图文详解——inode与block，模拟inode号耗尽、EXT和XFS类型文件恢复
一、inode与block
1、概论
扇区（sector）
- 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。
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。
- 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。
索引节点（inode）
- 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。
- 因此一个文件必须占用一个inode，并且至少占用一个 block。
- 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内部不使用文件名，而使用inode号来识别文件。
- 文件名只是inode号便于识别的别称。文件名和inode号是一一对应的关系，每个inode号都对应一个文件名。
系统访问文件过程
- 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。
2、查看文件名对应的inode号的方式
第一种方式： ls -i 文件名
第二种方式： stat 文件名
3、注意事项
- inode也会消耗硬盘空间，所以格式化的时候，操作系统自动将硬盏分成两个区域。
- 一个是数据区，存放文件数据；
- 另一个是inode区，存放inode所包含的信息。
- 每个inode的大小，一般是128字节或256字节。
- 通常情况下不需要关注单个inode的大小，而是需要重点关注inode总数。inode的总数在格式化时就给定了。
- 执行“df -i”命令即可查看每个硬盘分区对应的的inode总数和已经使用的inode数量。
4、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。
- 2、移动文件或重命名文件，只是改变文件名，不影响inode号码。
- 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，公生成一个新的inode号码。
5、Linux系统文件的三个主要的时间属性
- ctime（change time）
- 最后一次改变文件或目录（属性）的时间
- atime（access time）
- 最后一次访问文件或目录的时间
- mtime（modify time）
- 最后一次修改文件或目录（内容）的时间
二、inode节点耗尽故障处理
1、进行分区
2、格式化成ext4格式
3、进行挂载，并删除挂载目录内已有文件
4、模拟故障
5、查看inode号和占用空间大小情况
6、恢复方式：删除无用文件，以恢复节点数
三、EXT文件误删除处理办法
1、导入extundelete软件包
- 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CentOS7版本恢复）
2、安装环境依赖包
3、安装extundelete软件
4、挂载目录内创建文件，并赋予内容，然后查看inode号
5、删除刚刚创建的文件，并解挂载，用来模拟故障
6、进行恢复操作
四、xfs类型文件备份和恢复
1、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
| xfsdump 命令格式 | 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） | ||
2、故障模拟
①、新建分区
②、格式化分区，并挂载，复制实验内容到挂载目录，创建目录和子文件
③、安装xfsdump软件
④、备份整个分区
⑤、模拟故障，并进行恢复
