Day13 预习笔记

1. 硬链接属性

1.1 链接的概念

$~~$ 在Linux系统中，链接可分为两种：硬链接（hard link）和软连接（soft link）或符号链接（symbolic link）。软连接文件的文件类型为l（字母L）。

创建硬链接语法：ln 源文件目标文件。

创建硬链接语法：ln -s 源文件目标文件（目标文件不能事先存在）。

1.2 硬链接知识与实践

$~~$ 硬链接是指通过索引节点进行的链接，在Linux系统中，多个文件名指向同一个索引节点是正常且允许的。这种情况下的两个文件就叫做互为硬链接文件，本质就是相同文件的两个名字。硬链接文件就相当于原始文件的另外一个访问入口。

[root@oldboyedu  ~]# echo "I am oldboy" >oldboyfile
[root@oldboyedu  ~]# ln oldboyfile oldboyfile_hard_link
[root@oldboyedu  ~]# cat oldboyfile
I am oldboy
[root@oldboyedu  ~]# cat oldboyfile_hard_link 
I am oldboy
[root@oldboyedu  ~]# ls -li oldboyfile oldboyfile_hard_link 
33637537 -rw-r--r-- 2 root root 12 Mar 16 14:44 oldboyfile
33637537 -rw-r--r-- 2 root root 12 Mar 16 14:44 oldboyfile_hard_link
[root@oldboyedu  ~]# rm -f oldboyfile
[root@oldboyedu  ~]# ls -li oldboyfile oldboyfile_hard_link 
ls: cannot access oldboyfile: No such file or directory
33637537 -rw-r--r-- 1 root root 12 Mar 16 14:44 oldboyfile_hard_link
[root@oldboyedu  ~]# cat oldboyfile_hard_link 
I am oldboy
[root@oldboyedu  ~]# ln oldboyfile_hard_link oldboyfile
[root@oldboyedu  ~]# ls -li oldboyfile oldboyfile_hard_link 
33637537 -rw-r--r-- 2 root root 12 Mar 16 14:44 oldboyfile
33637537 -rw-r--r-- 2 root root 12 Mar 16 14:44 oldboyfile_hard_link
[root@oldboyedu  ~]# cat oldboyfile
I am oldboy
[root@oldboyedu  ~]#

硬链接知识小结

具有相同Inode节点号的多个文件互为硬链接文件，本质是相同文件不同文件名。
删除硬链接文件或者删除源文件任意之一，文件实体并未删除。
只有删除了源文件及所有对应的硬链接文件，文件实体才会被删除。
待所有的硬链接文件及源文件被删除后，在存放新的数据会占用这个文件的空间，或者磁盘fsck检查的时候，删除的数据也会被系统回收（养成删除及使用多套环境测试的好习惯）。
硬链接就是文件的另一个入口。
可以通过给文件设置硬链接文件，来防止重要文件被误删。
通过执行命令“ln 源文件硬链接文件”，即可完成创建硬链接。
硬链接是普通文件，可以用rm命令删除。
对应静态文件（没有进程正在调用的文件）来讲，当对应硬链接数为0（i_link）时，文件就被删除。
创建硬链接只能针对文件，不能针对目录。

1.3 软链接知识与实践

$~~$ 软连接（Soft Link）也称符号链接（symbolic link），相当于Windows系统中的快捷方式。

1.3.1 文件的软连接示例：

文件的软连接示例如下：

[root@oldboyedu  ~]# ls -li oldboyfile oldboyfile_hard_link 
33637537 -rw-r--r-- 2 root root 12 Mar 16 14:44 oldboyfile
33637537 -rw-r--r-- 2 root root 12 Mar 16 14:44 oldboyfile_hard_link
[root@oldboyedu  ~]# ln -s oldboyfile oldboyfile_soft_link
[root@oldboyedu  ~]# ls -li oldboyfile*
33637537 -rw-r--r-- 2 root root 12 Mar 16 14:44 oldboyfile
33637537 -rw-r--r-- 2 root root 12 Mar 16 14:44 oldboyfile_hard_link
33637538 lrwxrwxrwx 1 root root 10 Mar 16 15:06 oldboyfile_soft_link -> oldboyfile
[root@oldboyedu  ~]# cat oldboyfile_soft_link 
I am oldboy
[root@oldboyedu  ~]# readlink oldboyfile_soft_link 
oldboyfile
[root@oldboyedu  ~]# rm -f oldboyfile
[root@oldboyedu  ~]# cat oldboyfile_soft_link 
cat: oldboyfile_soft_link: No such file or directory
[root@oldboyedu  ~]# ls -li oldboyfile*
33637537 -rw-r--r-- 1 root root 12 Mar 16 14:44 oldboyfile_hard_link
33637538 lrwxrwxrwx 1 root root 10 Mar 16 15:06 oldboyfile_soft_link -> oldboyfile
[root@oldboyedu  ~]#

1.3.2 目录的软连接示例：

目录的软连接示例如下：

[root@oldboyedu  ~]# mkdir oldboydir
[root@oldboyedu  ~]# ln oldboydir oldboydir_hard_link
ln: ‘oldboydir’: hard link not allowed for directory
[root@oldboyedu  ~]# ln -s oldboydir oldboy_soft_link
[root@oldboyedu  ~]# ls -lirt
total 88
33574978 -rw-------. 1 root root  1647 Mar  4 11:24 anaconda-ks.cfg
34152165 -rw-r--r--  1 root root 74376 Mar 15 10:42 cmatrix-1.2a.tar.gz
34152166 drwxrwxrwx  2  500  500  4096 Mar 15 10:49 cmatrix-1.2a
   33129 drwxr-xr-x  2 root root     6 Mar 16 12:31 data
33637537 -rw-r--r--  1 root root    12 Mar 16 14:44 oldboyfile_hard_link
33637538 lrwxrwxrwx  1 root root    10 Mar 16 15:06 oldboyfile_soft_link -> oldboyfile
17242942 drwxr-xr-x  2 root root     6 Mar 16 15:11 oldboydir
33637539 lrwxrwxrwx  1 root root     9 Mar 16 15:13 oldboy_soft_link -> oldboydir
[root@oldboyedu  ~]#

软链接知识小结

软连接类似Windows的快捷方式（可以通过readlink查其指向）。
软连接类似一个文本文件，里面存放的是源文件的路径，指向源文件实体。
删除源文件，软连接文件依然存在，但是无法访问指向源文件路径内容了。
执行命令“ln -s 源文件软连接文件”，即可完成创建软链接。
软连接和源文件是不同类型的文件，也是不同的文件，Inode号也不相同。
软连接文件的文件类型为字母l，可以用rm命令删除。
软连接文件不仅可以针对文件，也可以针对目录（企业中常用）。

企业面试：请描述Linux中软连接和硬链接的区别

1）答分类：在Linux系统中，连接分两种：一种被称为硬链接（Hard Link），另一种被称为软连接（soft link）或符号链接（symbolic link）。
2）答概念：硬链接文件与源文件的Inode节点号相同，而软连接文件相当于Windows下面的快捷方式（Inode节点号与源文件不同）。
3）答创建：默认不带参数的情况下，ln命令创建的是硬链接，带-s参数的ln命令创建的是软连接。
4）答特点：
a. 不能对目录创建硬链接，但可以创建软连接，对目录的软连接会经常被用到。
b. 软连接可以跨文件系统，硬链接不可以跨文件系统。
c. 删除软链接，对源文件及硬链接文件无任何影响。
d. 删除文件的硬链接，对源文件及软链接文件无任何影响。
e. 删除链接文件的源文件，对硬链接文件无影响，会导致其软链接失效（红底白字闪烁状）。
f. 同时删除源件及其硬链接文件，整个文件才会被真正的删除。
5）答案例：硬链接用处不多，可以用来对重要文件做快照防止误删，而对目录建立软链接在工作中很常用。

2. linux系统文件删除原理

2.1 从ext文件系统角度描述文件删除原理

$~~$ linux系统下文件名是存在父目录的block里面，并指向这个文件的inode节点，这个文件的inode节点再指向存放这个文件的block数据块。我们删除一个文件，实际上并不是清除了inode节点和block数据块。只是在这个文件的父目录里面的block中，删除了这个文件的名字，从而使这个文件名消失，并且无法指向这个文件的inode节点。当没有文件名指向这个inode节点的时候，会同时释放inode节点和存放这个文件的block数据块，并更新inode MAP和block MAP今后让这些位置可以用于放置其他文件数据。

2.2 从文化引用角度深入描述文件删除的原理

$~~$ 当创建文件的硬链接的时候，对应的i_link数会增加。当一个文件被某一个进程引用时，对应i_count数就会增加。对于删除命令rm而言，实际就是减少i_link。那么如果一个文件正在被某个进程调用，而用户却执行rm操作把文件删除了，这会出现什么情况？
用户执行rm操作文件后，再执行ls或其他文件管理命令，无法再找到这个文件了，但是调用这个被删除的文件的进程却在继续执行，依然能从文件中正确的读取及写入内容，这又是为什么呢？这是因为rm操作只是将i_link减少了，如果没有其他的链接i_link就为0了，但由于该文件依然被进程引用，因此文件对应的i_count并不为0，所以即使执行rm操作，但系统并没有真正删除这个文件，当只有i_link及i_count都为0的时候，这个文件才会真正被删除。也就是说还需接解除该进程对这个文件的调用才行。那么当文件没有被调用时，执行了rm操作删除文件后是否还可以找回被删除的文件呢？ rm操作只是将文件的i_link减少了，实际就是将文件名到inode的链接删除了。即使i_link减少到0了，此时并没有删除文件的实体(block数据块)。此时，如果即使停止机器工作，数据是可以找回的，如果此时继续写入数据，那么新数据就可能会被分配到被删除的block数据块，此时，文件就会被真正的回收了。

2.3 有关文件删除企业故障案例

下面模拟文件被删除了（硬链接数为0），但是还有进程调用的情况。
操作步骤和命令集如下：
1）安装httpd web服务。

[root@oldboyedu  ~]# yum install httpd -y
...
[root@oldboyedu  ~]# systemctl start httpd.service 
[root@oldboyedu  ~]# systemctl stop firewalld
[root@oldboyedu  ~]# cd /etc/httpd/conf

编辑配置文件，让日志记录到/app/logs/下面。

[root@oldboyedu  /etc/httpd/conf]# sed -i 's@#CustomLog logs/access_log common@CustomLog /app/logs/access_logcommon@g' httpd.conf
[root@oldboyedu  /etc/httpd/conf]#

2）创建一个小的文件系统，用于存放上述access_log日志。

[root@oldboyedu  ~]# dd if=/dev/zero of=/dev/sdc bs=8K count=10 
10+0 records in
10+0 records out
81920 bytes (82 kB) copied, 0.00013485 s, 607 MB/s
[root@oldboyedu  ~]# ls -l /dev/sdc
-rw-r--r-- 1 root root 81920 Mar 16 16:24 /dev/sdc
[root@oldboyedu  ~]# mkfs -t ext4 /dev/sdc
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
/dev/sdc is not a block special device.
Proceed anyway? (y,n) y

Filesystem too small for a journal
Discarding device blocks: done                            
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=1024 (log=0)
Fragment size=1024 (log=0)
Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks
16 inodes, 80 blocks
4 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=1
1 block group
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
16 inodes per group

Allocating group tables: done                            
Writing inode tables: done                            
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
[root@oldboyedu  ~]# tune2fs -c -1 /dev/sdc 
tune2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Setting maximal mount count to -1
[root@oldboyedu  ~]# mkdir -p /app/logs
[root@oldboyedu  ~]# mount -o loop /dev/sdc /app/logs
[root@oldboyedu  ~]# echo "oldboy" > /var/www/html/index.html

3）重启httpd服务，确保日志记录到了上述文件系统挂载的/app/logs下面。

[root@oldboyedu  ~]# systemctl restart httpd.service

4）写个循环脚本访问httpd，使得httpd日志充满/app/logs整个空间。

for n in 'seq 10000';do curl -s 127.0.0.1 >/dev/null;done
[root@oldboyedu  ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3        19G  1.8G   18G  10% /
devtmpfs        476M   52K  476M   1% /dev
tmpfs           487M     0  487M   0% /dev/shm
tmpfs           487M  7.7M  479M   2% /run
tmpfs           487M     0  487M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1       253M  136M  117M  54% /boot
tmpfs            98M     0   98M   0% /run/user/0
/dev/loop0       73K   73K   0  100% /app/logs

以下是一个错误的删除方案。

[root@oldboyedu  ~]# rm -f /app/logs/access_log
[root@oldboyedu  ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3        19G  1.8G   18G  10% /
devtmpfs        476M   52K  476M   1% /dev
tmpfs           487M     0  487M   0% /dev/shm
tmpfs           487M  7.7M  479M   2% /run
tmpfs           487M     0  487M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1       253M  136M  117M  54% /boot
tmpfs            98M     0   98M   0% /run/user/0
/dev/loop0       73K   73K   0  100% /app/logs

查看被删除的但仍由httpd进程占用的日志系统文件名。

[root@oldboyedu  ~]# lsof | grep del
httpd       6184         root  7w      REG                7,0    55260  12 /app/logs/access_log (deleted)
httpd       38178        root  7w      REG                7,0    55260  12 /app/logs/access_log (deleted)
httpd       38483        root  7w      REG                7,0    55260  12 /app/logs/access_log (deleted)

以下是解决问题的方法。
第一步，执行快捷键Ctrl+c 停掉模拟访问测试脚本。

for n in 'seq 10000';do curl -s 127.0.0.1 >/dev/null;done

第二步，重启Http服务，目的是取消httpd对删除的access.log文件的调用

 [root@oldboyedu  ~]# systemctl restart httpd.service

然后查看处理的结果

[root@oldboyedu  ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3        19G  1.8G   18G  10% /
devtmpfs        476M   52K  476M   1% /dev
tmpfs           487M     0  487M   0% /dev/shm
tmpfs           487M  7.7M  479M   2% /run
tmpfs           487M     0  487M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1       253M  136M  117M  54% /boot
tmpfs            98M     0   98M   0% /run/user/0
/dev/loop0       73K   14K   54K  21% /app/logs

下面介绍一下较好的处理方案
此时，我们选择清空日志而不删除日志，因为企业中的Web日志都是定期轮询的，并且它会自动备份且清理过期的日志

[root@oldboyedu  ~]# > /app/logs/access_log

作业-第03周--预习-Day13-文件核心属性知识（下）