔案，針對xfs檔案系統目前也沒有比較成熟的檔案恢復工具，所以建議提前做好資料備份，以避免資料丟失xfs 型別的檔案可使用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檔案系統。xfsdump 的備份級別有兩種：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
加註
xfsrestore:Restore Status:SUCCESS
【#】ls /data/
passwd test
使用 xfsdump時，需要注意以下的幾個限制：
xfsdump 不支援沒有掛載的檔案系統備份，所以只能備份已經掛載的；
xfsdump 必須使用root的許可權才能操作（涉及檔案系統的關係）；
xfsdump:只能備份XFS檔案系統
xfsdump 備份下來的資料（檔案或儲存媒體）只能讓xfsrestore解析；
xfsdump 是透過檔案系統的uuid來分辨各個備份檔的，因此不能備份兩個具有相同
UUID的檔案系統
案例2：恢復EXT型別的檔案 (用cp）
拷貝的命令：cp /root/RECOVERED_FILES/{a,b,c} /data
備份德明令：extundelete /dev/sdb1 -o /opt/back
編譯安裝extundelete軟體包
安裝依賴包
e2fsprogs-libs-1.41.12-18.el6.x86_64.rpm
e2fsprogs-devel-1.41.12-18.el6.x86_64.rpm
配置，編譯及安裝
extundelete-0.2.4.tar.bz2
模擬刪除並執行恢復操作
extundelete 需要額外的去裝，而xfsdump預設系統自帶
extundelete 恢復時候需要解掛載，而xfsdump需要掛載點線上時使用
xfsdump 使用時必須時root賬戶才能使用
extundelete 只能恢復檔案系統格式是ext格式的檔案（必須是centos6）
xfsdump只能恢復檔案系統格式的xfs的檔案（centos7預設是xfs檔案系統格式）
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4.分析日誌檔案
日誌的功能
用於記錄系統，程式執行中發生的各種事件
通過閱讀日誌，有助於診斷和解決系統故障
日誌儲存位置
預設位於：/var/log目錄下
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主要日誌檔案介紹
| 核心及公共訊息日誌 | /var/log/messages |
|---|---|
| 計劃任務日誌 | /var/log/cron |
| 系統引導日誌 | /var/log/dmesg |
| 郵件系統日誌 | /var/log/maillog |
| 使用者登入日誌 | /var/log/lastlog，/var/log/secure，/var/log/wtmp，/var/run/btmp |
1.日誌檔案的分類
核心及系統日誌
由系統服務rsyslog統一管理進行，日誌格式基本相似
日誌記錄的一般格式：
時間標籤，主機名，子系統名，訊息欄位
使用者日誌
記錄系統使用者登入及退出系統的相關資訊
2.日誌檔案分析
日誌訊息級別
| 級號 | 訊息 | 級別 | 說明 |
|---|---|---|---|
| 0 | EMERG | 緊急 | 會導致主機系統不可用的情況 |
| 1 | ALERT | 警告 | 必須馬上採取措施解決問題 |
| 2 | CRIT | 嚴重 | 比較嚴重的情況 |
| 3 | ERR | 錯誤 | 執行出現錯誤 |
| 4 | WARNING | 提醒 | 可能會影響系統功能的事件 |
| 5 | NOTICE | 注意 | 不會影響系統但值得注意 |
| 6 | INFO | 資訊 | 一般資訊 |
| 7 | DEBUG | 除錯 | 程式或系統除錯資訊 |
3.使用者日誌分析
儲存了使用者登入，退出系統等相關資訊
| 功能 | 位置 |
|---|---|
| 記錄linux核心訊息及各種應用程式的公共日誌資訊 | /var/log/message |
| 記錄crond計劃任務產生的事件資訊 | /var/log/cron |
| 記錄linux系統在引導過程中的各種事件資訊 | /var/log/dmesg |
| 記錄進入或發出系統的電子郵件活動 | /var/log/maillog |
| 記錄每個使用者認證相關的安全事件資訊 | /var/log/secure |
| 記錄每個使用者登入，登出及系統啟動和停機事件 | /var/log/wtmp |
| 記錄失敗的，錯誤的登入嘗試及驗證事件 | /var/log/btmp |
| 記錄每個使用者最近登入的事件 | /var/log/lastlog |
分析工具
users, who, w, last, lastab
查詢使用者登入的歷史記錄
last 檢視成功登入到系統的使用者記錄
lastb檢視登入失敗的使用者記錄
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程式日誌分析
由相應的應用程式梳理進行管理
web服務：/var/log/httpd/
access_log,error_log
代理服務：/var/log/squid/
access.log, cache.log，
FTP服務 ： /var/log/xferlog
分析工具
文字檢視，grep過濾檢索，webmin管理套件中檢視
awk,sed等文字過濾，格式化編輯工具
Webalizer, Awststs等專用日誌分析工具
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4.日誌管理策略
及時做好備份和歸檔
延長日誌儲存期限
控制日誌訪問許可權
日誌中可能會包含各類敏感資訊，如賬戶，口令等
集中管理日誌
將伺服器的日誌檔案發到統一的日誌檔案伺服器
便於日誌資訊的統一收集，整理和分析
杜絕日誌資訊的意外丟失，惡意篡改或刪除