inode与block

inode和block概述

一个文件必须占用一个inode，但至少占用一个block

1、文件数据包括元信息（inode）与实际数据（ block）

2、文件存储再硬盘上，硬盘最小存储单位是扇区（512字节）

3、block（块）

• 连续的八个扇区组成一个block
• 是文件存取的最小单位

4、inode（索引节点）

• 中尉译名为“索引节点”，也叫i节点
• 用于存储文件元信息

inode

inode包含文件的元信息

• 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
• …

stat命令查看某个文件inode信息

示例

stat aa.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号码

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

查看inode号码的方法

ls -i命令：查看问价那对应的inode号码

ls -i aa.txt

stat命令：查看文件inode信息中的inode号码

stat aa.txt 

一般inode表会占用文件系统磁盘空间1%，一个目录文件的内容就是一个该目录下所有文件目录项的列表

文件存储小结

硬盘分区后的结构

文件名 -------> 目录项 目录块

元信息 -------> inode inode 表区块

数据 --------> block block 数据块

访问文件的简单流程

用户访问文件-->系统查找文件对应的inode-->判断用户是否据备访问权限-->（是）指向对应的数据block
													   -->（否）返回Permission denied

inode大小

每个inode结点的大小，一般是128字节或256字节。inode节点的总数，在格式化时就给定了，一般是每1KB或每2KB就设置一个inode，假定在一块1GB硬盘中，每个inode节点大小为128字节，每1KB就设置一个inode，那么inode表（inode table）的大小就会达到128MB。占整块硬盘的12.8%

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

• 文件名包含特殊字符，可能无法正常删除。这时直接删除inode，能够起到删除文件作用
• 移动文件或重命名文件，只是改变文件名，不影响inode号码
• 打开一个文件后，系统就以inode号码来识别这个文件，不再考虑文件名
• 文件数据被修改后，会生成一个新的inode号码：

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

扩展

inode节点耗尽故障处理

#使用fdisk创建分区/dev / sdb1，分区大小30M即可
fdisk /dev/sdb
mkfs.ext3 /dev/sdb1
mkdir /test
mount /dev/sdb1 /test
df -i

#模拟inode节点耗尽故障
for ((i=1; i<=5680; i++)) ;do touch /test/file$i;done  #或i=i+1或i+=1
touch {1..5680}.txt
df -i
df -hT

#删除文件恢复
rm -rf /test/*
df -i
df -hT

硬链接与软连接

链接文件

• 为文件或目录建立链接文件
• 链接文件或分类

	软连接	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	只适用于文件
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

ln 源文件 目标位置

软链接

ln [-s] 源文件或目录...  链接文件或目标位置

恢复误删除的文件

案列：恢复EXT类型的文件

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

模拟吧删除并执行恢复操作

EXT类型文件恢复

extundelete是一一个开源的Linux数据恢复工具，支持ext$、ext4文件系统。(ext4只能在centos6版本恢复)

#使用fdisk创建分区/dev/sdc1，格式化ext3文件系统fdisk /dev/sdc
partprobe /dev/sdc
mkfs.ext3 /dev/sdc1
mkdir /test
mount /dev/sdc1/test
df -hT

#安装依赖包
yum -y install e2fsprogs-devel e2fsprogs-libs gcc gcc-C++

#编译安装extundelete
cd /test
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/extundelete && make && make install
或
./configure make && make install
ln -s /usr/local/extundelete/bin/* /usr/bin/

#模拟删除并执行恢复操作
cd /test
echo a>a
echo a>b
echo a>c
echo a>d
ls
extundelete /dev/sdcl --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 a b
extundelete /dev/sdc1 --inode 2
cd ~
umount /test
extundelete /dev/sdc1 --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/

恢复误删除的文件xfs

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 labe…
• -s:备份单个文件，-s后面不能直接跟路径

xfsrestore命令格式

xfsrestore -f 恢复文件的位置  存放恢复后文件的位置

xfsdump使用限制:

1. 只能备份已挂载的文件系统
2. 必须使用root的权限才能探作
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fdisk创建分区/dev/sdb1，格式化xfs文件系统
fdisk /dev/sdb
partprobe /dev/sdb
mkfs.xfs /dev/sdb1  #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]
xfsdump -f /opt/dump_sdb /dev/sdb1 -L dump_sdb -M sdb1

#模拟数据丢失并使用xfsrestore命令恢复文件
cd /data/
rm -rf ./*
ls
xfsrestore -f /opt/dump_sdb1 /data/

分析日志文件

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
• 用户日志
  • 记录系统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：/val/log目录下

主要日志文件介绍

• #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。

• #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

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

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

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/httpd/
  • access log、error_log
• 代理服务: /var/loglsquidl
  • 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

注:学生可研究日志工具可研究: webmin、 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，如帐户、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

详细日志分析命令

• users:命令只是简单地输出当前登录的用户名称，每个显示的用户名对应一个登录会话。如果一个用户有不止一个登录会话，那他的用户名将显示与其相同的次数
• who:命令用于报告当前登录到系统中的每个用户的信息。使用该命令，系统管理员可以查看当前系统存在哪些不合法用户，从而对其进行审计和处理。who 的默认输出包括用户名、终端类型、登录日期及远程主机
• w:命令用于显示当前系统中的每个用户及其所运行的进程信息，比users、who 命令的输出内容要丰富一些
• last:命令用于查询成功登录到系统的用户记录，最近的登录情况将显示在最前面。通过last命令可以及时掌握Linux主机的登录情况，若发现未经授权的用户登录过，则表示当前主机可能已被入侵
• lastb:命令用于查询登录失败的用户记录，如登录的用户名错误、密码不正确等情况都将记录在案。登录失败的情况属于安全事件，因为这表示可能有人在尝试猜解你的密码。除了使用lastb 命令查看以外，也可以直接从安全日志文件/var/log/secure 中获得相关信息

有哪些系统常见日志

/var/log/messages   //系统主日志文件
[root@localhost ~]# cat /var/log/messages | wc -l
3784

tail -f或者tailf或tail -100查看

时间，主机名，服务，具体信息

/var/log/dmesg  //开机后的内核自检信息，dmesg命令看的是一样的
/var/log/secure  //涉及到登陆，验证之类的都会记录比如su

用户日志采用二进制格式，但可以用命令查看，避免认为修改内容，保证日志的有效性

/var/log/wtmp (last)
/var/log/btmp (lastb)
/var/log/lastlog (lastlog)所有账号的登录信息

还有一些服务的日志比如

/var/log/yum.log
/var/log/cron

也并不是所有安装的程序的日志都会在/var/log下，只有rpm包安装的才会，源码装的在自己指定的目录中

例如

httpd，源码安装的日志目录在/usr/local/httpd/logs

扩展

journalctl工具是centos-7才有的工具

systemd统一管理所有Unit 的启动日志。带来的好处就是，可以只用journalctl一个命令，查看所有日志（内核日志和应用日志）。日志的配置文件/etc/systemd/journald.conf

ps -ef | grep journald
journalctl -b //查看本次启动的日志
journalctl -k //查看内核日志
[root@localhost log]# journalctl | wc -l  //查看系统总共的日志
2787

journalctl -xe经常用来查看最近报错的日志
-e:从结尾开始看
-x:提供问题相关的网址

熟悉了系统中的主要日志文件以后，下面将介绍针对日志文件的分析方法。分析日志文件的目的在于通过浏览日志查找关键信息、对系统服务进行调试，以及判断发生故障的原因等。本小节主要介绍三类日志文件的基本格式和分析方法。

对于大多数文本格式的日志文件（如内核及系统日志、大多数的程序日志），只要使用tail、more、less、cat等文本处理工具就可以查看日志内容。而对于一些二进制格式的日志文件（如用户日志)，则需要使用特定的查询命令。

内核及系统日志

内核及系统日志功能主要由默认安装的 rsyslog-7.4.7-16.e17.x86_64.rpm 软件包提供。rsyslog
服务所使用的配置文件为/etc/rsyslog.conf。通过查看/etc/rsyslog.conf文件中的内容，可以了解到系统默认的日志设置

grep -v "^$"/etc/ rsyslog.conf  //过滤掉空行
日志消息的等级
0-7

rsyslog服务

ps -ef | grep rsyslogd //查看服务是否开启
vim /etc/rsyslog.conf  //rsyslog服务配置文件

mail.* 代表比*等级高的都记录，

1. *代表任何，也就是说任何日志都记录 *
2. *.none代表不记录日志
3. 日志存放位置为*:所有日志高于疼痛这个等级就会对所有在线用户广播
4. .=代表只记录=后面级别的日志
5. .!代表除了!后面级别的日志不记录其他的都记录
6. 存放路径之前有"-"代表先放入缓存足够大之后再存放在路径

也可以自定义日志

vim /etc/rsyslog.conf

加入一行内容
*.info/var/ log/info.log

systemctl restart rsyslog  //重启服务之后/var/log下面就生成了info.log了