sudo rm-rf引发的惨案——Linux硬盘的分区和挂载

Posted 2023-02-17 zstar-_

前言

前不久，刚使用组里的一台服务器，这台服务器平时用的人不多， 没有严格的管理机制，大家都使用同一个用户名进行远程连接，人人都有sudo权限。我因为对Linux不是非常熟悉，使用管理员权限下执行了一个删除文件的操作(sudo rm-rf)，直接把系统搞崩，差点给全组造成难以估量的损失，从删库到跑路差点在我身上上演。。

最危险的命令

不少人都听说过Linux中最危险的命令就是sudo rm -rf /*

这个命令可以拆解成以下几个部分：

• sudo：获取管理员权限
• rm：remove删除
• -r：递归地删除子目录和子目录中的文件
• -f：强制删除，不再一一向用户提示确认
• /*：根目录下所有的内容

因此，执行此命令就意味着把整个系统内容全部删除，是相当危险的，听说过不少误删库导致原地离职的职场案例。

我当然清楚这种命令的危险性，不至于去直接执行，但是却用类似的命令得到了相似的后果，下面就来复盘一下案发经过。

案发经过

案发时，我主要想在服务器上装一个软件。

首先，新建一个空文件夹来存放软件的位置

mkdir soft

然后，查询了一下文件系统

df -h 

输出：
文件系统        容量  已用  可用 已用% 挂载点
udev             32G     0   32G    0% /dev
tmpfs           6.3G  2.5M  6.3G    1% /run
/dev/nvme0n1p2  457G  163G  272G   38% /
tmpfs            32G     0   32G    0% /dev/shm
tmpfs           5.0M  4.0K  5.0M    1% /run/lock
tmpfs            32G     0   32G    0% /sys/fs/cgroup
......

找到了挂载在根目录下文件系统/dev/nvme0n1p2，然后根据一个安装教程，把该系统挂到新建的文件夹下

mount /dev/nvme0n1p2 soft

不知道为什么要这样操作，当时并不清楚mount的作用，就跟着做了，然后捣鼓半天，依然安装失败，于是想把文件夹删了，再重新安装。

sudo rm -rf soft

结果系统提示：

rm: it is dangerous to operate recursively on '/'
rm: use --no-preserve-root to override this failsafe

我一头雾水，我删一个自己建的文件夹，也没有在里面放很多文件，怎么会被系统提示这操作是危险(dangerous)的呢？

轻蔑一笑，根据系统提示，继续执行：

sudo rm -rf soft --no-preserve-root

回车一敲，惨案酿成。
远程连接的ssh终端会话并没有结束，但是新的ssh连接已经无法成功，在会话中输入ls，cp等基础命令均提示找不到命令，只留下了一个仍然可以用的cd命令以及一脸懵逼和冷汗直冒的我。。

因为当时对Linux的文件系统并不了解，因此我下意识地认为删除了一个挂载在根目录下的文件系统，就等价于执行了上面那条危险命令。删了系统倒是问题不严重，严重的是这台服务器上还有几个T的实验数据和成果，如果误删，那我成了全组的“千古罪人”。

为了给师兄和同门一个交代，我赶紧去补习了一下Linux文件系统的相关知识。于是就有了下面的一些知识笔记。

Linux文件系统知识

Linux目录树结构

在Linux系统中，文件目录树如下图[1]所示。

其中，各目录有着特殊含义：

• /bin:存放用户经常使用的命令
• /boot:启动加载程序的静态文件
• /dev:设备文件目录
• /etc:系统配置文件目录
• /home:普通用户的家目录
• /root:系统管理员的家目录
• /run:进程的运行数据存放的目录
• /sbin:存放系统管理员用户使用的命令
• /tmp:临时文件目录；任何人都可以访问，存放周期10天
• /usr:存放程序文件，库文件，共享文件，各种文档等
• /usr/bin:存放用户命令
• /usr/local:程序安装目录
• /usr/sbin:类似/sbin;存放管理员用户使用的命令
• /usr/tmp：被抛弃的临时文件目录
• /var:动态数据文件目录；日志文件log，数据库，缓存目录等
• /lib:存放程序的库文件
• /lib64:存放64位程序库文件
• /media:移动媒体的挂载点
• /mnt:临时挂载的文件系统的挂载点
• /opt:存放第三方软件服务
• /proc:伪文件系统，内核映射文
• /srv: 用来存储本机提供的服务或数据
• /sys:伪文件系统，跟硬件设备相关的属性映射文件

所有的目录文件通常不是放在一整块硬盘之上，就像windows中，基本会单独区分C盘和D盘，盘符就是挂载点。
挂载的含义就是将硬盘和一个文件夹进行绑定连接，这样通过文件夹就可以访问到硬盘的数据。在Linux中，并不会像Windows那样自动生成挂载点，需要手动进行挂载。

如果有两块硬盘，通常的硬盘挂载分布如下，一块硬盘用来挂载根分区和系统相关的文件，另一块硬盘挂载在home文件夹下，即用户信息和数据文件。

看到这里，稍稍松了口气，在之前的惨案中，显然根目录的硬盘挂在了一个空文件夹下，这就导致了空文件夹中包含了系统相关的内容，因此再进行删除会提示危险命令。同时，删除之后，系统报废，但数据之类的内容都挂在了其它盘，不受影响。

硬盘分区

发现问题并没有想象中严重，那么继续往下学习。假设一个新场景，服务器如果新增了一块硬盘，应该如何进行分区？因为硬盘很大，对齐进行分区之后能够更方便进行资源管理，同时也增加了安全性(外一一个和我一样的憨批把整个分区误删了呢，这样其它分区可以不受影响)。

首先要了解一下分区类型，对于一个硬盘来说，通常分为主分区、扩展分区和逻辑分区。
主分区最多存在4个(包含拓展分区)，通常用来存储系统相关命令和驱动，类似windows的C盘。
除去主分区之外，剩下的分区被称为拓展分区，在拓展分区中，可以划分成数个逻辑分区(IDE硬盘最多支持59个逻辑分区，SCSI硬盘最多支持11个逻辑分区)

下图[2]中展示了两种不同的分区方式，无论哪种分区，逻辑分区的命名均从sda5开始。

在分区之前，可以使用df命令来查看已挂载磁盘的总容量、使用容量、剩余容量等信息

df [选项] [挂载点]

选项：
-a 显示所有的文件系统信息，包括特殊文件系统，如/proc、/sysfs
-h 使用习惯单位显示容量，如KB，MB或GB等
-T 显示文件系统类型
-m 以MB为单位显示容量
-k 以KB为单位显示容量。默认就是以KB为单位

在服务器上输入df -h，输出以下信息：

可以看到，服务器上有这几类文件系统：

• udev
  挂载在/dev目录下，起设备管理器的作用
• tmpfs
  tmpfs是一种基于内存的文件系统，无需格式化可以直接使用，读写速度快，重启后丢失
• /dev/loop
  loop是一种伪设备，能使用户像块设备一样访问一个文件
• /dev/nvme0n1
  系统硬盘，p1，p2是该硬盘上的分区
• /dev/sda
  系统硬盘

因此可以发现，该系统上只挂载了两块硬盘nvme0n1和sda，其中，nvme0n1划分了两个子分区，sda没有划分分区。

使用lsblk命令，可以看得更加清楚一些：

在Linux中，使用du命令可以查看文件夹大小

du [选项] [目录或文件名]
选项：
-a 显示每个子文件的磁盘占用量。默认只统计
子目录的磁盘占用量
-h 使用习惯单位显示磁盘占用量，如KB，MB
或GB等
-s 统计总占用量，而不列出子目录和子文件的
占用量

在上面可以看到sda这块硬盘挂在/mnt目录下，已经使用939G的空间。

那用du命令来查看一下该文件夹的大小，神奇的是该文件夹大小只有912G。

主要原因是：

• df命令是从文件系统考虑的，不光要考虑文件占用的空间，还要统计被命令或程序
  占用的空间（最常见的就是文件已经删除，但是程序并没有释放空间）
• du命令是面向文件的，只会计算文件或目录占用的空间

因此，df命令查出来的所用空间会比du命令查出来的更大。同时，这样启示服务器的管理者需要定期对服务器进行重启，释放那些临时文件空间。

下面学习分区，硬盘分区需要使用fdisk命令。

示例：

fdisk /dev/sdb

输入n，新建分区
e：extended 代表新建拓展分区
p：primary partition 主分区
输入p，输入1，新建1号主分区
内存分配输入+2G，给1号主分区分配2G大小
分区完之后，输入p，可以查看到硬盘中的新分区信息

分完一号主分区之后，再分一个2号主分区作为拓展分区，命令类似

拓展分区分完分逻辑分区

硬盘分区分完之后，需要进行格式化。

格式化命令：

mkfs -t ext4 /dev/sdb1

硬盘挂载

硬盘分区完之后，需要挂载到空文件夹才能使用。

输入mount，可以查询系统中已经挂载的设备。
mount命令格式：

mount [-t 文件系统] [-L 卷标名] [-o 特殊选项] 设备文件名 挂载点
选项：
-t 文件系统：加入文件系统类型来指定挂载的类型，可以ext3、ext4、iso9660等文件系统
-L 卷标名：挂载指定卷标的分区，而不是安装设备文件名挂载
-o 特殊选项：可以指定挂载的额外选项

特殊选项：

通常来说，只需要mount 设备文件名 挂载点即可

如果需要卸载(卸载就类似于Windows中的弹出)，输入umount 设备文件名 或umount 挂载点

对于外接硬盘，每次挂载完之后，重启之后需要重新挂载，因此对于长期插在机器上使用的硬盘，可以设置其自动挂载

自动挂载需要修改/etc/fstab这个文件，该文件每行有六个字段，含义如下：

• 第一字段：分区设备文件名或UUID（硬盘通用唯一识别码）
• 第二字段：挂载点
• 第三字段：文件系统名称
• 第四字段：挂载参数
• 第五字段：指定分区是否被dump备份，0代表不备份，1代表每天备份，2代表不定期备份
• 第六字段：指定分区是否被fsck检测，0代表不检测，其他数字代表检测的优先级，那么当然1的优先级比2高

如果需要自动挂载，就在该文件中添加信息，示例如下：

注意写完之后务必要执行mount -a，该命令是依据配置文件/etc/fstab的内容，执行自动挂载，相当于进行一次测试，如果该文件出现问题，会导致系统无法正常启动。

意外防止方案

Linux文件系统了解到这里，回到案发现场。学习完这些内容后，我联系到了服务器管理的运维人员，重装系统，重打驱动，顺利解决这个篓子。

那么，为了防止下一次出现这种状况，我总结了一些防止意外的方案。

方案一：大数据备份

该方案在很多企业中被广泛采用，基本是搭建Hadoop集群，实现数据和文件的备份，不过该方案需要依赖较多的资源投入，对于普通实验室来说并不适用。

方案二：严格权限管理

看到不少实验室共用服务器是给每一个学生都新建一个用户，这样大家各自用各自的工作区，互不影响。并且，限制用户的权限，sudo权限仅给予服务器管理员账户中，这样可以直接防止一个用户毁坏整个服务器。而且，管理员可以查看到各用户的历史记录.bash_history，更方便管理。但麻烦之处在于每次需要管理员来单独开辟用户并授权，对于小型实验室来说过于繁琐。

方案三：回收站机制

windows有个回收站，可以防止误删文件。Linux没有这项机制，但是可以新建一个文件作为回收站，每次执行rm命令时，自动将rm替换成mv，将删除的文件移动到回收站，之后定期清理回收站内容即可。
该方案主要参考自：https://blog.csdn.net/geek64581/article/details/101095854

首先创建一个回收站：

mkdir -p ~/.trash 

然后编辑：~/.bashrc文件

vim ~/.bashrc

文件最后添加：

alias rm=del        
del()             
  
  mv $@ ~/.trash/  
  
cleartrash()      
  
    read -p "clear sure?[Input 'y' or 'Y' to confirm. && Input 'n' to cancel.]" confirm   
    [ $confirm == 'y' ] || [ $confirm == 'Y' ]  && /bin/rm -rf ~/.trash/*   
  

保存修改退出，运行source ~/.bashrc使其立即生效

这样就配置完毕，定期执行cleartrash清空回收站即可

References

[1]《鸟哥的Linux私房菜》(第4版)
[2]兄弟连Linux教程：https://www.bilibili.com/video/BV1DA4y1X7ZB
[3]教程笔记：https://blog.csdn.net/yy150122/article/details/106146414
[4]https://blog.csdn.net/geek64581/article/details/101095854