第6章 ext3文件系统反删除利器ext3grep

Posted 2020-06-19 技术为王

第6章  ext3文件系统反删除利器ext3grep

 

只能用于ext3文件系统！！！！！！！高俊峰（高性能Linux服务器构建实战：运维监控、性能调优与集群应用(完整)）

 

Linux作为企业级服务器，数据的安全性至关重要，任何数据的丢失和误删除都是不可容忍的。作为系统管理员，一定要有数据保护意识，不但要对服务器数据进行定期备份，而且还要具有误删除数据后将其快速恢复的技能。本章重点讲述Linux下的ext3文件系统中用于数据恢复的开源软件ext3grep。通过这个软件，可以快速、准确地恢复误删除的数据。最后，通过两个实例具体介绍利用ext3grep恢复数据的详细过程。

6.1“rm-rf”带来的困惑

国外一份非常著名的Linux系统管理员守则中有这么一条：“慎用rm-rf命令，除非你知道此命令将带来什么后果”。可见，这个命令对系统管理员的重要性。在实际的工作中，由此命令带来的误删除数据的案例屡见不鲜，很多系统管理员都遇到过或者犯过这样的错误。由于开发人员对命令不熟悉，或者粗心大意、疏于管理，执行了此命令，数据在一瞬间就被清空了。Linux不具备类似回收站的功能，这就意味着数据会丢失。虽然Linux自身提供了恢复数据的机制，但是这个功能基本没用，要恢复数据，通过常规手段是无法完成的，此时，只有找专业的数据恢复公词来恢复数据，这样无疑要付出很大的成本，造成无法估量的损失。

可见，作为系统管理员，一定要有数据安全意识，数据保护意识，严格遵守相关维护守则，将这种失误带来的损失降低到最低。幸运的是，Linux下提供了一款恢复误删数据的开源软件，利用这个ext3文件系统数据恢复工具ext3grep可以恢复误删除的数据。

6.2  ext3grep的安装与使用

    ext3grep是一个开源的ext3文件系统反删除工具。在ext3grep出现之前，数据被删除后，通过常规手段恢复基本上是不可能的，虽然debugfs命令可以对ext2文件系统做一些恢复，但是对ext3文件系统就无能为力了。ext3是一个日志型文件系统，ext3grep正是通过分析ext3文件系统的日志信息来恢复被删除的文件和数据的。

6.2.1  ext3grep的恢复原理

在介绍ext3grep恢复原理之前，先介绍一下文件系统中inode的一些相关知识。inode是文件系统组成的最基本单元，是文件系统连接任何子目录、任何文件的桥梁。它包括了文件系统中文件基本属性和存放数据的位置等相关信息。每个文件由两部分组成：一部分是inode，另一部分是block。block用来存储数据，inode用来存储数据索引信息，包括文件大小、读写权限、属主、归属的用户组等。操作系统根据用户指令，通过inode值就能很快找到对应的文件。

打个比方，存储设备或磁盘区分就相当于一本书，block相当于书中的每一页，inode相当于这本书的目录。一本书有很多内容，要查找某部分的内容，先查找目录，然后就能很快定位到想要查看的内容。

在Linux下可以通过“ls-id”命令来查看某个文件或者目录的inode值。例如查看根目录的inode值，可以输入：

[[email protected] /]#ls –id   /

2 /

由此可知，根目录的inode值为2。

利用ext3grep恢复文件时并不依赖特定文件格式。首先ext3grep通过文件系统的、root inode（根目录的inode一般为2）来获得当前文件系统下所有文件的信息，包括存在的和已经删除的文件，这些信息包括文件名和inode。然后利用inode信息结合日志去查询该inode所在的block位置，包括直接块、间接块等信息。最后利用dd命令将这些信息备份出来，从而恢复数据文件。

6.2.2 ext3grep的安装过程

操作系统环境：CentOS release 5.4。

ext3grep版本：ext3grep-0.10.1。

ext3grep官方网站：http://code.google.com/p/grep/,可以从这里下载最新的ext3grep版本。这里下载的是ext3grep-0.10.1.tar.ga。

所需的系统相关包：

yum install -y e2fsprogs*

 

□[[email protected]~]#rpm-qa|grep e2fsprogs

□e2fsprogs-libs-1.39-8.el5

□e2fsprogs-1.39-8.el5

□e2fsprogs-devel-1.39-8.el5

系统必须安装e2fsprogs-libs，不然后面ext3grep的安装会出现问题。

下面进入编译安装阶段，过程如下：

[[email protected] /opt]# tar zxvf ext3grep-0.10.1.tar.gz

[[email protected] ext3grep-0.10.1]# ./configure

[[email protected] ext3grep-0.10.1]# make

[[email protected] ext3grep-0.10.1]# make install

[[email protected] ext3grep-0. 10.1]# ext3grep  —v

Running ext3grep veraion 0. 10.1

这样，ext3grep就安装完成了，默认的ext3grep命令放在/usr/local/bin目录下。ext3grep的使用非常简单，这里不做介绍，可以通过“ext3grep --help”获取详细的使用帮助。

 

6.3通过ext3grep恢复误删除的文件与目录

6.3.1  数据恢复准则

    当发现某个分区的数据被误删除后，要做的第一件事是立刻卸载被误删除文件所在的分区，或者重新以只读方式挂载此分区。

    这么做的原因其实很简单：删除一个文件，就是将文件inode节点中的扇区指针清除，同时，释放这些数据对应的数据块，而真实的文件还存留在磁盘分区中。但是这些被删除的文件不一定会一直存留在磁盘中，当这些释放的数据块被操作系统重新分配时，那些被删除的数据就会被覆盖。因此，在数据误删除后，马上卸载文件所在分区可以降低数据块中数据盖的风险，进而提高成功恢复数据的机率。

6.3.2实战ext3grep恢复文件

1．模拟数据误删除环境

  下面通过一个模拟环境，详细介绍利用ext3grep恢复数据文件的过程。

  [[email protected]／]#mkdir /disk          #建立一个挂截点

  [[email protected]／]#cd /mydata

  [[email protected] mydata] # dd if=/dev/zero of =/mydata/disk lcount=102400

                                            #模拟磁盘分区，创建一个空设备

102400+0 records in

102400+0 records out

52428800 bytes (52 MB) copied，1.20597 seconds.，43.5 MB/s

  [[email protected] mydata]# mkfs . ext3 /mydata/diskl     #将空设备格式化ext3格式

  [[email protected] mydata]# mount -o loop /mydata/diskl /disk #挂载设备到 /diak目录下

  [[email protected] mydata]# cd /disk/

  [[email protected] mydata]# cp /etc/profile /diek    # 复制文件到模拟磁盘分区

[[email protected] mydata]# cp /boot/initrd-2.6.18-164.11.1.e15xen.img /disk

[[email protected] mydata]# echo"ext3grep   test">ext3grep.txt

[[email protected] mydata]# mkdir /disk/ext3grep

[[email protected] mydata]# cp /etc/hosts /disk/ext3grep

[[email protected] mydata]# pwd

/disk

[[email protected] mydata]# ls  -al

总计 2512

drwxr-xr-x  4  root  root   4096  04-07  16 : 46 .

drwxr-xr-x 31  root  root   4096  04-07  16 : 45 . .

drwxr-xr-x  2  root  root   4096  04-07  16 : 46  ext3grep

-rw-r--r--   1  root  root     14  04 -07  16 : 31  ext3grep . txt

-rw-------   1  root  root 2535991  04 -07  16 : 30 initrd-2.6.18-164.11.1. e15xen. img

drwx------  1  root  root   4096  04-07  16 :33  lost+found

-rw-r--r--   1  root  root   1029  04-07   16:30 profile

[[email protected] disk] # md5sum  profile     #获取文件校验

a6e82d979bb95919082d9aceddf56c39 profile

[[email protected] disk] # md5sum  initrd-2.6.18-164.11.1.el5xen.img

031226080e00d7f312blf 95454e5alff  initrd-2.6.18-164.11.1.el5xen . img

[[email protected] disk] # md5sum  ext3grep . txt

5afe55495cdb666daad667elcd797dcb  ext3grep . txt

[[email protected] disk] # rm-rf  /disk/*    #模拟误删除数据操作

[[email protected] disk] # ls

2．卸载磁盘分区

执行以下命令卸载磁盘分区：

[[email protected] disk]# cd /opt            #切换到/opt目录下

[[email protected] disk]# umount  /disk     #卸载模拟磁盘分区

3．查询恢复数据信息

执行如下命令，查询需要恢复的数据信息：

[[email protected] /opt] # ext3grep  /mydata/diskl   --ls  -inode 2

执行该命令后，ext3grep就开始搜索可以恢复的数据文件信息，输出如图6-1所示。

图6-1  通过ext3grcp查询可恢复的数据信息

“ext3grep /mydata/diskl  --ls -inode 2“主要用于扫描当前文件系统下所有文件的信息，包括存在的和已经删除的文件，其中含有D标识的就是已被删除的文件，如果不记得被删除的文件的名称，可以通过这种方式来获取要恢复的文件的名称。

通过下面的方式可以获取文件要恢复的路径信息。

[[email protected]  /opt] # ext3grep   /mydata/diakl   -- dump- names

Running ext3grep version 0.10.1

Number of groups: 7

Minimum / maximum journal block:  447／4561

 

Loading  journal  descriptors . . . sorting . . . done

The oldest inode block that is still in the journal, appears to be from 1270629014

    =Wed Apr  7 16:30:14 2010

Number of descriptors in journal: 63; min / max  sequence  numbers: 2 / 10

Loading  diskl . ext3grep . stage2  . . .  done

ext3grep

ext3grep . txt

ext3grep/hosts

initrd-2.6.18-164.11.1.e15xen.img

lost+found

profile

4．恢复单个文件

如果要恢复被删除的某个文件，通过下面方式即可。

[[email protected]  /opt]# ext3grep /mydata/diskl --restore-file ext3grep.txt

Running ext3grep version 0.10.1

Number of  groups：7

Minimum／maximum journal block: 447／4561

Loading  journal descriptors . . . sorting . . . done

  The oldest inode block that is still in the journal, appears to be from 1270629014

    = Wed Apr  7 16：30:14  2010

Number of descriptors in journal: 63, min／max sequence numbers:2／10

Wiriting output to directory  RESTORED_FILES/

Loading  diskl. ext3grep. stage2 . . . done

Restoring  ext3grep.txt

 由上面的输出可知，被删除的文件ext3grep.txt已经成功恢复。那么恢复的数据放到哪里了呢？在这段操作中，在/opt目录下执行ext3grep命令，恢复的数据文件就存放在/opt/RESTORED—FILES目录下，也就是说ext3grep会在执行恢复命令的当前目录下自动创建一个RESTORED_ FILES目录，这个目录专门用于存放恢复的数据。

  下面是恢复指定目录下的某个文件的操作：

  [[email protected] /opt]# ext3grep /mydata/diskl --restore-file ext3grep/hosts

Running ext3grep version 0.10.1

Number  of  groups:  7

Minimum / maximum journal black: 447 / 4561

Loading journal descriptors. . . Sorting. . . done

The oldest inode block that is still in the journal, appears to be from 1270629014

    =Wed Apr  7 16:30:14 2010

Number of descriptors in journal: 63, min / max sequence numbers: 2 / 10

Loading  diskl . ext3grep . stage2. . .done

Restoring ext3grep/hosts

    这里要注意的是，“--restore-file”后面指定的是恢复文件路径，这个路径应该是文件的相对路径，这里的相对路径指的是相对指定设备的路径，比如。设备/mydata/disk1的挂载点是/disk，而ext3grep.txt文件就在/disk目录下，因此直接指定文件名就呵以了。如果要恢复/disk/ext3grep/bosts文件，那么指定的参数应该是“ext3grep/hosts”，也就是上面代码中所指定的形式。

 通过“--restore-inode”参数，只需指定文件对应的inode值即可恢复文件。操作如下（其中inode值为12的是profile文件）：

[[email protected]  RESTORED FILES] # ext3grep /mydata/diskl  --restore-inode  12

Running ext3grep version 0.10.1

Number of groups: 7

Minimum / maximum journal block: 447 / 4561

Loading journal descriptors. . .sorting. . .done

The oldeat inode block that ia still in the journal, appears to be from 1270629014

     = Wed Apr  7 16:30:14 2010

Number of de8criptors in journal: 63, min / max sequence numbers: 2 / 10

Writing output  to directory RESTORED _FILES/

Restoring inode . 12

下画进入RESTORED-FILES目录，验证文件是否成功恢复。

[[email protected]  /opt] #  cd RESTORED_FILES

[[email protected] RESTORED_FILES] #  ls

ext3grep  ext3grep . txt  inode . 12

[[email protected]  RESTORED_FILES] # md5sum ext3grep.txt

5afes5495cdb666daad667elcd797dcb  ext3grep . txt

[[email protected]  RESTORED_FILES] #  md5sum  inode . 12

a6e82d979bb95 919082d9aceddf 56c3 9  inode . 12

 根据校验结果可知，这个校验码与文件被删除之前的校验码完全一致，因此，通过这个方式恢复出来的文件是完整的。

 5．恢复所有已删除数据

 当需要恢复的文件较少时，通过前面介绍的指定文件的方式进行逐个恢复是可行的。但是如果要恢复很多个文件，如1000个以上，还采取逐个指定的方式，效率是非常低下的，此时就要利用ext3grep命令的“--restore-all”参数了。具体操作如下：

[[email protected]  /opt] # ext3grep /mydata/diskl  --restore-all

Running ext3grep version 0.10.1

Number of groups: 7

Minimum / maximum journal block: 447 / 4561

Loading journal descriptors. . .sorting. . .done

The oldeat inode block that ia still in the journal, appears to be from 1270629014

     = Wed Apr  7 16:30:14 2010

Number of descriptors in journal: 63, min / max sequence numbers: 2 / 10

Loading  diskl . ext3grep . stage2 . . . done

Reatoring  ext3grep . txt

Restoring ext3grep/hosts

Restoring  initrd-2 . 6 . 18 -164 . 11 . 1 . e15xen . img

Restoring profile

 [[email protected] /opt] # cd RESTORED_FILES/

 [[email protected] RESTORED_FILES] #  ls  -al

总计 2512

   drwxr-xr-x  4 root root    4096  04-07  16:46.

   drwxr-xr-x 31 root root    4096  04-07  16:45．．

   drwxr-xr.x  2 root root    4096  04-07  16:46  ext3grep

    -rw-r-r-   1 root root       14  04-07  16:31  ext3grep.txt

   -rw------- 1 root  root  2535991   04-07   16: 30 initrd-2.6.18 -164. 11 .1.e15xen.img

   drwx----  2 root  root     4096    04-07  16: 33  lost+found

   -rw-r-r-   1 root  root     1029    04-07  16:30  profile

 根据这个输出可知，“-restore-all”参数将指定存储设备中可以恢复的文件都恢复出来并放到了RESTORED FILES目录中。“--restore-all”参数对恢复大量数据文件是非常有用的。

6.4  通过ext3grep恢复误删除的mysql表

6.4.1  MySQL存储引擎介绍

  MySQL数据库在存储管理方面，有多个存储引擎可以选择，MyISAM是默认的存储引擎，它具有高速存储和检素及全文搜索能力，但不支持事务处理和故障恢复，因此，在误删除一个表后，如果没有备份，那么数据就永远丢失了。另一个常用的存储引擎是InnoDB．它具有对事务的回滚和崩溃恢复能力，但是仅仅限于事务管理方面，在对恢复库或表的误删除操作方面有很大的局限性。

  MySQL采用MyISAM存储引擎时，每张表分别对应3个文件，分别是以MYI为后缀的索引文件、以frm为后缀的结构文件、以MYD为后缀的数据文件。恢复MySQL表的过程，其实就是恢复这3个文件的过程。

6.4.2模拟MySQL表被误删除的环境

 下面介绍在采用的是MyISAM存储引擎的MySQL中模拟表被误删除后的恢复过程。

 这里设定：MySQL所在的磁盘分区为/dev/sda6，挂载到/data目录下，而MySQL的安装目录为/data/mysql。下面进入实例介绍。

  1．查看MySQL数据库表信息

  首先登录MySQL数据库查看cicro库中相关的表信息，操作如图6-2所示。

  接着查看t_manager表的内容及数据结构，操作如图6-3所示。

  2．模拟误删除操作，删除表t_manager

    mysql>drop table t_manager;

    Query OK,  0 rows affected(0.00  sec)

    mysql>exit

图6-2  查询cicro库中所有表

图6-3  查看t manager表的内容和结构

3．停止MySQL数据库，卸载MySQL所在分区

[[email protected]t  mysql] #   . /mysqld  stop

[[email protected]  /] # umount /dev/sda6

6.4.3通过ext3grep分析数据、恢复数据

1．对MySQL执行分区数据扫描

    通过ext3grep分析MySQL数据所在的分区信息，进而判断是否有可恢复的信息，操作

如图6-4所示。

图6-4通过ext3grep查询/data分区可恢复的数据信息

   通过图6-4可知，MySQL目录中有可恢复的数据信息。根据查询到的恢复信息，可知

MySQL目录的Inode号是34545。接着继续扫描MySQL目录的Inode信息，如图6-5所示。

图6-5  扫描MySQL目录F可恢复的数据信息 

    在上面的操作中，首先通过“--Is -inode 2”参数扫描了整个分区信息，查找到MySQL

目录对应的inode为34545，接着查找inode为34545下面的文件信息。通过对inode为

34545的MySQL目录进行扫描，查找到了此目录下所有文件和目录的inode信息。根据图

6-5输出可知，MySQL目录的Directory block为139777，因此，也可以通过下面的命令查

看MySQL目录下的inode信息。

    [[email protected]  /] #  ext3grep    /dev/sda6    - -ls  --block  139777

    由于MySQL数据文件存放在data目录下，因此可以通过ext3grep继续查看inode为

36577，即data目录下的文件信息，过程如图6-6所示。

图6-6查看Inode为36577目录下的可恢复的数据信息

    mysql表文件存放在cicro目录下，因此，可以继续查看inode为40641的目录信息，过程如图6-7所示。

    到这里为止，根据D标识可以看到被删除的3个文件，这3个文件正是被删除的表t-

manager对应的文件。

    2．恢复mysql数据文件

    接下来，通过ext3grep的“-restore-inode”参数恢复这3个文件。过程如下：

[ [email protected]   /] #   ext 3grep      /dev/sda6    - restore -inode   4 0650

Running ext3grep version 010.1

Number of groups: 63

Minimum / maximum journal block: 530 / 9271

Loading  journal  descriptors . . . Sorting. . . Done

 

The oldeat inode block that ia still in the journal, appears to be from 1270697526

      =  Thu Apr   8  11:32 :06  2010

Number of descriptors in journal: 3796; min / max sequence numbers: 2 / 22

Reatoring inode . 40650

 [[email protected]  /] # ext3grep   /dev/sda6   -reatore-inode 40653

Running ext3grep version 0.10.1

Number of groups: 63

Minimum / maximum journal block: 530 / 9271

Loading  jaurnal  descriptors . . .sorting . . .  done

The oldest inode block that is still in the journal, appears to be from 1270697526

      =Thu Apr   8  11:32 :06  2010

Number of descriptors in journal: 3796;min / max sequence numbers: 2 / 22

Restoring inode.40653

 [[email protected]  /] #  ext3grep   /dev/sda6  --restore-inode 40655

Running ext3grep version 0.10.1

Number of groupa: 63

Minimum / maximum journal block: 530 / 9271

Loading journal deacriptors. .. Sorting. . . done

The oldest inode block that is still in the journal, appears to be fran 1270697526

     = Thu Apr   8  11:32 :06  2010

Number of deacriptors  in journal: 3796, min / max Bequence numbers: 2 / 22

Restoring inode. 40655

图6-7查看Inode为40641目录下的可恢复的数据信息

    

接着，查看文件是否已经恢复到了RESTORED FILES目录下。过程如下：

[[email protected] /] # cd RESTORED_FILES/

[[email protected]  RESTORED_FILES] #  Is

Inode . 40650  inOde . 40655 inode . 40653

可以看到，3个文件已经恢复了。下面将3个文件的名称改为原始名称：

[[email protected]  RESTORED_FILES]#  mv inode . 40650    t_manager. frm

[[email protected]  RESTORED_FILES]#  mv inode . 40653    t_manager.MYD

[[email protected]  RESTORED_FILES]#  mv inode . 40653    t_manager.MYI

t_manager . f rm   t_manager . MYD      t_manager . MYI

    接着授予这3个文件MySQL用户和组的权限，然后将文件复制到MySQL的数据文件

目录下。过程如下：

[[email protected] RESTORED_FILES] # chown -R mySql:myraql  ./*

[[email protected] RESTORED_FILES] # cp t_manager.* /data/mysql/data/cicro/

3．验证已恢复的MySQL表

下面重新启动MYSQL数据库，验证被删除的数据表是否已经正确恢复，如图6-8所示。

图6-8验证恢复的数据表

可以看到，表t_manager已经被完整地恢复了。

6.5本章小结

本章重点讲述了利用ext3grep工具恢复数据文件和MySQL数据库的方法。首先模拟了一个误删除数据文件的环境，然后详细介绍了利用ext3grep工具恢复数据文件的方法，接着

又通过实例介绍了如何通过ext3grep恢复Mysql数据库下某个表的具体操作过程。其实恢复

表的过程和恢复文件的过程基本一致，这里介绍的恢复表的方法只是提供了一种思路：当表

披误删除后，如果没有备份，通过这个方法可以恢复数据以挽回不必要的损失。

    作为一名系统管理人员，每天都要和数据打交道，误删除数据也是难免的，但恢复数据

不是我们的“本意”，备份数据才是唯一的真理，正所谓：“备份不是万能的，但是没有备份

是万万不能的”。