理论题·深入理解Linux文件系统与日志分析

深入理解Linux文件系统与日志分析

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）

连续的八个扇区组成一个block

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

######一个文件必须占用一个inode，但至少占用一个block######

inode的内容

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User ID

文件的Group ID

文件的读、写、执行权限

文件的时间戳

…

用stat命令可以查看某个文件inode信息

示例：stat abc.txt

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）

​ 最后依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

目录文件的结构

目录也是一种文件

目录文件的结构

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

对于用户，文件名只是inode号码便于识别的别称

inode的号码

用户通过文件名打开文件时，系统内部的过程

1、系统找到这个文件名对应的inode号码

2、通过inode号码，获取inode信息

3、根据inode信息，找到文件数量所在的block，读出数据

查看inode号码的方法

ls -i命令：查看文件名对应的inode号码

[root@localhost ~]# ls -i aa.txt

stat命令：查看文件inode信息中的inode号码

[root@localhost ~]# stat aa.txt

文件存储小结

硬盘分区后的结构

访问文件的简单流程

inode的大小

inode也会消耗硬盘空间

每个inode的大小

一般是128字节或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

inode的特殊作用

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

当文件名包含特殊字符，可能无法正常删除文件，直接删除inode，也可以删除文件

移动或重命名文件时，只改变文件名，不影响inode号码

打开一个文件后，系统通过inode号码来识别该文件，不再考虑文件名

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
删除原始文件后	失效	仍旧可用
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	必须与源文件在同一个文件系统（如一个Linux分区）内

为文件或目录建立链接文件

链接文件分类

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

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时间

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

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

日志保存位置

默认位于：/var/log目录下

主要日志文件介绍

内核及公共消息日志	/var/log/messages
计划任务日志	/var/log/cron
系统引导日志	/var/log/dmesg
邮件系统日志	/var/log/maillog
用户登录日志	/var/log/lastlog /var/log/secure /var/log/wtmp /var/log/btmp

/var/log/cron------记录crond计划任务产生的事件信息

/var/log/dmesg------记录Linux操作系统在引导过程中的各种事件信息

/var/log/maillog------记录进入或发出系统的电子邮件活动

/var/log/lastlog------记录每个用户最近的登录事件

/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

/var/log/btmp------记录失败的、错误的登录尝试及验证事件

内核及系统日志

由系统服务rsyslog统一管理

软件包：rsyslog-7.4.7-16.el7.x86_64

主要程序：/sbin/rsyslogd

配置文件：/etc/rsyslog.conf

内核及大多数系统消息被记录到公共日志文件/var/log/message中，而其他一些程序消息被记录到各自独立的日志文件中，此外日志消息还能够记录到特定的存储设备中，或者直接发送到指定用户。

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	可能会影响系统功能的事件
5	NOTICE	注意	不会影响系统但值得注意
6	INFO	信息	一般信息
7	DEBUG	调试	程序或系统调试信息等

日志记录的一般格式

[root@localhost ~]# more /var/log/messages

用户日志分析

保存了用户登录、退出系统等相关信息

/var/log/lastlog：最近的用户登录事件

/var/log/wtmp：用户登录、注销及系统开、关机事件

/var/run/utmp：当前登录的每个用户的详细信息

/var/log/secure：与用户验证相关的安全性事件

分析工具

users、who、w、last、lastb

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/heepd/

​ access_log\error_log

代理服务：/var/log/squid/

​ access.log、cache.log

FTP服务：/var/log/xferlog

分析工具

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

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

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

便于日志信息的统一收集、整理和分析

杜绝日志信息的意外丢失、恶意篡改或删除