linux运维必了解的日志文件系统

Posted 2021-10-13 小小考拉123

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一、inode与block

1.1inode和block概述

1.1.1inode和block的关系

1.2inode的内容

1.2.1inode包含文件的元信息

1.2.2linux文件系统的三个时间戳

1.2.3目录文件结构

1.3inode的号码

1.3.1 硬盘分区后的结构

1.4inode的大小

1.5inode特点

1.6软连接与硬链接

1.7恢复误删除的xfs文件

1.8EXT类型文件恢复误删除

二、分析日志文件

2.1日志文件的分类

2.2.日志文件的格式

2.3常见日志文件

2.4日志文件分析

2.4.1内核及系统日志配置文件及日志消息等级

2.4.2用户日志分析

2.4.3程序日志分析

2.5日志管理

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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。

1.1.1inode和block的关系

1.2inode的内容

1.2.1inode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

PS：inode不包含文件名

可以用stat命令，查看某个文件的inode信息

示例：

[root@localhost ~]# stat /etc/passwd

1.2.2linux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

1.2.3目录文件结构

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。.

1.3inode的号码

1. 表面上，用户通过文件名，打开文件

2. 实际上,系统内部这个过程分成三步：

   • 系统找到这个文件名对应的inode号码

   • 通过inode号码 ,获取inode信息

   • 根据inode信息，找到文件数据所在的block

3. 读出数据使用Is -i命令,可以看到文件名对应的inode号码: ls -i /etc/passwd

   ​[root@localhost ~]# ls -i /etc/passwd 69209681 /etc/passwd

4. 使用stat命令，查看文件inode信息中的inode号码: stat /etc/passwd

   [root@localhost ~]# stat /etc/passwd
   

1.3.1 硬盘分区后的结构

• 访问文件的简单流程：

  • 当一个用户在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它的 inode ,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

  • 如果没有,就返回Permission denied

1.4inode的大小

• inode也会消耗硬盘空间，每个inode的大小，一般是128字节或256字节

• inode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

  [root@localhost ~]# df -i
  文件系统                   Inode 已用(I)  可用(I) 已用(I)% 挂载点
  /dev/mapper/centos-root 26214400  145278 26069122       1% /
  devtmpfs                  221158     446   220712       1% /dev
  tmpfs                     225137       1   225136       1% /dev/shm
  tmpfs                     225137     646   224491       1% /run
  tmpfs                     225137      16   225121       1% /sys/fs/cgroup
  /dev/sda1                 524288     328   523960       1% /boot
  /dev/mapper/centos-home 38400000      10 38399990       1% /home
  tmpfs                     225137       9   225128       1% /run/user/42
  tmpfs                     225137       1   225136       1% /run/user/0
  ​
  ​

1.5inode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;

   删除inode号的方法：

   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

   [root@localhost test]# ls -i /test/a.txt 
   67 /test/a.txt
   [root@localhost test]# find /test/ -inum 67 -delete      法一
   [root@localhost test]# ls /test/
   [root@localhost test]#
   [root@localhost test]# touch 2.txt
   [root@localhost test]# ls -i 2.txt 
   68 2.txt
   [root@localhost test]# find /test/ -inum 68 -exec rm -i {} \\;  法二
   rm：是否删除普通空文件 "/test/2.txt"？y
   [root@localhost test]# 

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）;

   

    

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. 文件数据被修改保存后，会生成一个新的inode 号码。

   

5. 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

6. 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

1.6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

1.7恢复误删除的xfs文件

• 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。

xfsdump格式：

xfsdump -f 备份存放位置 要备份的路径或设备文件

• xfsdump常用选项

  常用选项	功能
  -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

• 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(可用blkid命令查看)

• 实例演示

1. 添加一块新的硬盘（参考此篇博客），创建新的分区，格式化并挂载

   

   

   

2. 在挂载目录/mnt下创建文件

   

3. 安装xfsdump，指定备份目录和需要备份的磁盘

   

   

4. 删除文件，做恢复测试

   

1.8EXT类型文件恢复误删除

一、安装依赖包：

• e2fsprogs-libs-1.41.12- 18. el6.x86_ 64.rpm

• e2fsprogs-devel-1 41.12-18.el6.x86_ 64.rpm

二、 配置、编译及安装

安装依赖包：

• extundelete-0.2.4.tar.bz2

三、具体步骤：

1. 安装依赖包

   

2. 下载安装包并解压

   

   

3. 编译安装

   

   

4. 测试前准备

   

   

   

   

5. 模拟删除数据并恢复

   可以使用extundelete /devlsdb1 --inode 2查看文件系统/devlsdb1下存在哪些文件，

   具体的使用情况。其中--inode 2代表从i节点为2的文件开始查看，一般文件系统格式化挂载之后，i节点是从2开始的，2代表该文件系统最开始的目录。

   在恢复前需要先解挂载

二、分析日志文件

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

2.1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

2.2.日志文件的格式

• 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。

2.3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、I0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。

  

• 计划任务日志

  /var/log/ cron ： 记录crond计划任务产生的事件信息。

  

• 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。

  

• 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。

  • /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

2.4日志文件分析

2.4.1内核及系统日志配置文件及日志消息等级

[root@localhost mnt]# cat /etc/rsyslog.conf 
查看/etc/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(这里比如是邮件)

• 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

   

2.4.2用户日志分析

在wtmp、btmp、 lastlog等日志文件中 ,保存了系统用户登录、 退出等相关的事件消息。 但是这些文件都是二进制的数据文件，不能直接使用tail、less等文本查看工具进行浏览,需要使用who、w、users、 last和lastb等用户查询命令来获取日志信息

2.4.2.1查询当前登录的用户情况—users、who、w命令

2.4.2.2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

  

• lastb命令—用于查询登录失败的用户记录

  

2.4.3程序日志分析

程序日志由相应的应用程序独立进行管理

• 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

• 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

2.5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