inode与block概述及模拟inode号耗尽、ext和xfs类型文件恢复

2021-07-24 15:58:47

ls -i 文件
stat 文件

一、inode和block概述

1、文件、扇区

●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。

2、块（block）

●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，文件数据存储在“块”中。

3、文件数据

●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，文件元信息存储在inode中。

4、inode（索引节点）

●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是存储文件元信息（比如文件的创建者、创建日期、文件大小、文件权限等）的区域。

5、结论

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。

●查看文件的inode信息

ls -i 文件
stat 文件

二、模拟inode节点耗尽实验

命令步骤：

fdisk /dev/sdb               #管理磁盘
mkfs.xfs /dev/sdb1           #格式化磁盘
mkdir /sdb1                  #创建/目录下sdb1目录，用于挂载
mount /dev/sdb1 /sdb1        #挂载
df -i                        #查询可用inode号
模拟inode节点耗尽 
for （（i=1;i<=7700;i++））;do touch /sdb1$i;done;

示例：

1、关闭虚拟机，编辑虚拟机设置，添加新硬盘后，开启虚拟机

2.、查看磁盘列表

3、管理磁盘，创建磁盘，详情请看下图

4、进行挂载之前需先确定文件系统类型，进行格式化，格式华为ext3

5、在根目录下创建一个子目录/sdb1用于挂载，查看挂载表，确认文件系统类型更改成功，查看inode号

6、使用for循环创建文件，超出inode号范围是否会无法创建

7、经过查看挂载表，发现已用容量仅559kb，却无法再创建文件

若想再创建文件，仅需将内部文件删除，解除inode占用即可

得出结论：磁盘内可用inode号使用完后，即使磁盘还剩余空间也无法再创建文件。

三、EXT类型文件恢复

●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）

●下载网址：extundelete-0.2.4.tar.bz2

1、实验环境：CentOS7
●命令步骤：

● 使用fdisk创建分区/dev/sdb2，格式化ext3文件系统

fdisk /dev/sdb
mkfs.ext3 /dev/sdb2
mkdir /sdb2
mount /dev/sdb2 /sdb2

yum -y install e2fsprogs-devel e2fsprogs-libs             #安装依赖包

cd /sdb2
拖入压缩包
tar jxvf extundelete-0.2.4.tar.bz2                        #进行解压缩
cd extundelete-0.2.4/
./configure --prefix=/usr/local/extundelete && make && make install
ln -s /usr/local/extundelete/bin/* /usr/bin/

●模拟删除并执行恢复操作

cd /sdb1
echo a>a
echo a>b
echo a>c
echo a>d
ls

●查看文件系统/dev/sdb2下存在哪些文件，i 节点是从 2 开始的，2 代表该文件系统最开始的目录。

extundelete /dev/sdb1 --inode 2			
rm -rf a b
cd ~
umount /sdb2
extundelete /dev/sdb2 --restore-all		恢复/dev/sdb2文件系统下的所有内容

在当前目录下会出现一个RECOVERED_FILES/目录，里面保存了已经恢复的文件
ls RECOVERED_FILES

2.示例

1、管理磁盘sdb，创建分区2，将剩余大小全部分配给分区2，并partprobe刷新分区

2、新磁盘要使用就得挂载，挂载就需要挂载点，要挂载的前提就是确定文件系统类型，也就是格式化。

3、下载压缩包，下载好后将压缩包拖入Xshell中，在哪个目录下执行的，压缩包就在哪个目录下

4、将压缩包复制到/sdb2中并切换到/sdb2进行解压缩，再切换进入extundelete目录中将configure进行编译安装

5、创建软链接，在/sdb2中创建文件写入内容，并查询inode号

四、xfs类型文件修复

●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 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:
1.只能备份已挂载的文件系统
2.必须使用root的权限才能操作
3.只能备份XFS文件系统
4.备份后的数据只能让xfsrestore解析
5.不能备份两个具有相同UUID的文件系统（可用 blkid命令查看）