Linux文件系统与日志分析

本文主要是介绍Linux文件系统与日志分析，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

一、inode与block

1、inode与block概述

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。
一般连续八个扇区组成一个“块”（block），一个块是4K大小，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）。问价数据存储在”块“中，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）的区域叫做inode。因此，一个文件必须占用一个inode，并且至少占用一个block。
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。
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。
注：一个文件必须占用一个inode，但至少占用一个block，所以单个文件至少占据4K大小。

2、inode的内容

inode包含文件的元信息，包括：
·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
·……
注：inode信息不包含文件名。

3、查看inode号码的方法

方法一：ls -l 文件名
方法二：stat 文件名

4、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（modification time）
最后一次修改文件或目录（内容）的时间

5、目录文件的结构

Linux系统中，一切皆为文件。因此，目录也是一种文件。
目录文件的结构：

其中每一行称为一个目录项。
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。

6、通过文件名打开文件的系统内部过程

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，判断用户权限
4.无权限，拒绝访问
5.有权限，找到文件数据所在的block，读出数据

7、硬盘分区后的结构

8、inode的大小

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为两个区域。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inode总数和已经使用的inode数量。

9、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
·文件数据被修改保存后，会生成一个新的inode号码

10、通过inode号的删除命令

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

11、inode节点耗尽故障模拟处理

使用fdisk创建分区/dev/sdb1，分区大小30M即可
fdisk /dev/sdb
mkfs.ext4 /dev/sdb1
mkdir /test
mount .dev/sdb1 /mnt
df -i
模拟inode节点耗尽故障
for ((i=1;1<=7680;i++));do touch /test/file$i;done
或
touch(1..7680).txt
df -i
df -hT
删除文件恢复inode
rm -rf /test/*
df -i
df -hT

二、硬链接与软链接

1、链接文件的分类

2、如何建立链接

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

三、恢复误删除的文件

1、恢复EXT类型的文件

（1）extundelete工具

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CentOS 6版本恢复）

（2）模拟删除并执行恢复操作

1.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
2.安装依赖包
yum -y inatll e2fsprogs-devel e2fsprogs-libs
3.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 extundlete-0.2.4/
./configure --prefix=/usr/local/extundelete && make && make install
ln -s /usr/local/extundelete/bin/* /usr/bin/
4.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/sdc1 --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RECOVERD_FILES/目录，里面保存了已经恢复的文件
ls RECOVERD_FILES/

2、XFS文件的备份和恢复

（1）xfsdump工具

CentOS 7系统默认采xfs文件系统，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的默认备份级别为0。

（2）xfsdump的命令格式

xfsdump -f 备份存放位置 要备份的路径或设备文件

（3）xfsdump命令的常用选项

（4）xfsdump的使用限制

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xfsdump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）

（5）模拟数据丢失并恢复

1.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
2.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]
3.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/

四、分析日志文件

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

·内核及系统日志
由系统服务rsyslog统一进行管理,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保存在/var/log下。
·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

3、日志的保存位置

默认位于：/var/log目录下

4、内核及系统日志

由系统服务rsylog统一管理
软件包：rsylog-7.4.7-16.el7.x86_64
主要程序：/sbin/rsyslohd
配置文件：/etc/rsyslog.conf

5、日志消息的级别

6、公共日志文件的记录格式

一般由时间标签、主机名、子系统名、消息字段组成

7、用户日志分析

（1）用户日志功能

保存了用户登录、退出系统等相关信息

（2）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命令用于查询登陆失败的用户记录

8、程序日志分析

（1）常用的程序日志

由相应的应用程序独立进行管理
1.Web服务：/var/log/httpd/
access_log //记录客户访问事件
error_log //记录错误事件
2.代理服务：/var/log/squid/
access.log
cache.log

（2）分析工具

1.文本查看、grep过滤检索、Webmin管理套件中查看
2.awk、sed等文本过滤、格式化编辑工具
3.Webalizer、Awstats等专用日志分析工具

9、日志管理策略

1.及时做好备份和归档
2.延长日志保存期限
find ./ -mtime +30 -exec rm -rf {} ; 删除30天以前的日志文件
3.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
4.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

这篇关于Linux文件系统与日志分析的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！