一、Linux文件系统

1、 inode 与 block

  • 文件数据包括元信息与实际信息;
  • 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, 并且至少占用一个block

1.1 block:(块)的概念

  • 连续的八个扇区组成一个block(4k);
  • 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

1.2 inode:(索引节点)的概念

  • 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
  • 中文译名为“索引节点”,也叫i节点;
  • 用于存储文件元信息
  • inode不包含文件名。文件名是存放在目录当中的

1.3 inode和block的关系
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  • 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
  • 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
    1.4 查看文件名对应的inode号码的方式

操作
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1.5  inode包含文件的元信息(见上图中stat 123.txt展示的信息)

  • 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
  • 文件的时间戳等

1.6 Linux系统文件三个主要的时间属性

  • ctime(change time):最后一次改变文件或目录(属性)的时间
  • atime(access time):最后一次访问文件或目录的时间
  • mtime(modify time):最后一次修改文件或目录(内容)的时间

1.7.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,读出数据

1.8 硬盘分区后的结构
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1.9 访问文件的简单流程
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1.10.inode的大小

  • inode也会消耗硬盘空间: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总数和已经使用的数量
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1.11 inode特点

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:

  • 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;
  • 移动文件或重命名文件,只是改变文件名,不影响inode 号,但是复制的话,会生成一个新的inode号
  • 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。
  • 文件数据被修改保存后,会生成一个新的inode 号码

1.11.1 删除inode号的方法:

<code>find ./ -inum 68201002 -exec rm -i {} \;
find ./ inum 68201002 -delete
</code>

find . /-inum 68201002 | xargs rm -rf

补充知识:

find pathname -option[-print] [ -exec | -ok command ] {} ;
find命令的参数;
pathname: find命令所查找的目录路径。例如用.来表示当前目录,用/来表示系统根目录。
-print: find命令将匹配的文件输出到标准输出。
-exec: find命令对匹配的文件执行该参数所给出的shell命令。相应命令的形式为command { } ;,注意{ }和\;之间的空格。
-ok: 和-exec的作用相同,只不过以一种更为安全的模式来执行该参数所给出的shell命令,在执行每一个命令之前,都会给出提示,让用户来确定是否执行。

xargs 命令

用途:
构造参数列表并运行命令,即将接收的参数传递给后面的command 命令执行
将多行输入转换为单行 (特殊功效)

优点:

将输入参数整理后,去除换行符,以一个列表形式处理
避免参数过长引发的问题,使用xargs -n 参数适当控制,对于经常产生大量输出的命令如find、locate和grep来说非常有用

xargs 一般是和管道一起使用:
XXcomand | xargs -x comand initial-args

<code> echo "/etc/inittab" | cat   # 直接将标准输入的内容传递给cat
 echo "/etc/inittab" | xargs cat   # 将标准输入的内容经过xargs处理后传递给cat
 find /etc -maxdepth 1 -name "*.conf" -print0 | xargs -0 -i grep "hostname" -l {}  # 将搜索的文件传递给grep的参数位进行搜索,若不使用xargs,则grep将报错
</code>

2、硬链接和软链接

  • 为文件或目录建立链接文件
2.1 链接文件的分类和对比
操作和范围 软链接 硬链接
删除原始文件后 失效 仍然可用
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(如一个Linux分区)内

2.2 软硬链接的格式

<code>        硬链接
    ln  源文件  目标位置

    软链接
    ln [-s]  源文件或者目录...   链接文件或者目标位置    </code>

3.inode节点耗尽故障处理

inode也会消耗硬盘空间,当inode的空间消耗完以后,即使硬盘还有空间,也无法使用

3.1 操作步骤格式

<code>#使用fdisk创建分区/dev/sdb1,分区大小10M即可
fdisk /dev/ sdb .
mkfs.ext4 /dev/ sdb1    #也可以用xfs类型,但是在做实验室创建inode号的时候要比inode总数多创建100多个,可能是统计问题,这里建议用ext4或者ext3方便实验
mkdir /data
mount /dev/sdb1 /data
df -i

#模拟inode节点耗尽故障
for ( (i=1; i<=2549; i++) )
>do
>touch /test/ file$i
>done<br><br>或者直接touch {1. . 2549} . txt

df -i
df -hT

#删除文件恢复
rm -rf /data/ *
df -i
df -hT
</code>

3.2 实例操作

3.2.1 新增磁盘并分区
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3.2.2 格式化并挂载
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3.2.3 利用for循环,创建文件,将inode空间占满(模拟inode节点耗尽故障)
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3.2.4 删除文件恢复
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二、恢复误删除的文件(EXT类型)

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centos6版 本恢复)

1、编译安装extundelete软件包

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

配置、编译及安装

  • extundelete-0.2.4.tar.bz2
    
    <code>#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 /data
    mount /dev/sdb1 /data
    df -hT

#安装依赖包
yum -y install e2fsprogs-devel e2 fsprogs-libs

#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/jz/ && make && make install

ln -s /usr/ local/jz/bin/* /usr/bin/
</code>

### 2、模拟删除并执行恢复操作

<code>cd /data
echo 111 > 123.txt
echo 222 > 234.txt
echo 333 > 456.txt
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 123.txt 234.txt 456.txt
extundelete /dev/sdd1 -- inode 2
cd ~
umount /data/
extundelete /dev/sdb1 --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/</code>

### 3.实例操作

**3.1 添加一块20G的硬盘,并进行分区**
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![11.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823075141587.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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![12.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823083277094.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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**3.2 对分区进行格式化并进行挂载**
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![13.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823101555708.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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![14.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823116931614.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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**3.3 安装两个依赖包**
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![15.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823131642649.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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**3.4 extundelete的安装包的传输以及解压**
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![16.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823157420405.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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![17.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823202809266.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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**3.5 编译安装**
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![18.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823213417414.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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**3.6 在挂载目录下创建文件以及内容,并查看**
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![19.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823236481524.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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![20.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823243184964.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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**3.7 删除新建文件,并进行查看是否已删除(模拟故障)**
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![21.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823267585277.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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**3.7 解除挂载并恢复文件**
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![22.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823289271726.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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![23.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823297504720.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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## 三、xfs类型文件备份和恢复

### 1.介绍:

- 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。
- 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

### 2.xfsdump的命令格式

<code>xfsdump -f 备份存放位置 要备份的路径或设备文件
</code>

### 3.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 label
- -S:备份单个文件,-s后面不能直接跟路径

### 4.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blkid命令查看)

### 5.操作步骤命令:

<code>#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 x fsrestore 命令恢复文件
cd /data/
rm -rf ./*
ls

xfsrestore -f /opt/dump_ sdb1 /data/
</code>

### 6 实例操作

**6.1 新增磁盘,并进行主区划分**
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![11.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823394527598.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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![24.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823408508846.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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**6.2 对新增磁盘分区进行格式以及挂载**
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![25.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823423467330.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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**6.3 新建文件内容以便后面测试使用**
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![26.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823442626951.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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**6.4 查看程序是否安装,指定备份目录和需要备份的磁盘**
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![27.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823456406525.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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**6.5 删除创建的文件并进行恢复测试**
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![28.png](https://s2.51cto.com/images/20211125/1637823482312961.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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## 四、日志文件

### 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**

- 由各种应用程序独立管理的日志文件,记录格式不统一(由开发人员定义)

### 3、 日志保存位置

默认位于: /var/log目录下

### 4、 主要日志文件介绍

**4.1 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

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

**4.2 计划任务日志**

/var/log/cron

记录crond计划任务产生的事件信息

**4.3 系统引导日志**

/var/log/dmesg

记录Linux系统在引导过程中的各种事件信息

**4.4 邮件系统日志**

/var /log/lastlog

记录每个用户最近的登录事件,二进制格式

/var/log/secure

记录用户认证相关的安全事件信息

/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/run/btmp


记录失败的、错误的登录尝试及验证事件,二进制格式
### 5、日志配置文件和日志消息等级

**5.1 日志配置文件**

vim /etc/rsyslog.conf #查看rsyslog.conf配置文件

  • . info;mail.none;authpriv.none;cron.none /var/log/messages
    *.info #表示info等级及以上的所有等级的信息都写到对应的日志文件里
    mail.none #表示某事件的信息不写到日志文件里(这里比如是邮件)

5.2 Linux系统内核日志消息的优先级别(数字等级越小,优先级越高,消息越重要)

级别 消息 级别 具体描述
0 EMERG 紧急 会导致主机系统不可用的情况
1 ALERT 警告 必须马上采取措施解决的问题
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 可能影响系统功能,需要提醒用户的重要事件
5 NOTICE 注意 不会影响正常功能,但是需要注意的事件
6 INFO 信息 一般信息
7 DEBUG 调试 程序或系统调试信息等

6.日志记录的一般格式

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:::

7.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
    ::: hljs-center

30.png

:::

8 .程序日志分析: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

代理服务:/var/log/squid/

  • access.log、cache.log

分析工具

  • 文本查看、grep过来检索、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

9.日志管理策略

及时做好备份和归档

延长日志保存期限

控制日志访问权限

  • 日志中可能会包含各类敏感信息,如账户和口令等

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- -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