Linux文件系统与日志文件
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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
inode包含文件的元信息
文件的字节数
文件拥有者的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
……
用stat命令可以查看某个文件的inode信息
[root@localhost opt]# touch aa.txt
[root@localhost opt]# stat aa.txt
文件："aa.txt"
大小：0 块：0 IO 块：4096 普通空文件
设备：fd00h/64768d Inode：33567187 硬链接：1
权限：(0644/-rw-r--r--) Uid：( 0/ root) Gid：( 0/ root)
环境：unconfined_u:object_r:usr_t:s0
最近访问：2020-07-02 03:01:28.719405830 +0800
最近更改：2020-07-02 03:01:28.719405830 +0800
最近改动：2020-07-02 03:01:28.719405830 +0800
创建时间：-
##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
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系统内部不适用文件名，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，找到文件数据所在的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 opt]# ls -i aa.txt
33567187 aa.txt
[root@localhost opt]# stat aa.txt
文件："aa.txt"
大小：0 块：0 IO 块：4096 普通空文件
设备：fd00h/64768d Inode：33567187 硬链接：1
权限：(0644/-rw-r--r--) Uid：( 0/ root) Gid：( 0/ root)
环境：unconfined_u:object_r:usr_t:s0
最近访问：2020-07-02 03:01:28.719405830 +0800
最近更改：2020-07-02 03:01:28.719405830 +0800
最近改动：2020-07-02 03:01:28.719405830 +0800
创建时间：-
硬盘分区后的结构
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，之改变文件名，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 | 必须与原始文件在同一个文件系统（如一个Linux分区）内 |
硬链接
一般情况下，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。
但是Linux系统允许，多个文件名指向同一个inode号码。这表示可以用不同的文件名来访问同样的内容
ln命令可以创建硬链接，命令基本格式
ln 源文件 目标
不能对目录做硬链接
运行此命令后，源文件和目标文件的inode号码相同，都指向同一个inode。
inode信息中的“链接数”此时就会增加1
当一个文件拥有多个硬链接时，对文件内容修改，会影响到所有文件名，但删除一个文件名，不会影响另一个文件名的访问，删除一个文件名，就会使得inode信息中的“链接数”减少1
软链接
软链接就是再创建一个独立的文件，而这个文件会让数据的读取指向它连接的那个文件的文件名
软链接的创建命令的基本格式为：
ln [-s] 源文件或目录… 链接文件或目标位置
恢复误删除的文件
恢复XFS类型的文件
xfsdump命令格式
xfsdump -f 备份存放位置 要备份的路径或者设备文件
xfsdump备份级别（默认为0）
0：完全备份
1-9：增量备份
xfsdump常用选项：-f，-L，-M，-s
xfsrestore -f 恢复文件的位置 存放恢复后文件的位置
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
恢复EXT类型的文件
安装extundelete软件包
[root@localhost ~]# yum -y install e2fsprogs*
[root@localhost ~]# yum -y install wget
[root@localhost ~]# cd /opt
[root@localhost opt]# wget http://nchc.dl.sourceforge.net/project/extundel/extundelete-0.2.4.tar.bz2
[root@localhost opt]# ls
data extundelete-0.2.4.tar.bz2
把一块磁盘格式化成ext4格式
[root@localhost ~]# mkfs.ext3 /dev/sdb1
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
文件系统标签=
OS type: Linux
块大小=4096 (log=2)
分块大小=4096 (log=2)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
1310720 inodes, 5242624 blocks
262131 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=0
Maximum filesystem blocks=4294967296
160 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208,
4096000
Allocating group tables: 完成
正在写入inode表: 完成
Creating journal (32768 blocks): 完成
Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成
[root@localhost opt]# mkdir data
[root@localhost opt]# mount /dev/sdb1 /opt/data
[root@localhost opt]# cd data/
[root@localhost data]# ls
lost+found
[root@localhost data]# touch aa bb cc dd
[root@localhost data]# ls
aa bb cc dd lost+found
[root@localhost data]# rm -rf aa bb
[root@localhost data]# ls
cc dd lost+found
[root@localhost data]# cd ~
[root@localhost ~]# umount /opt/data/
[root@localhost ~]# extundelete /dev/sdb1 --restore-all
NOTICE: Extended attributes are not restored.
Loading filesystem metadata ... 160 groups loaded.
Loading journal descriptors ... 28 descriptors loaded.
Searching for recoverable inodes in directory / ...
0 recoverable inodes found.
Looking through the directory structure for deleted files ...
0 recoverable inodes still lost.
No files were undeleted.
[root@localhost opt]# mount /dev/sdb1 /opt/data
[root@localhost ~]# cd RECOVERED_FILES/
[root@localhost RECOVERED_FILES]# ls
aa cc
[root@localhost RECOVERED_FILES]# cp a /opt
[root@localhost RECOVERED_FILES]# ls /opt
aa bb cc dd lost+found
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
日志文件保存位置
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 |
内核及系统日志
由系统服务rsyslogd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
日志消息的级别
受rsyslogd服务管理的日志文件都是Linux系统中最重要的日志文件，它们记录了Linux系统中内核，用户认证，邮件，计划任务等最基本的系统消息
在Linux内核中，根据日志消息的重要程度不同，将其分为不同的优先级（数字等级越小，优先级越高，消息越重要）
| 级别 | 解释 |
|---|---|
| 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（某些功能不可用） |
| 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（做维护的时候可能会用到） |
内核及大多数系统消息都被记录到公共日志文件/var/log/messages中，而其他一些程序消息被记录到各自独立的日志文件中
日志消息还可以记录到特定的存储设备中，或者直接发送给指定用户
用户日志
保存目录
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/log/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
程序日志分析
由相应的程序独立进行管理
web服务：/var/log/httpd/
- 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、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