【Linux】了解文件的inode元信息，以及日志分析

目录

一、inode表结构，以及元信息

1、了解inode信息有哪些

2、关于inode表的说明

Linux中访问文件的过程：

3、硬连接与软连接的区别，（请看前面，写过的）

二、文件系统的备份与恢复

三、几种常见的日志

四、系统日志管理

1、根据信息的优先级别重要程度，设置日志消息的不同级别

2、rsyslog配置文件的格式

实操1、修改/etc/rsyslog.cong和/etc/ssh/sshd_config配置文件，将ssh服务的日志单独生成，便于查看

实操2、修改/etc/rsyslog.cong配置文件，打开tcp或udp端口，共享传输日志信息

五、journalctl日志管理

案例说明

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一、inode表结构，以及元信息

1、了解inode信息有哪些

查看inode号的命令方法：ls -i和stat

关于文件的三种时间戳

最近访问atime：最后一次查看文件（cat、vim、more、less、head、tail等）
最近更改mtime：最近更改文件内容的时间，注意：更改完内容之后，ctime也会改变（内容改变）
最近改动ctime：最近更改文件元信息的时间，比如改变权限等（mtime变化ctime也会跟着变）

2、关于inode表的说明

①文件是存储在硬盘上的，硬盘的最小存储单位叫做“扇区”(sector)，每个扇区存储512字节。 一般连续八个扇区组成一个"块”(block)，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。4k一读,8个扇区一读文件数据包括实际数据与元信息(类似文件属性)。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表。 因此，一个文件必须占用一个inode，并且至少占用一个block。

②du 显示inode不包含文件名。文件名是存放在目录文件夹当中的。Linux 系统中一切皆文件，因此目录也是一种文件。

③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号码对应一个或多个文件名。

④同一设备上，不可能出现相同inode号（不同设备可以）；inode号的数量与硬盘分区大小有关，可以使用df -i查看，inode号是有限制的！！

Linux中访问文件的过程：

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号码: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，就指向相对应的数据block，并读取数据。

3、硬连接与软连接的区别，（请看前面，写过的）

二、文件系统的备份与恢复

ext4文件不能备份和恢复，xfs文件系统可以恢复

[root@localhost ~]# xfsdump -f /opt/dump_sdb2        /dev/sdb2           [-L dump_sdb1 -M sdb1]
#                    命令   指定备份目录路径和文件名      分区                 打上标记 现在不打后面也要输入
#使用 xfsdump 命令备份整个分区  并打上标记
 
 
[root@localhost opt]#xfsrestore -f /opt/dump_sdb1 /data/
# 使用 bak文件 将数据恢复到 /data 下
 
[root@localhost opt]#ls /data/
passwd  test

这个之前写过了，请查看这篇文章https://blog.csdn.net/liu_xueyin/article/details/133709038?spm=1001.2014.3001.5502

三、几种常见的日志

四、系统日志管理

1、根据信息的优先级别重要程度，设置日志消息的不同级别

2、rsyslog配置文件的格式

rsyslog  相关文件
- 程序包：rsyslog
- 主程序：/usr/sbin/rsyslogd
- CentOS 6：/etc/rc.d/init.d/rsyslog {start|stop|restart|status}
- CentOS 7,8：/usr/lib/systemd/system/rsyslog.service
- 配置文件：/etc/rsyslog.conf（主），/etc/rsyslog.d/*.conf（子）
- 库文件： /lib64/rsyslog/*.so 

/etc/rsyslog.conf配置文件格式：由三部分组成

- MODULES：相关模块配置
- GLOBAL DIRECTIVES：全局配置
- RULES：日志记录相关的规则配置

实操1、修改/etc/rsyslog.conf和/etc/ssh/sshd_config配置文件，将ssh服务的日志单独生成，便于查看

ssh服务是远程连接，该应用程序没有独立的日志文件，涉及安全认证，存放在/var/log/secure      
 
先测试一下，两台主机均关闭安全机制和防火墙，进行ssh  ip地址远程连接
 
[root@localhost ~]#tail -f /var/log/secure
#查看ssh服务的日志位置
 
为了把日志文件独立成出来，一起来修改两个配置文件     
 
分别是：
服务的配置文件/etc/ssh/sshd_config
日志系统的配置文件/etc/rsyslog.conf
 
[root@localhost ~]#vim /etc/ssh/sshd_config
#修改ssh配置文件，32下一行添加自己的自定义
32 #SyslogFacility AUTHPRIV
33 SyslogFacility local5
 
这里需要注意：rsyslog的自定义模块只有local 0-7，编号和其他字母都不可以！！
 
[root@localhost ~]#vim /etc/rsyslog.conf
#76 行添加自己的文件位置
 local5.*           /data/ssh.log  ##具体日志位置可以自定义，看访问需求
 
[root@localhost log]#systemctl restart rsyslog.service sshd
#修改完配置文件，一定要重启两个服务
 
[root@localhost ~]tail -f /data/ssh.log
 
用另一台主机进行ssh  ip地址远程连接，测试一下

验证日志信息

实操2、修改/etc/rsyslog.conf配置文件，打开tcp或udp端口，共享传输日志信息

#开启日志的远程传输功能在192.168.20.18主机上备份192.168.20.10的基础日志
 
环境需求，需要两台主机关闭安全机制，防火墙，以及同时都打开tcp的514端口（我这里只实验了tcp的514端口）
 
#关于主机192.168.20.18，在/etc/rsyslog.conf配置文件中，打开tcp的514端口，并重新加载服务
 
[root@localhost ~]#vim /etc/rsyslog.conf 
#打开19 20 行
19 $ModLoad imtcp
20 $InputTCPServerRun 514
[root@localhost ~]#ss -ntap |grep 514
#查看514端口是否打开
 
[root@localhost ~]systemctl restart rsyslog.service
 
##关于主机192.168.20.10，在/etc/rsyslog.conf配置文件中，打开tcp的514端口，并且共享日志信息至服务端，并重新加载服务
[root@testhost ~]#vim /etc/rsyslog.conf 
#打开19 20 行
19 $ModLoad imtcp
20 $InputTCPServerRun 514
[root@testhost ~]#ss -ntap |grep 514
#查看514端口是否打开
 
[root@testhost ~]#vim /etc/rsyslog.conf 
#修改配置文件
54 *.info;mail.none;authpriv.none;cron.none     /var/log/messages
#复制54行                                       改成ip地址
55 *.info;mail.none;authpriv.none;cron.none     @@192.168.91.100
                                                #两个@ 代表使用  tcp  一个代表udp
如果修改 的是udp  @192.168.91.100
如果要想指定端口  @192.168.91.100：端口号
 
[root@testhost ~]systemctl restart rsyslog.service
 
[root@testhost ~]#logger "this is test log from 192.168.91.101 2"
#测试，写日志进去
 
验证查看
主机192.168.20.18：
[root@localhost ~]#tail -f /var/log/messages
 
主机192.168.20.10查看自己的
[root@testhost data]#tail -f /var/log/messages
 

五、journalctl日志管理

journalctl命令可以对systemd管理的服务日志进行统一收集管理，

CentOS 7 以后版，利用Systemd 统一管理所有 Unit 的启动日志。带来的好处就是，可以只用journalctl一个命令，查看所有日志（内核日志和应用日志）。

注意两个选项：

配置文件/etc/systemd/journald.conf

命令相关选项：

--no-full, --full, -l
   如果字段内容超长则以省略号(...)截断以适应列宽。
   默认显示完整的字段内容(超长的部分换行显示或者被分页工具截断)。
   老旧的 -l/--full 选项 仅用于撤销已有的 --no-full 选项，除此之外没有其他用处。
-a, --all
   完整显示所有字段内容， 即使其中包含不可打印字符或者字段内容超长。
-f, --follow
   只显示最新的日志项，并且不断显示新生成的日志项。 此选项隐含了 -n 选项。
-e, --pager-end
   在分页工具内立即跳转到日志的尾部。 此选项隐含了 -n1000
   以确保分页工具不必缓存太多的日志行。 不过这个隐含的行数可以被明确设置的 -n
   选项覆盖。 注意，此选项仅可用于 less(1) 分页器。
-n, --lines=
   限制显示最新的日志行数。 --pager-end 与 --follow 隐含了此选项。
   此选项的参数：若为正整数则表示最大行数； 若为 "all" 则表示不限制行数；
   若不设参数则表示默认值10行。
--no-tail
   显示所有日志行， 也就是用于撤销已有的 --lines= 选项(即使与 -f 连用)。
-r, --reverse
   反转日志行的输出顺序， 也就是最先显示最新的日志。
-o, --output=
   控制日志的输出格式。 可以使用如下选项：
   short
       这是默认值， 其输出格式与传统的 syslog[1] 文件的格式相似， 每条日志一行。
   short-iso
       与 short 类似，只是将时间戳字段以 ISO 8601 格式显示。
   short-precise
       与 short 类似，只是将时间戳字段的秒数精确到微秒级别。
   short-monotonic
       与 short 类似，只是将时间戳字段的零值从内核启动时开始计算。
   short-unix
       与 short 类似，只是将时间戳字段显示为从"UNIX时间原点"(1970-1-1 00:00:00
       UTC)以来的秒数。 精确到微秒级别。
   verbose
       以结构化的格式显示每条日志的所有字段。
    export
       将日志序列化为二进制字节流(大部分依然是文本) 以适用于备份与网络传输(详见
       Journal Export Format[2] 文档)。
   json
       将日志项按照JSON数据结构格式化， 每条日志一行(详见 Journal JSON Format[3]
       文档)。
   json-pretty
       将日志项按照JSON数据结构格式化， 但是每个字段一行， 以便于人类阅读。
   json-sse
       将日志项按照JSON数据结构格式化，每条日志一行，但是用大括号包围， 以适应
       Server-Sent Events[4] 的要求。
    cat
       仅显示日志的实际内容， 而不显示与此日志相关的任何元数据(包括时间戳)。
--utc
   以世界统一时间(UTC)表示时间
--no-hostname
   不显示来源于本机的日志消息的主机名字段。 此选项仅对 short
   系列输出格式(见上文)有效。
-x, --catalog
   在日志的输出中增加一些解释性的短文本， 以帮助进一步说明日志的含义、
   问题的解决方案、支持论坛、 开发文档、以及其他任何内容。
   并非所有日志都有这些额外的帮助文本， 详见 Message Catalog Developer
   Documentation[5] 文档。
   注意，如果要将日志输出用于bug报告， 请不要使用此选项。
-q, --quiet
   当以普通用户身份运行时， 不显示任何警告信息与提示信息。 例如："-- Logs begin at
   ...", "-- Reboot --"
-m, --merge
   混合显示包括远程日志在内的所有可见日志。
-b [ID][±offset], --boot=[ID][±offset]
   显示特定于某次启动的日志， 这相当于添加了一个 "_BOOT_ID=" 匹配条件。
   如果参数为空(也就是 ID 与 ±offset 都未指定)， 则表示仅显示本次启动的日志。
   如果省略了 ID ， 那么当 ±offset 是正数的时候， 将从日志头开始正向查找，
   否则(也就是为负数或零)将从日志尾开始反响查找。 举例来说， "-b
    1"表示按时间顺序排列最早的那次启动， "-b 2"则表示在时间上第二早的那次启动； "-b
    -0"表示最后一次启动， "-b -1"表示在时间上第二近的那次启动， 以此类推。 如果
   ±offset 也省略了， 那么相当于"-b -0"， 除非本次启动不是最后一次启动(例如用
    --directory 指定了另外一台主机上的日志目录)。
   如果指定了32字符的 ID ， 那么表示以此 ID 所代表的那次启动为基准
   计算偏移量(±offset)， 计算方法同上。 换句话说， 省略 ID 表示以本次启动为基准
   计算偏移量(±offset)。
--list-boots
   列出每次启动的 序号(也就是相对于本次启动的偏移量)、32字符的ID、
   第一条日志的时间戳、最后一条日志的时间戳。
-k, --dmesg
   仅显示内核日志。隐含了 -b 选项以及 "_TRANSPORT=kernel" 匹配项。
-t, --identifier=SYSLOG_IDENTIFIER
   仅显示 syslog[1] 识别符为 SYSLOG_IDENTIFIER 的日志项。
   可以多次使用该选项以指定多个识别符。
-u, --unit=UNIT|PATTERN
   仅显示属于特定单元的日志。 也就是单元名称正好等于 UNIT 或者符合 PATTERN
   模式的单元。 这相当于添加了一个 "_SYSTEMD_UNIT=UNIT" 匹配项(对于 UNIT 来说)，
   或一组匹配项(对于 PATTERN 来说)。
   可以多次使用此选项以添加多个并列的匹配条件(相当于用"OR"逻辑连接)。
--user-unit=
   仅显示属于特定用户会话单元的日志。 相当于同时添加了 "_SYSTEMD_USER_UNIT=" 与
    "_UID=" 两个匹配条件。
   可以多次使用此选项以添加多个并列的匹配条件(相当于用"OR"逻辑连接)。
-p, --priority=
   根据日志等级(包括等级范围)过滤输出结果。 日志等级数字与其名称之间的对应关系如下
   (参见 syslog(3))： "emerg" (0), "alert" (1), "crit" (2), "err" (3),
    "warning" (4), "notice" (5), "info" (6), "debug" (7) 。
   若设为一个单独的数字或日志等级名称， 则表示仅显示小于或等于此等级的日志
   (也就是重要程度等于或高于此等级的日志)。 若使用 FROM..TO.. 设置一个范围，
   则表示仅显示指定的等级范围内(含两端)的日志。 此选项相当于添加了 "PRIORITY="
   匹配条件。
-c, --cursor=
   从指定的游标(cursor)开始显示日志。
   [提示]每条日志都有一个"__CURSOR"字段，类似于该条日志的指纹。
--after-cursor=
   从指定的游标(cursor)之后开始显示日志。 如果使用了 --show-cursor 选项，
   则也会显示游标本身。
--show-cursor
   在最后一条日志之后显示游标， 类似下面这样，以"--"开头：
        -- cursor: s=0639...
   游标的具体格式是私有的(也就是没有公开的规范)， 并且会变化。
-S, --since=, -U, --until=
   显示晚于指定时间(--since=)的日志、显示早于指定时间(--until=)的日志。
   参数的格式类似 "2012-10-30 18:17:16" 这样。 如果省略了"时:分:秒"部分，
   则相当于设为 "00:00:00" 。 如果仅省略了"秒"的部分则相当于设为 ":00" 。
   如果省略了"年-月-日"部分， 则相当于设为当前日期。 除了"年-月-日 时:分:秒"格式，
   参数还可以进行如下设置： (1)设为 "yesterday", "today", "tomorrow"
   以表示那一天的零点(00:00:00)。 (2)设为 "now" 以表示当前时间。
   (3)可以在"年-月-日 时:分:秒"前加上 "-"(前移) 或 "+"(后移)
   前缀以表示相对于当前时间的偏移。 关于时间与日期的详细规范， 参见
   systemd.time(7)
-F, --field=
   显示所有日志中某个字段的所有可能值。 [译者注]类似于SQL语句："SELECT DISTINCT
   某字段 FROM 全部日志"
-N, --fields
   输出所有日志字段的名称
--system, --user
   仅显示系统服务与内核的日志(--system)、 仅显示当前用户的日志(--user)。
   如果两个选项都未指定，则显示当前用户的所有可见日志。
-M, --machine=
   显示来自于正在运行的、特定名称的本地容器的日志。 参数必须是一个本地容器的名称。
-D DIR, --directory=DIR
   仅显示来自于特定目录中的日志， 而不是默认的运行时和系统日志目录中的日志。
--file=GLOB
   GLOB 是一个可以包含"?"与"*"的文件路径匹配模式。 表示仅显示来自与指定的 GLOB
   模式匹配的文件中的日志， 而不是默认的运行时和系统日志目录中的日志。
   可以多次使用此选项以指定多个匹配模式(多个模式之间用"OR"逻辑连接)。
--root=ROOT
   在对日志进行操作时， 将 ROOT 视为系统的根目录。 例如 --update-catalog 将会创建
   ROOT/var/lib/systemd/catalog/database
--new-id128
   此选项并不用于显示日志内容， 而是用于重新生成一个标识日志分类的 128-bit ID 。
   此选项的目的在于 帮助开发者生成易于辨别的日志消息， 以方便调试。
--header
   此选项并不用于显示日志内容， 而是用于显示日志文件内部的头信息(类似于元数据)。
--disk-usage
   此选项并不用于显示日志内容，
   而是用于显示所有日志文件(归档文件与活动文件)的磁盘占用总量。
--vacuum-size=, --vacuum-time=, --vacuum-files=
   这些选项并不用于显示日志内容，
   而是用于清理日志归档文件(并不清理活动的日志文件)， 以释放磁盘空间。
    --vacuum-size= 可用于限制归档文件的最大磁盘使用量 (可以使用 "K", "M", "G", "T"
   后缀)； --vacuum-time= 可用于清除指定时间之前的归档 (可以使用 "s", "m", "h",
    "days", "weeks", "months", "years" 后缀)； --vacuum-files=
   可用于限制日志归档文件的最大数量。 注意，--vacuum-size= 对 --disk-usage
   的输出仅有间接效果， 因为 --disk-usage 输出的是归档日志与活动日志的总量。
   同样，--vacuum-files= 也未必一定会减少日志文件的总数，
   因为它同样仅作用于归档文件而不会删除活动的日志文件。
   此三个选项可以同时使用，以同时从三个维度去限制归档文件。
   若将某选项设为零，则表示取消此选项的限制。
--list-catalog [128-bit-ID...]
   简要列出日志分类信息， 其中包括对分类信息的简要描述。
   如果明确指定了分类ID(128-bit-ID)， 那么仅显示指定的分类。
--dump-catalog [128-bit-ID...]
   详细列出日志分类信息 (格式与 .catalog 文件相同)。
   如果明确指定了分类ID(128-bit-ID)， 那么仅显示指定的分类。
--update-catalog
   更新日志分类索引二进制文件。
   每当安装、删除、更新了分类文件，都需要执行一次此动作。
--setup-keys
   此选项并不用于显示日志内容， 而是用于生成一个新的FSS(Forward Secure
   Sealing)密钥对。 此密钥对包含一个"sealing key"与一个"verification key"。
    "sealing key"保存在本地日志目录中， 而"verification key"则必须保存在其他地方。
   详见 journald.conf(5) 中的 Seal= 选项。
--force
   与 --setup-keys 连用， 表示即使已经配置了FSS(Forward Secure Sealing)密钥对，
   也要强制重新生成。
--interval=
   与 --setup-keys 连用，指定"sealing key"的变化间隔。
   较短的时间间隔会导致占用更多的CPU资源， 但是能够减少未检测的日志变化时间。
   默认值是 15min
--verify
   检查日志文件的内在一致性。 如果日志文件在生成时开启了FSS特性， 并且使用
    --verify-key= 指定了FSS的"verification key"，
   那么，同时还将验证日志文件的真实性。
--verify-key=
   与 --verify 选项连用， 指定FSS的"verification key"
--sync
   要求日志守护进程将所有未写入磁盘的日志数据刷写到磁盘上，
   并且一直阻塞到刷写操作实际完成之后才返回。 因此该命令可以保证当它返回的时候，
   所有在调用此命令的时间点之前的日志， 已经全部安全的刷写到了磁盘中。
--flush
   要求日志守护进程 将 /run/log/journal 中的日志数据 刷写到 /var/log/journal 中
   (如果持久存储设备当前可用的话)。 此操作会一直阻塞到操作完成之后才会返回，
   因此可以确保在该命令返回时， 数据转移确实已经完成。
   注意，此命令仅执行一个单独的、一次性的转移动作， 若没有数据需要转移，
   则此命令什么也不做， 并且也会返回一个表示操作已正确完成的返回值。
--rotate
   要求日志守护进程滚动日志文件。 此命令会一直阻塞到滚动完成之后才会返回。
-h, --help
   显示简短的帮助信息并退出。
--version
   显示简短的版本信息并退出。
--no-pager
   不将程序的输出内容管道(pipe)给分页程序

案例说明

#查看所有日志（默认情况下 ，只保存本次启动的日志）
 journalctl
#查看内核日志（不显示应用日志）
 journalctl -k
#查看系统本次启动的日志
2 实战案例
 journalctl -b
 journalctl -b -0
#查看上一次启动的日志（需更改设置）
 journalctl -b -1
#查看指定时间的日志
 journalctl --since="2017-10-30 18:10:30"
 journalctl --since "20 min ago"
 journalctl --since yesterday
 journalctl --since "2017-01-10" --until "2017-01-11 03:00"
 journalctl --since 09:00 --until "1 hour ago"
#显示尾部的最新10行日志
 journalctl -n
#显示尾部指定行数的日志
 journalctl -n 20
#实时滚动显示最新日志
 journalctl -f
#查看指定服务的日志
 journalctl /usr/lib/systemd/systemd
#查看指定进程的日志
 journalctl _PID=1 #查看某个路径的脚本的日志
 journalctl /usr/bin/bash
#查看指定用户的日志
 journalctl _UID=33 --since today
#查看某个 Unit 的日志
 journalctl -u nginx.service
 journalctl -u nginx.service --since today
#实时滚动显示某个 Unit 的最新日志
 journalctl -u nginx.service -f
#合并显示多个 Unit 的日志
 journalctl -u nginx.service -u php-fpm.service --since today
#查看指定优先级（及其以上级别）的日志，共有8级 0: emerg
1: alert
2: crit
3: err
4: warning
5: notice
6: info
7: debug
 journalctl -p err -b
#日志默认分页输出，--no-pager 改为正常的标准输出
 journalctl --no-pager
#日志管理journalctl
#以 JSON 格式（单行）输出
 journalctl -b -u nginx.service -o json
#以 JSON 格式（多行）输出，可读性更好
 journalctl -b -u nginx.serviceqq -o json-pretty
#显示日志占据的硬盘空间
 journalctl --disk-usage
#指定日志文件占据的最大空间
 journalctl --vacuum-size=1G
#指定日志文件保存多久
 journalctl --vacuum-time=1years