Linux文件系统与日志分析

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1.inode与block

1.1 inode与block概述

  • inode (索引节点)

inode译成中文就是索引节点, 它用来存放档案及目录的基本信息,包含时间、档名、使用者及群组等

inode就是用来存储目录或文件属性信息的(也就是ls -l的结果),inode包含的属性信息包括文件大小、属主、属组、读写权限、文件类型.修改时间,还包含指向文件实体的指针的功能(inode节点--block的对应关系)等,但是,inode唯独不包含文件名。inode越大存储的文件属性越多。

  • block(块)

    连续的八个扇区组成一个block

    是文件存取的最小单位

  • 一个文件必须占用一个inode ,至少占用一个block

1.2 inode与block关系

  1. 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。

  2. 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,是一次性连续读取多个扇区,即一个块一个块的读取的。

  3. 文件数据包括实际数据与元信息(类似文件属性)。文件数据存储在“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)的区域就叫做inode。 因此,一个文件必须占用一个inode,并且至少占用一个block。

  4. inode不包含文件名。文件名是存放在目录文件夹当中的。Linux 系统中一切皆文件,因此目录也是一种文件。

  5. 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号码对应一个或多个文件名。

  6. 所以,当用户在Linux系统中试图访问一个文件时,系统会先根据文件名去查找自己文件夹中的目录项,之后找到对应的inode号码;通过inode号码,获取inode信息;根据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。

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  • 一个文件必须占用一个inode, 但至少占用一个block

2. inode 详细介绍

2.1 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

2.2 用stat命令可以查看某个文件的inode信息

示例:stat group

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2.3 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

注意:

由于inode号码与文件名分离,导致Linux系统具备以下几种特有的现象:

1.文件名包含特殊字符,可能无法正常删除。这时直接删除inode,能够起到删除文件的作用:

2.移动文件或重命名文件,只是改变文件名,不影响inode号码;

3.打开一个文件以后,系统就以inode号码来识别这个文件,不再考虑文件名。

4.使用 vi 编辑器修改文件数据保存后,会改变inode号,会生成一个新的inode号码。

2.4 三种根据inode号删除文件的方法

find ./ -inum inode号 -exec rm -i{}\

find ./ -inum inode号 -delete

find ./ -inum inode号 | xargs rm -f

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2.5 软链接与硬链接

对比项硬链接软链接(符号链接)
本质本质是同一个文件本质不是同一个文件
inode和源文件相同和源文件不同
链接数创建新的硬链接,链接数会增加;删除硬链接,链接数减少删除新建不会改变
目录不支持给目录创建支持
删除源文件只是链接数减一,但链接文件的访问不受影响无法访问链接文件
文件类型和源文件相同链接文件,和源文件无关
文件大小和源文件相同源文件的路径的长度
能否交叉文件系统不支持支持
对不存在的文件不支持创建硬链接支持创建软链接

创建链接文件:

 ln 源文件 目标文件               //创建硬链接文件
 ln -s 源文件或目录 目标文件       //创建软连接文件
复制代码

注意:

创建软链接时,源文件必须使用绝对路径。

3. 模拟inode号用完

#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;i<=7680;i++))>do

touch /test/ file$i

done

touch {1..7680} .txt

df -i

df -hT

#删除文件恢复

rm -rf/test/*

df -i

df -hT

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4、日志文件

4.1 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

4.2 日志文件的分类

内核及系统日志 1.由系统服务rsyslog统一进行管理 ,日志格式基本相似 2.主配置文件/etc/rsyslog.conf 用户日志 1.记录系统用户登录及退出系统的相关信息 程序日志 1.由各种应用程序独立管理的日志文件,记录格式不统一

4.3 日志保存位置

4.3.1 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

4.3.2计划任务日志

  • /var/log/cron

记录crond计划任务产生的事件信息

4.3.3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

4.3.4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

4.3.5用户登录日志

  • /var /log/lastlog

记录每个用户最近的登录事件,二进制格式

  • /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,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

  • vim /etc/rsyslog.conf

查看rsyslog.conf配置文件

  • *.info;mail.none; authpriv.none; cron.none /var/ log/messages

  • *.info 表示info等级及以上的所有等级的信息都写到对应的日志文件里

  • mail.none 表示某事件的信息不写到日志文件里(比如邮件)

4.4 日志文件分析

内核及系统日志由系统服务rsyslog 统一管理,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默认放在目录/var/log/下

4.5 内核及系统日志

由系统服务 rsyslog 统一进行管理

软件包:rsyslog-7.4.7-16.el7.x86_64、

主要程序:/sbin/rsyslogd

配置文件:/etc/rsyslog.cont

4.6 日志消息的级别

Linux系统内核日志消息的优先级别(数字等级越小,优先级越高,消息越重要)

4.7 日志记录的一般格式

时间标签: 消息发出的日期和时间

主机名: 生成消息的计算机的名称

子系统名称: 发出消息的应用程序的名称

消息: 消息的具体内容

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4.8 用户日志分析

/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