inode和block概述

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（块），一个块是4K大小
是文件存取的最小单位
操作系统读取硬盘的时候，是一次性连续读取多个扇区，即一个块一个块的读取的
文件数据包括元信息（类似文件属性）与实际数据
文件数据存储在“块”中，存储文件元信息（比如文件的创建者、创建日期、文件大小、文件权限等）的区域就叫做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
inode（索引节点）
每个inode都有一个号码，操作系统用inode号来识别不同的文件。Linux内部不使用文件名，而使用inode号码来识别文件。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
所以，当用户在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对应的inode号：通过inode号码，获取inode信息：根据inode信息，看该用户是否具有访问这个文件的权限：如果有，就指向相对于的数据block，并读取数据

inode的内容

用stat命令查看某个文件的inode信息
Linux系统文件三个主要的时间属性
ctime（change time）
- 最后一次改动文件或目录（属性）的时间
atime（access time）
- 最后一次访问文件的目录时间
mtime（modify time）
- 最后一次**修改（变更）**文件或目录（内容）的时间
目录文件的结构
目录也是一种文件
目录文件的结构
每个inode都有一个号码，操作系统用inode号码来识别不同的文件
Linux系统文件内部不使用文件名，而使用inode号码来识别文件
对于用户，文件名只是inode号码便于识别的别称

文件存储小结

硬盘分区后的结构
访问文件的简单流程

inode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
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

inode的特殊作用

由于inode号码与文件名分离，导致一些Unix/Linux系统具有以下的现象
当文件名包含特殊字符，可能无法正常删除文件，直接删除inode，也可以删除文件
移动或重命令文件时，只改变文件名，不影响inode号码
打开一个文件后，系统通过inode号码来识别该文件，不再考虑文件名
移动文件或重命名文件，只是改变文件名，不影响inode号码
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
文件数据被修改保存后，公生成一个新的inode号码
通过inode号删除文件方法
find ./ -inum 52305140 -exec rm -i { } ;
find ./ -inum 50464299 -delete

模拟inode号节点被耗尽故障

1.使用fdisk /dev/sdb1，分区大小20M即可
fdisk /dev/sdb

2.格式化ext4类型，创建挂载的目录，挂载进去
mkfs.ext4 /dev/sdb1
mkdir /data
mount /dev/sdb1 /data

3.查看可用inode号的数量

4.模拟故障

或者可以使用
for ((i=1; i<=5136; i++));do touch /data/${i}.txt;done

5.删除文件恢复
rm -rf /data/*

案例：恢复EXT类型的文件

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）本人安装的是centos7所以以下试验为ext3
实验恢复ext类型文件
1.使用fdisk创建分区，格式化成ext3文件系统并挂载
fdisk /dev/sdb
mkfs.ext3 /dev/sdb1
mkdir /data
mount /dev/sdb1 /data

2.安装环境依赖包
yum -y install e2fsprogs-devel e2fsprogs-libs
cd /opt
tar jxvf extundelete-0.2.4.tar.bz2
cd extundelete-0.2.4/
./configure --prefix=/usr/local/extundelete
make
make install
cd /usr/local/extundelete/bin
ln -s /usr/local/extundelete/bin/extundelete /usr/bin

3.创建文件
cd /data
echo a > a
echo b > b
echo c > c
echo d> d
extundelete /dev/sdb1 --inode 2

4.删除创建的文件并解挂载来模拟故障
rm -rf a b
cd
umount /data
5.恢复
extundelete /dev/sdb1 --inode 2
extundelete /dev/sdb1 --restore-all
cd RECOVERED_FILES/
ls此时恢复的文件就在里面文件内容也在

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（默认为0）
1-9表示增量备份（增量备份不会备份之前已经备份的内容只备份增加的内容）
xfsdump 的命令格式为
xfsdump -f 备份存放位置要备份的路径或设备文件
xfsdump 命令常用的选项
-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）
操作步骤
1.使用fdisk创建分区，格式化xfs文件系统创建一些文件目录

2.使用xfsdump 命令备份整个分区
xfsdump -f /opt/dump_sdb1 /dev/sdb1 -L dump_sdb1 -M sdb1
cd /opt
ls

3.模拟数据丢失并使用xfsrestore命令恢复
cd /data
rm -rf *
xfsrestore -f /opt/dump_xfs /data

ls -R查看最后被恢复的文件

Linux深入理解文件系统相关推荐

Linux——(渗透理解)文件系统与日志分析
文件系统与日志分析超简单一.Linux系统中的 inode 与 block 1.1 inode 和 block 1.2 查找文件对应的inode(内容) 1.3 inode的大小 inode总结二 ...
【Linux】理解文件系统——软硬链接
我们之前讨论的都是进程和被打开文件的关系,而如果一个文件是没有被打开呢?没有被打开的文件操作系统如何管理? 没有被打开的文件在磁盘上,所以磁盘上有大量的文件,这些文件要被静态管理起来,方便我们随时打开 ...
linux 文件理解,linux文件系统理解
1. 文件即数据的集合,无论你有任何信息需要存储在计算机中,都要以文件的信息存在:而文件常常和具体的设备相关联,如磁盘.软盘等等. 2. 目录,即一个文件组. 3. linux支持的文件系统: Ex ...
linux之EXT2文件系统--理解block/block group/索引结点inode/索引位图
0. 文件系统和图书馆在linux上操作文件,和在图书馆借书是非常相似的. 硬盘上的文件系统,好比图书馆的书架:而vfs则是图书馆的管理系统. 内核的工作: 1. 维护一个文件的目录树(dentry ...
【Linux系统编程：基础IO 下】dup2 实现输出重定向、输入重定向、追加重定向 | 理解磁盘 | 理解文件系统中inode的概念 | 软硬链接
写在前面这里先接着<基础IO 上>中的缓冲区的内容作些补充,这里主要补充 dup2 接口. ✔ 测试用例一: #include<stdio.h> #include<sy ...
Linux 操作系统原理 — 文件系统 — 虚拟文件系统
目录文章目录目录为什么需要文件系统? Linux 的虚拟文件系统创建 Linux 文件系统为什么需要文件系统? 程序 = 数据结构 + 算法,所有的应用程序都需要存储和检索信息,进程运行时它 ...
Linux系统篇-文件系统虚拟文件系统
看了之前的关于Linux内存管理和进程调度的文章,相比读者们应该对Linux有了大致的了解,本文的主题是Linux虚拟文件系统.闲话少说,开始! 1.软链接和硬链接的区别我们知道文件都有文件名与数据 ...
Linux 的虚拟文件系统(强烈推荐)
1 引言 Linux 中允许众多不同的文件系统共存,如 ext2, ext3, vfat 等.通过使用同一套文件 I/O 系统调用即可对 Linux 中的任意文件进行操作而无需考虑其所在的具体文件系 ...
linux实验之文件与文件,linux实验报告文件系统与文件管理.doc
linux实验报告文件系统与文件管理学生课程实验报告书课程: <linux网络操作系统> 级系专业班学号: 姓名: 指导教师: 一.实验项目: 用户与组群管理二.实验日期: ...

Linux深入理解文件系统

目录标题