Linux文件系統（深刻剖析原理）

本次博客將帶領各位深刻剖析Linux文件系統、熟悉Linux系統中常見的日誌文件、瞭解通常故障的分析與解決辦法。

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文章目錄：

• inode與block詳解
• 硬連接與軟連接
• 恢復誤刪文件——最重要
• 日誌文件

1、inode與block詳解

一個完整的文件一般都是由元信息和實際數據組成，其中元信息包含了文件權限以及許多文件屬性（屬組、屬主。。。。。。），而實際數據就是咱們平常寫入的信息。系統會把這兩個分別存放在inode和block中。

查詢某個文件的inode信息——stat命令

[root@localhost ~]# stat install.log

這裏的「install.log」可替換爲任意文件。

經過上面的示意圖，能夠看出一個對於一個文件來講至關重要的一點，那就是三個時間屬性：

最近訪問ctime（change time）：最後一次改變文件或屬性的時間（例如執行了chmod等命令）
最近更改atime（access time）：最後一次訪問文件或者目錄的時間
最近改動mtime（modify time）：最後一次修改文件或目錄內容的時間

查看某個文件的類型——file命令

[root@localhost ~]# file /etc/profile

這裏的「/etc/profile」可替換爲任意文件。

inode的內容

通常來講，不管是微軟仍是Linux系統咱們都是經過文件名來查找文件，但在系統內部倒是使用inode碼來識別不一樣的文件，對於系統來講文件名只是indode號碼便於識別的別稱。
表面上，用戶經過文件名來打開文件，實際上，在系統內部中這個過程分爲三步：

查看文件對應的inode號碼

ls -i命令

[root@localhost ~]# ls -i install.log

stat命令

[root@localhost ~]# stat install.log

某個磁盤中inode的容量

使用df -i命令來查看每一個硬盤inode總數和已使用數量

[root@localhost ~]# df -i /dev/sda1

inode號碼的特殊做用

因爲inode號與文件名分離，因此會出現一些在Linux系統特有的現象：

文件名中包含特殊字符，沒法經過「rm」命令刪除。這時候就能夠經過直接刪除inode號碼來達到直接刪除的文件的做用。

直接刪除文件相關inode號可使用：

[root@localhost ~]# find ./* -inum 50331717 -delete

其中「50331717」爲文件的inode號碼。

2、硬連接與軟連接

硬連接與軟連接這二者都是Linux系統中的連接方式，不過二者有所不一樣：

硬連接：經過Linux文件系統的inode連接來生成新的文件名
軟連接：相似微軟系統的快捷方式，可以進行快速的連接

一、硬連接

使用ln命令建立，具體格式：

ln 源文件 目標名

執行該命令時，會在當前目錄下生成一個同inode號但文件名不一樣的文件：

[root@localhost mnt]# ln aaa.txt test.txt

由於硬連接只能在同一目錄下建立，因此這裏可使用相對路徑。執行結束後能夠看見硬連接與源文件名稱不一樣，但inode號碼徹底同樣。這時候即便刪除源文件，後創建的硬連接依舊可以打開文件。

二、軟連接

使用「ln -s」命令建立，具體格式爲：

ln -s 源文件名 目標名稱

執行該命令時，會生成一個獨立文件，指向源文件（inode不一樣）：

[root@localhost mnt]# ln -s aaa.txt test.txt

由於軟連接能夠在不一樣一目錄下建立，因此這裏若是要跨目錄建立需用絕對路徑。執行結束後能夠看見軟連接就相似於快捷方式，至關於一個全新的文件，源文件被刪除，軟連接隨即不可用。

3、恢復誤刪文件（重要！！）

在平常工做中，常常會由於種種緣由而致使文件數據丟失（就是誤刪~~）。不要擔憂，這裏就教給各位在XFS格式中誤刪恢復的方法。

一、檢查恢復用的工具

所謂工欲善其事必先利其器，沒有如下的兩個工具，數據恢復只不過是空談

xfsdump軟件包
xfsrestore軟件包

使用rpm命令在已經安裝的rpm包中對其進行篩選。若是沒有則須要經過yum庫進行安裝。

[root@localhost ~]# rpm -qa | grep xfsdump
[root@localhost ~]# rpm -ql xfsdump | grep xfsrestore

二、對磁盤文件系統進行備份

將目標磁盤使用xfsdump工具進行備份，格式：

xfsdump -f 備份存放位置 要備份的文件或設備

這裏咱們將目標磁盤sdb1裏的全部文件備份到/opt/data_dump中；

[root@localhost data]# xfsdump -f /opt/data_dump /dev/sdb1

回車進行交互界面後，前後輸入備份地址以及備份文件或設備名稱。

三、模擬誤刪環境

新手將磁盤內文件所有刪除

[root@localhost ~]# rm -rf /data/*

四、開始恢復做業

在保證不會有新的文件寫入的狀況下（重要！！！）

使用xfsrestore命令，將備份的磁盤數據進行恢復

[root@localhost data]# xfsrestore -f /opt/data_dump /data/

其中，「/opt/data」爲備份文件的位置，「/data」爲存放恢復後文件的位置。


可是，使用xfsdump工具進行備份也有很大的限制：

1. 只能備份已掛載的文件系統
2. 必須使用root的權限才能操做
3. 只能備份XFS文件系統
4. 備份後的數據只能讓xfsrestore解析
5. 不能備份兩個具備相同UUID的文件系統

4、日誌文件

日誌文件概述

功能：

用於記錄系統、程序運行中發生的事件
經過日誌，有助於診斷和解決系統故障

分類：

內核及系統日誌（系統裝好自帶）：
由系統服務syslog統一管理，格式基本相同
用戶日誌：
記錄系統用戶登陸及退出系統的相關信息
程序日誌
由各類應用獨立管理，記錄格式不統一

經常使用日誌文件存放位置

默認路徑：

/var/log目錄下

其它主要日誌文件的存放地點：

日誌消息級別

日誌消息從低到高，從輕微到嚴重分爲0~7，總共8個級別

0 EMERG （緊急）：會致使主機系統不可用的狀況
1 ALERT  （警告）：必須立刻採起措施解決的問題
2 CRIT    （嚴重）：比較嚴重的狀況
3 ERR     （錯誤）：運行出現錯誤
4 WARNING（提醒）：可能會影響系統功能的事件
5 NOTICE  （注意）：不會影響系統但值得注意
6 INFO    （信息）：通常信息
7 DEBUG   （調試）：程序或系統調試信息等

其中，
0~3爲嚴重，必須採起措施不然會致使出現嚴重業務問題；
4~7爲輕微，不處理也不會出現大的業務問題。

日誌記錄格式

用戶日誌與程序日誌

一、用戶日誌
保存了用戶登陸、退出系統等相關操做

/var/log/lastlog：最近的用戶登陸事件，
/var/log/wtmp：用戶登陸、註銷及系統開、關機事件
/var/run/utmp：當前登陸的每一個用戶的詳細信息
/var/log/secure：與用戶驗證相關的安全性事件

二、程序日誌
由相應服務的應用程序獨立管理

Web服務：/var/log/httpd/access_log（error_log） 代理服務：/var/log/squid/access.log（cache.log）FTP服務：/var/log/xferlog