一、inode和block概述

文件數(shù)據(jù)包括元信息與實際數(shù)據(jù) （元信息：包含屬性的相關(guān)信息，實際數(shù)據(jù)：文件內(nèi)容）


文件是存儲在硬盤上的，硬盤的最小存儲單位叫做"扇區(qū)”(sector)，每個扇區(qū)存儲512字節(jié)。

一般連續(xù)八個扇區(qū)組成一個"塊"(block)，一個塊是4K大小，是文件存取的最小單位。操作系統(tǒng)讀取硬盤的時候，是一次性連續(xù)讀取多個扇區(qū)，即一個塊一個塊的讀取的。

block(塊)

●連續(xù)的八個扇區(qū)組成一個block(4K)

●是文件存取的最小單位

inode(索引節(jié)點)

●中文譯名為“索引節(jié)點”，也叫i節(jié)點

●用于存儲文件元信息

文件數(shù)據(jù)包括實際數(shù)據(jù)與元信息（類似文件屬性)。文件數(shù)據(jù)存儲在"塊"中，存儲文件元信息（比如文件的創(chuàng)建者、創(chuàng)建日期、文件大小、文件權(quán)限等）的區(qū)域就叫做inode。因此，一個文件必須占用一個inode，并且至少占用一個 block。

inode不包含文件名。文件名是存放在目錄當(dāng)中的。Linux系統(tǒng)中一切皆文件，因此目錄也是一種文件。

每個inode都有一個號碼，操作系統(tǒng)用inode號碼來識別不同的文件。Linux系統(tǒng)內(nèi)部不使用文件名，而使用inode號碼來識別文件。對于系統(tǒng)來說，文件名只是inode號碼便于識別的別稱，文件名和inode號碼是一一對應(yīng)關(guān)系，每個inode號碼對應(yīng)一個文件名。

所以，當(dāng)用戶在Linux系統(tǒng)中試圖訪問一個文件時，系統(tǒng)會先根據(jù)文件名去查找它對應(yīng)的inode號碼，通過inode號碼，獲取inode信息﹔根據(jù)inode信息，看該用戶是否具有訪問這個文件的權(quán)限;如果有，就指向相對應(yīng)的數(shù)據(jù)block，并讀取數(shù)據(jù)。

元信息

inode

數(shù)據(jù)

block

1.inoded內(nèi)容

inode包含文件的元信息：文件的字節(jié)數(shù)，文件擁有者的User lD，文件的Group ID，文件的讀、寫、執(zhí)行權(quán)限，文件的時間戳等

stat命令可以查看某文件的inode信息：ls -i  aa.txt  或 stat aa.txt（這個更詳細(xì)）

深入理解Linux文件系統(tǒng)與日志分析_日志文件

Linux系統(tǒng)文件三個主要的時間屬性
atime (accesstime) :當(dāng)使用這個文件的時候就會更新這個時間。
mtime (modification time) :當(dāng)修改文件的內(nèi)容數(shù)據(jù)的時候，就會更新這個時間，而更改權(quán)限或者屬性，mtime不會改變這就是和ctime的區(qū)別。
ctime (status time) :當(dāng)修改文件的權(quán)限或者屬性的時候，就會更新這個時間，ctime并不是create time，更像是change time，只有當(dāng)更新文件的屬性或者權(quán)限的時候才會更新這個時間，
但是更改內(nèi)容的話是不會更新這個時間。

find ./ -m +30 -exec rm -f {} /;     查找文件超過30天的刪除

  • 目錄也是一種文件，
  • 目錄文件的結(jié)構(gòu)

文件名1

inode號碼1

文件名2

inode號碼2

每一行稱為一個目錄項

  • 每個inode都有一個號碼，操作系統(tǒng)用inode號碼來識別不同的文件
  • Linux系統(tǒng)內(nèi)部不使用文件名，而使用inode號碼來識別文件
  • 對于用戶，文件名只是inode號碼便于識別的別稱

訪問文件的流程：用戶使用文件名訪問文件，系統(tǒng)查找文件對應(yīng)的inode，判斷用戶是否具備訪問權(quán)限，有權(quán)限指向?qū)?yīng)數(shù)據(jù)block，無權(quán)限則返回Permission denied?

2.inode的大小

inode也會消耗硬盤空間，所以格式化的時候，操作系統(tǒng)自動將硬盤分成兩個區(qū)域。一個是數(shù)據(jù)區(qū)，存放文件數(shù)據(jù):另一個是 inode區(qū)，存放 inode 所包含的信息。每個 inode 的大小，一般是128字節(jié)或256字節(jié)。

通常情況下不需要關(guān)注單個inode 的大小，而是需要重點關(guān)注inode總數(shù)。inode的總數(shù)在格式化時就給定了，執(zhí)行“df -i"命令即可查看每個硬盤分區(qū)對應(yīng)的的inode總數(shù)和已經(jīng)使用的inode數(shù)量。

3.inode的特殊作用

由于inode號碼與文件名分離，導(dǎo)致Linux系統(tǒng)具備以下幾種特有的現(xiàn)象:

1.文件名包含特殊字符，可能無法正常刪除。這時直接刪除 inode，能夠起到刪除文件的作用;

格式

普通文件 find ./ -inum 52305140 -exec rm -i {} /;      find ./ -inum 52345140 -exec rm -rf {} /   目錄

 find ./ -inum 50464299 -delete

find ./ -inum 5482545 | xargs rm -rf

2.移動文件或重命名文件，只是改變文件名，不影響inode號碼;

3.打開一個文件以后，系統(tǒng)就以inode號碼來識別這個文件，不再考慮文件名。

4.使用vi編輯器修改文件數(shù)據(jù)保存后，會生成一個新的inode號碼。使用echo導(dǎo)入數(shù)據(jù)給文件，inode號不變

深入理解Linux文件系統(tǒng)與日志分析_日志文件_02

4.實驗

1.inode節(jié)點耗盡故障處理

使用fdisk創(chuàng)建分區(qū)/dev/sdb1，分區(qū)大小30M即可（建議使用ext4，這個更準(zhǔn)確些）
fdisk /dev/sdb
mkfs.ext4 /dev/sdb1
mkdir /qqq
mount /dev/sdb1 /qqq
df -i
 模擬inode節(jié)點耗盡故障
for ((i=1; i<=7680; i++))
>do 
>touch /qqq/file$i;
>done  
或   touch {1..7680}.txt
df -i
df -hT
 刪除文件恢復(fù)
rm -rf /qqq/*
df -i
df -hT

深入理解Linux文件系統(tǒng)與日志分析_文件名_03

深入理解Linux文件系統(tǒng)與日志分析_linux系統(tǒng)_04

深入理解Linux文件系統(tǒng)與日志分析_文件名_05

深入理解Linux文件系統(tǒng)與日志分析_數(shù)據(jù)_06

深入理解Linux文件系統(tǒng)與日志分析_日志文件_07

ls -ld /qqq    查看目錄qqq 空間大小

ls /qqq/ | wc -l  查看目錄qqq文件數(shù)量

2.恢復(fù)EXT類型的文件

extundelete是一個開源的Linux數(shù)據(jù)恢復(fù)工具，支持ext3、ext4文件系統(tǒng)。(ext4只能在centos6版本恢復(fù))
使用fdisk創(chuàng)建分區(qū)/dev/sdc1，格式化ext3文件系統(tǒng)
fdisk /dev/sdc
partprobe /dev/sdc
mkfs.ext3 /dev/sdc1
mkdir /test
mount /dev/sdc1/test
df -hT
 安裝依賴包
yum -y install e2fsprogs-devel e2fsprogs-libs
 編譯安裝 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 extundelete-0.2.4/
./configure --prefix=/usr/local/extundelete && make && make install
ln -s /usr/ local/extundelete/bin/*/usr/bin/
 模擬刪除并執(zhí)行恢復(fù)操作
 cd /test
echo a>a
echo a>b
echo a>c
echo a>d
ls
extundelete  /dev/sdcl --inode 2  查看文件系統(tǒng)/dev/sdc1下存在哪些文件，i節(jié)點是從2開始的，
2代表該文件系統(tǒng)最開始的目錄。
rm -rf a b
extundelete /dev/sdc1 --inode 2
cd ~
umount /test
extundelete /dev/sdc1 --restore-allt恢復(fù)/dev/sdc1 文件系統(tǒng)下的所有內(nèi)容
在當(dāng)前目錄下會出現(xiàn)一個RECOVERED_FILES/日錄，里面保存了己經(jīng)恢復(fù)的文件
ls RECOVERED_FILES/

3.xfs 類型文件備份和恢復(fù)

Centos 7系統(tǒng)默認(rèn)采用xfs類型的文件，xfs類型的文件可使用xfsdump 與 xfsrestore 工具進(jìn)行備份恢復(fù)。

xfsdump的備份級別有兩種:0表示完全備份:1-9表示增量備份。xfsdump 的備份級別默認(rèn)為0。

xfsdump 的命令格式為:

xfsdump -f  備份存放位置      要備份的路徑或設(shè)備文件

xfsdump命令常用選項

-f

指定備份文件目錄

-L

指定標(biāo)簽session label

-M

指定設(shè)備標(biāo)簽media label

-s

備份單個文件，-s后面不能直接跟路徑

xfsdump使用限制:

1.只能備份己掛載的文件系統(tǒng)

2.必須使用root的權(quán)限才能操作

3.只能備份XFS文件系統(tǒng)

4.備份后的數(shù)據(jù)只能讓xfsrestore解析

5.不能備份兩個具有相同UUID的文件系統(tǒng)（可用blkid命令查看)

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