【文件系统和系统日志分析】

目录

  • 一、inode和block概述
    • block（块）
    • inode（索引节点）
  • 二、inode内容
  • 三、inode的号码
    • 3.1、查看inode号码的方法
  • 四、inode的大小
    • 磁盘分区后的结构
    • 访问文件的简单流程
  • 五、删除乱码文件
  • 六、inode节点耗尽故障处理
    • 6.1、模拟inode节点耗尽故障
  • 七、恢复误删的文件
    • 7.1、xfs 类型文件备份和恢复
      • 模拟删除
      • xfsdump的常用选项
      • xfsrestore 命令格式
    • 7.2、ext类型文件恢复
      • 使用fdisk创建分区/dev/sdc1，格式化ext3文件系统
      • 下载安装包
      • 安装依赖包
      • 编译安装 extundelete
      • 模拟删除
      • 恢复文件
  • 八、分析日志文件
    • 8.1、日志文件的分类
      • 1、内核及系统日志：
      • 2、计划任务日志
      • 3、系统引导日志
      • 4、邮件系统日志
      • 5、用户登录日志
    • 8.2、日志的级别
    • 8.3、设备字段解释
    • 8.4、用户日志分析
    • 8.5、程序日志分析
    • 8.6、查询用户登录的历史记录 last，lastb 命令
    • 8.7、日志管理策略

一、inode和block概述

文件数据包括元信息与实际数据

文件存储在硬盘上，硬盘最小存储单位是“扇区”，每个扇区存储512字节

block（块）

·连续的八个扇区组成一个 block(4K)
·是文件存取的最小单位

inode（索引节点）

·中文译名为“索引节点”，也叫 i 节点
·用于存储文件元信息

在这里插入图片描述

block 的作用：用来存真正的数据内容
每个扇区的大小规定是512B,系统在读取硬盘数据时，并不会一个个扇区去读，而是一次性连续性读取多个扇区，即一次性读取一个快，这种多个扇区
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8个sector组成一个block

inode 的作用：用来存数据的元信息的，所谓元信息指的就是该数据的一些属性，特性。
那我们的inode可以记录的信息有哪些？
可以是文件权限（rwx）的记录，文件的属主，属组，文件大小，时间戳等，这种存储文件元信息的区域就叫做 inode，中文译名"索引节点”，
也叫i节点，因此，一个文件必须占用一个inode，但至少占用一个block

注：inode中并不包括文件名，其实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即查看目录中的文件，
cd转目录后通过ls列目录里可以查看文件名，而我们每个inode都有一个号码，系统用inode号码识别不同的文件，系统内部不使用文件名，
而使用inode号码来识别文件。

二、inode内容

inode包含文件的元信息
	文件的字节数
	文件拥有着的USER ID（不包含文件名）
	文件的GROUP ID
	文件的读，写，执行权限
	文件的时间戳
用stat 命令可以查看某个文件的inode信息
	示例： stat aa.txt
Linux系统文件的三个主要的时间属性
ctime(change time ) 改变
	最后一次改变文件或目录 （属性）的时间
atime (access time）访问
	最后一次访问文件或目录的时间
mtime(modify time) 修改
	最后一次修改文件或者目录（内容）的时间）
目录文件的结构
	目录文件也是一种文件
	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号码来标识文件
对于用户，文件名只是inode号码便于识别的别称

三、inode的号码

用户通过文件名打开文件时，系统内部的过程（重要）
	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获取信息
	3、根据inode信息，找到文件数据所在的block，读出数据

3.1、查看inode号码的方法

ls-i命令: 查看文件名对应的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

四、inode的大小

inode 也会消耗硬盘空间
	1、每个inode的大小
	2、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

磁盘分区后的结构

在这里插入图片描述

访问文件的简单流程

在这里插入图片描述

五、删除乱码文件

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，会生成一个新的 inode 号码。

 方法一：
 touch a.txt
 ls -i a.txt
 67433578 a.txt
 find ./ -inum 67433578 -exec rm -i {} \;
 解释：意思就是find找到内容作为后面rm删除对象
 
 方法二：
 touch aa.txt
 ls -i aa.txt
 67164213 aa.txt
 find ./ -inum 67164213 | xargs rm -f 
xargs这个参数就是强力的意思， 如果前面的输出结果包含空格或制表符也会被强力执行）

方法三：
 touch aaa.txt
 ls -i aaa.txt
 67433580 aaa.txt
 find ./ -inum 67433580 -delete

六、inode节点耗尽故障处理

过程：
正常对一块磁盘分区，格式化，挂载（此处是实验所以尽量将分区设置的小一点）
使用fdisk创建分区、dev/sdb1  ，分区大小设置为40M即可
fdisk /dev/sdb    创建分区
mkfs.ext4 /dev/sdb1    格式化
mount /dev/sdb1 /mnt   挂载
df -i

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

6.1、模拟inode节点耗尽故障

cd /mnt
 
for ((i=1; i<=10240; i++));do touch /mnt/file$i;done
分行显示：
for ((i=1; i<=10240; i++))
do
touch /mnt/file$i
done  
写入文件
touch {1..10240}.txt
 
df -i
df -hT

当inode号占用满后无法继续写入文件
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
删除文件恢复
在这里插入图片描述

七、恢复误删的文件

7.1、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。

fdisk /dev/sdb  创建分区
mkfs -t xfs /dev/sdb2 使用xfs格式化
mkdir /data   创建挂载文件
mount /dev/sdb2 /data   挂载文件

在这里插入图片描述

模拟删除

cp /etc/passwd /etc/shadow /data

在目录里创建文件
echo a > a    
echo b > b
echo c > c

mkdir 123   创建一个目录
cp  /etc/yum.repos.d/* 123/ -r  
复制一个内容到123目录里，加个r递归复制

在这里插入图片描述

使用 rpm -q xfsdump  查看有没有安装xfsdump
没有安装的话，用yum install -y xfsdump

xfsdump -f /opt/dump_sdb2 /dev/sdb2
opt:备份的位置
dump_sdb2：指定名称
dev/sdb2 : 设备名称

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

设置好后就可以看见在opt目录里有这个dump_sdb2的文件在这里插入图片描述把data目录里的文件删除

在这里插入图片描述

cd /opt/   进入opt目录
xfsrestore -f /opt/dump_sdb2 /data/  将之前备份的文件，放入data目录里

在这里插入图片描述使用xfsrestore命令后，删除的文件又回来了
在这里插入图片描述

xfsdump的常用选项

选项作用
-f指定备份文件目录
-L指定标签 session label
-M指定设备标签media label
-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的权限才能操作
3.只能备份XFS文件系统
4.备份后的数据只能让xfsrestore解析
5.xfsdump是透过文件系统的uuid来分辨各个备份档的,所以不能备份两个具有相同UUID的文件系统（可用 blkid命令查看）

7.2、ext类型文件恢复

·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
mkfs.ext3 /dev/sdc1   格式化分区为ext3
mkdir /data      创建挂载文件
mount /dev/sdc1 /data      挂载
df -hT

下载安装包

tar xf extundelete-0.2.4.tar.bz2  解压

在这里插入图片描述

安装依赖包

yum  install -y e2fsprogs-devel e2fsprogs-libs

在这里插入图片描述

编译安装 extundelete

cd /test
 
#下载包
wget http://nchc.dl.sourceforge.net/project/extundelete/extundelete/0.2.4/extundelete-0.2.4.tar.bz2
 
#解压包
tar jxvf extundelete-0.2.4.tar.bz2
 
#编译 安装
cd extundelete-0.2.4/
./configure --prefix=/usr/local/extundelete && make && make install
 
#优化执行路径（软链接到系统path路径中，以便cmd中直接使用）
ln -s /usr/local/extundelete/bin/* /usr/bin/

模拟删除

cd /test
echo a>a
echo a>b    ##创建文件
echo a>c
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        #删除文件
extundelete /dev/sdc1 --inode 2
 
cd ~         #立刻解挂 避免进一步损失
umount /test

恢复文件

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/

八、分析日志文件

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
	
日志保存位置
	默认位于：/var/log目录下

主要日志文件介绍：

内核及公共消息日志/var/log/messages
计划任务日志/var/log/cron
系统引导日志/var/log/dmesg
邮件系统日志/var/log/maillog
用户登录日志/var/log/lastlog，/var/log/secure，/var/log/wtmp，/var/run/btmp

8.1、日志文件的分类

1、内核及系统日志：

由系统服务rsyslog统一管理进行，日志格式基本相似
日志记录的一般格式：
时间标签，主机名，子系统进程名，进程的消息字段

在这里插入图片描述

2、计划任务日志

/var/log/cron：记录crond计划任务产生的事件信息

在这里插入图片描述

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。
在这里插入图片描述

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。

5、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

8.2、日志的级别

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）：

级号消息级别说明
0EMERG紧急会导致主机系统不可用的情况，如系统崩溃
1ALERT警告必须马上采取措施解决问题，如数据库被破坏
2CRIT严重比较严重的情况。如硬盘错误，可能会阻碍程序的部分功能
3ERR错误运行出现错误。不是非常紧急，尽快修复的
4WARNING提醒可能影响系统功能，需要提醒用户的重要事件。不是错误，如磁盘用了85%等
5NOTICE注意不会影响系统但值得注意
6INFO信息一般信息，正常的系统信息
7DEBUG调试程序或系统调试信息等。包含详细开发的信息，调试程序时使用

8.3、设备字段解释

选项作用
auth用户认证时产生的日志
authprivssh、ftp等登录信息的验证信息
daemon一些守护进程产生的日志
ftpFTP产生的日志
lpr打印相关活动
markrsyslog服务内部的信息，时间标识
news网络新闻传输协议(nntp)产生的消息。
syslog系统日志
uucpUnix-to-Unix Copy 两个unix之间的相关通信
console针对系统控制台的消息。
cron系统执行定时任务产生的日志。
kern系统内核日志
local0~local7自定义程序使用
mail邮件日志
user用户进程

8.4、用户日志分析

分析工具
	users, who, w, last, lastab

在这里插入图片描述

8.5、程序日志分析

由相应的应用程序梳理进行管理
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，
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, Awststs等专用日志分析工具

8.6、查询用户登录的历史记录 last，lastb 命令

查询用户登录的历史记录
	last 查看成功登录到系统的用户记录
	lastb查看登录失败的用户记录

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

8.7、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，如账户，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

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