inode及日志分析

一、深入理解Linux文件系统

1、inode与block

inode

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

在 liunx 中创建文件系统时,同时将会创建大量的 inode。通常,文件系统磁盘空间中大约百分之一空间分配给了 inode 表。

block

一般连续八个扇区组成一个"块" (block) ,是文件存取的最小单位,一个块是4K大小。

2、inode

查询inode号

格式: stat 目标文件名称
格式: ls -i

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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UID
  • 文件的GID
  • 文件的读、写、执行权限
  • 文件的时间戳

Linux系统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

3、inode内容

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, 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。

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inode大小

inode也会消耗硬盘空间,所以格式化的时候,操作系统自动将硬盘分成两个区域。一个是数据区,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inode总数和已经使用的inode数量。

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
find ./ -inum 52305140 -exec rm -i {} \;
find ./ -inum 50464299 -delete

打开文件,在系统上的过程(分为三步)

  • 系统找到这个文件对应的inode号码
  • 通过inode号码,获取inode信息(属性及权限)
  • 根据inode信息,找到文件数据所在block,读出数据

4、inode号节点故障实验

for (( i=1; i<=5126 i++))
>do
>touch /rng/xm$i
>done

查询
df -ih
du -h --max-depth=1 /rng (一层一层的往下排查)
ls | wc -l

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二、恢复误删除文件

1.恢复EXT格式文件

编译安装extundelete软件包

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)


安装依赖包
yum -y install e2fsprogs-deve1 e2fsprogs-libs

编译安装extundelete
cd ~

wget http; //nchc,d1.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

建立软连接 PACH 环境下系统才能识别 放在外部命令的文件
ln -s /usr/local/extundelete/bin/* /usr/bin/

模拟删除并执行恢复操作
cd /rng
echo a>a
echo a>b 
echo a>c
echo a>d
cat a b c d

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
extundelete /dev/sdb1 --inode 2

rm-rf  *

cd ~
umount /rng
extundelete /dev/sdb1 --restore-all 恢 复/dev/sdb1文件系统下的所有内容

在当前目录下会出现一个RECOVERED_ FILES/日录,里面保存了C L经恢复的文件
ls RECOVERED FILES/

安装依赖包

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2.xfs类型文件备份和恢复

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。

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 label
-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xfsdump 命令备份整个分区
rpm -q xfsdump
xfsdump -f /mnt/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 /rng
rm -rf *

xfsrestore -f /mnt/dump_sdb1 /rng

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三、分析日志文件

1、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

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

用户日志
记录系统用户登录及退出系统的相关信息

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

2、日志文件的分类

内核及系统日志由系统服务rsyslog 统一管理,主配置文件为/etc/ rsyslog.conf
Linux操作系统本身和大部分服务器程序的日志文件都默认放在目录/var/log/下。

常见的一些日志文件:

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、输入错误、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。

计划任务日志:
/var/log/cron:记录crond计划任 务产生的事件信息。

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。

邮件系统日志:
/var/log/maillog: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/run/btmp:记录失败的、错误的登录尝试及验证事件。二进制格式

3、Linux日志优先级

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)

4、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

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

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/log/squid/
access.log、cache.log

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5、日志管理策略

日志管理策略

  • 及时作好备份和归档
  • 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、口令等