Linux操作基础(文件系统和日志分析)

文章目录

  • 一、inode与block
    • 1.1inode和block概述
    • 1.2 inode包含文件的元信息
    • 1.3 linux文件系统的三个时间戳
    • 1.4 inode的号码
    • 1.5 inode的大小
    • 1.6 inode号的特点
    • 1.7软连接与硬链接
  • 二 、文件恢复
    • 2.1 xfsdump恢复
    • 2.2 opic恢复方式
  • 三 、日志文件
    • 3.1 日志文件的分类
    • 3.2 日志的格式
    • 3.3 常见日志文件
    • 3.4 日志文件分析
    • 3.5 用户日志分析
    • 3.6日志管理

一、inode与block

1.1inode和block概述

文件存储在硬盘上,硬盘的最小存储单位叫做"扇区" ( sector )每个扇区存储512字节。

  • 操作系统读取硬盘的时候,不会一个个扇区地读取,这样效率太低,而是一次性连续读取多个扇区,即一次性读取一个"块" ( block )。这种由多个扇区组成的"块",是文件存取的最小单位。"块"的大小 ,最常见的是4KB ,即连续八个扇区组成一个块。

  • 文件数据存储在"块”中,那么还必须找到一个地方存储文件的元信息,比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种存储文件元信息的区域就叫做inode(索引节点),也叫i节点。

一个文件必须占用一个inode ,至少占用一个block。

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1.2 inode包含文件的元信息

inode包含很多文件的元信息,例如:

  • 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
  • 文件的时间戳文件类型
  • 链接数
  • 有关文件的其他数据

stat命令
可以通过stat命令来获取文件的inode号的相关信息
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查询inode号的方式还可以使用ls -l来查询

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1.3 linux文件系统的三个时间戳

  • ctime(change time):最后一次改变文件或目录的时间,例如执行chmod、chown
  • atime(access time):是最近一次访问文件或目录的时间
  • mtime(modify time):是最后一次修改文件或目录(内容)的时间

inode不包含文件名。文件名是存放在目录当中的。Linux系统中一切皆文件,因此目录也是一种文件。
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系统内部使用不同文件名,而使用inode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。

1.4 inode的号码

表面上,用户通过文件名,打开文件而实际上,系统内部这个过程分成三步:
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

硬盘分区后的结构

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访问文件的简单流程
用户访问文件,系统会查找对应的inode号,而后判断用户是否有访问的权限,如果有就会发送对应的block数据,如果没有访问的权限,则拒绝访问

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1.5 inode的大小

inode也会消耗硬盘的空间,每个inode的大小,一般是128字节或256字节。
node的总数,在格式化时就确定,查看每个硬盘分区的inode总数和已经使用的数量,可以使用命令: df -i

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1.6 inode号的特点

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,可以使用find来查找文件,而后通过inode号来完成删除.

法一: find 文件位置 -inum inode号码 -exec rm -i {} ;
法二: find 文件位置 -inum inode号码 -delete

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2、 mv移动文件或重命名文件,只是改变文件名,不影响inode 号(这里指的是非挂载磁盘)
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3、 文件数据被修改保存后,会生成一个新的inode 号码

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4、cp命令与inode:

  • 分配一个空闲的inode号
  • 在inode表中生成新条目在目录中创建一个目录项
  • 将名称与inode编号关联拷贝数据生成新的文件

5、rm命令与inode

  • 链接数递减,从而释放的inode号可以被重用把数据块放在空闲列表中
  • 删除目录项
  • 数据实际上不会马上被删除,但当另一个文件使用数据块时将被覆盖

1.7软连接与硬链接

创建格式:
ln [-s] 源文件或目录…链接文件或目标位置(加-s为软连接,不加为硬链接)

操作和范围 软链接 硬链接
删除原始文件 后 失效 仍然可用
使用范围 适用于文件或目录 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

二 、文件恢复

2.1 xfsdump恢复

xfs格式的恢复

  • xfsdump
    xfsdump -f + 备份存放的位置 + 要备份的文件或者路径
  • xfsdump的备份等级
    xfsdump 0 表示完全备份 1-9 表示增量备份 备份级别默认为0
命令 含义
-L 指定标签 session lable
-M 标签media
-s 备份单个文件,不能直接跟路径

xfsrestore
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

模拟删除恢复的操作

1、新建一个磁盘,完成格式化和挂载

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2、安装xfsdump,指定备份目录和需要备份的磁盘
先安装xfsdump

在这里插入图片描述
备份

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3、 删除文件、做恢复测试

在这里插入图片描述

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2.2 opic恢复方式

使用 cpio 命令备份或恢复数据,需注意以下几点:

  • 使用 cpio 备份数据时如果使用的是绝对路径,那么还原数据时会自动恢复到绝对路径下;同理,如果备份数据使用的是相对路径,那么数据会还原到相对路径下。
  • cpio 命令无法自行指定备份(或还原)的文件,需要目标文件(或目录)的完整路径才能成功读取,因此此命令常与 find 命令配合使用。
  • cpio 命令恢复数据时不会自动覆盖同名文件,也不会创建目录(直接解压到当前文件夹)。

1、“-o” 模式:指的是 copy-out 模式,就是把数据备份到文件库中,命令格式如下:

[root@localhost ~]# cpio -o[vcB] > [文件丨设备]

各选项含义如下:
-o:copy-out模式,备份;
-v:显示备份过程;
-c:使用较新的portable format存储方式;
-B:设定输入/输出块为 5120Bytes,而不是模式的 512Bytes;

2、“-i” 模式:指的是 copy-in 模式,就是把数据从文件库中恢复,命令格式如下:

[root@localhost ~]# cpio -i[vcdu] < [文件|设备]

各选项的含义为:
-i:copy-in 模式,还原;
-v:显示还原过程;
-c:较新的 portable format 存储方式;
-d:还原时自动新建目录;
-u:自动使用较新的文件覆盖较旧的文件;

模拟操作:
1、进行备份文件

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2、恢复数据

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三 、日志文件

日志保存位置默认位于:/var/log目录下

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

3.1 日志文件的分类

  • **内核及系统日志:**这种日志数据由系统服务rsyslog统一管理,根据其主配置文件/etc/rsyslog.conf中的设置决定将内核消息及各种系统程序消息记录到什么位置
  • **用户日志:**这种日志数据用于记录Linux系统用户登录及退出系统的相关信息,包括用户名、登 录的终端、登录时间、来源主机、正在使用的进程操作等
  • **程序日志:**有些应用程序会选择由自己独立管理一份日志文件(而不是交给rsyslog服务管理),用于记录本程序运行过程中的各种事件信息

3.2 日志的格式

vim /var/log/messages
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  • 事件产生的时间。
  • 产生事件的服务器的主机名。
  • 产生事件的服务名或程序名。
  • 事件的具体信息。

3.3 常见日志文件

  • 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。

在这里插入图片描述

  • 计划任务日志

/var/log/ cron : 记录crond计划任务产生的事件信息。

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  • 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。

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  • 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。
在这里插入图片描述

/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

3.4 日志文件分析

输入cat /etc/rsyslog.conf 命令
查看/etc/rsyslog.conf配置文件

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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)

级别 消息 级别 具体描述
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
3 ERR 错误 运行出现错误
4 WARNING 提醒 可能影响系统功能,需要提醒用户的重要事件
5 NOTICE 注意 下会影响正常功能,但是需要注意的事件
6 INFO 信息 一般信息
7 DEBUG 调试 程序或系统调试信息等

举例:

  • mail.infovar/log/maillog :比指定级别更高的日志级别,包括指定级别自身,保存到/var/log/maillog中

  • mail.=info/var/log/maillog:明确指定日志级别为info,保存至/var/loq/maillog

  • mail.!info /var/log/maillog : 除了指定的日志级别(info) 所有日志级别信息,保存至/var/log/maillog

  • *.info /var/log/maillog : 所有faqility的info级别,保存至/var/log/maillog

  • mail.*/var/log/maillog : mail的所有日志级别信息,都保存至/var/log/maillog

  • mail.notice;news,info /var/log/maillog : mail的notice以上记得日志级别和news的info以上的级别保存至/var/log/maillog

  • mail,news.crit -/var/log/maillog : mail和news的crit以上的日志级别保存/var/log/maillog中;"-"代表异步模式

3.5 用户日志分析

查询当前登录的用户情况—users、who、w命令

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查询用户登录的历史记录—last、lastb命令
last命令—用于查询成功登录到系统的用户记录而lastb则是查询登录失败的用户记录

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Web服务:/var/log/httpd/

  • access_log ——记录客户访问事件

  • error_log ——记录错误事件

代理服务:/var/log/squid/

  • access.log、cache.log

分析工具:

  • 文本查看、grep过来检索、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

3.6日志管理

  • 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,如账户和口令等

  • 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- -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

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