ext2數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)驗(yàn)(共6頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上ext2數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)環(huán)境】Linux實(shí)驗(yàn)臺(tái)【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】Linux下的磁盤管理手動(dòng)恢復(fù)誤刪文件【實(shí)驗(yàn)原理】一、 Linux文件系統(tǒng)簡(jiǎn)介文件是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)信息的基本單位，是一組相關(guān)記錄的集合。文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)存取和管理文件信息的機(jī)構(gòu)，是操作系統(tǒng)用于明確磁盤或分區(qū)上的文件的方法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即在磁盤上組織文件的方法。也指用于存儲(chǔ)文件的磁盤或分區(qū)，或文件系統(tǒng)種類。因此“2個(gè)文件系統(tǒng)”意思是有2個(gè)分區(qū)。在Linux系統(tǒng)中，每個(gè)分區(qū)都是一個(gè)文件系統(tǒng)，都有自己的目錄層次結(jié)構(gòu)。Linux的最重要的特征之一就是支持多種文件系統(tǒng)，這樣它更加靈活，并可以和許多其它種操作系統(tǒng)共存。

2、隨著Linux的不斷發(fā)展，它所支持的文件格式系統(tǒng)也在迅速擴(kuò)充。特別是Linux2.4內(nèi)核正式推出后，出現(xiàn)了大量新的文件系統(tǒng)，其中包括日志文件系統(tǒng)ext3、ReiserFS、XFSJFS和其它文件系統(tǒng)。Linux內(nèi)核可以支持十多種文件系統(tǒng)類型：JFS、ReiserFS、ext、ext2、ext3、XFS、NFS、SMB、VFAT、NTFS、MSDOS等。(1) extext是第一個(gè)專門為L(zhǎng)inux開(kāi)發(fā)的文件系統(tǒng)類型，叫做擴(kuò)展文件系統(tǒng)。這是1992年4月完成的，對(duì)Linux早期的發(fā)展產(chǎn)生了重要作用。但是，由于其在穩(wěn)定性、速度和兼容性上存在許多缺陷，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用了。(2) ext2ext2是為解

3、決ext文件系統(tǒng)的缺陷而設(shè)計(jì)的可擴(kuò)展的、高性能的文件系統(tǒng)，它又被稱為二級(jí)擴(kuò)展文件系統(tǒng)，于1993年發(fā)布。它是Linux文件系統(tǒng)類型中使用最多的格式，并且在速度和CPU利用率上較為突出，是GNU/Linux系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)的文件系統(tǒng)。它存取文件的性能極好，對(duì)于中、小型的文件更顯示出優(yōu)勢(shì)，這主要得益于其簇快取層的優(yōu)良設(shè)計(jì)。ext2可以支持256字節(jié)的長(zhǎng)文件名，其單一文件大小和文件系統(tǒng)本身的容量上限與文件系統(tǒng)本身的簇大小有關(guān)。在常見(jiàn)的Inter x86兼容處理器的系統(tǒng)中，簇最大為4KB，單一文件大小上限為2048GB，而文件系統(tǒng)的容量上限為6384GB。盡管Linux可以支持種類繁多的文件系統(tǒng)，但是200

4、0年以前幾乎所有的Linux發(fā)行版都使用ext2作為默認(rèn)的文件系統(tǒng)。ext2也有一些問(wèn)題。由于它的設(shè)計(jì)者主要考慮的是文件系統(tǒng)性能方面的問(wèn)題，而在寫(xiě)入文件內(nèi)容的同時(shí)，并沒(méi)有寫(xiě)入文件的meta-data(和文件有關(guān)的信息，例如權(quán)限、所有者及創(chuàng)建和訪問(wèn)時(shí)間)。換句話說(shuō)，Linux先寫(xiě)入文件的內(nèi)容，然后等到有空的時(shí)候才寫(xiě)入文件的meta-data。如果出現(xiàn)寫(xiě)入文件內(nèi)容之后，但在寫(xiě)入文件的meta-data之前系統(tǒng)突然斷電，就可能造成文件系統(tǒng)處于不一致?tīng)顟B(tài)。在一個(gè)有大量文件操作的系統(tǒng)中，出現(xiàn)這種情況會(huì)導(dǎo)致很嚴(yán)重的后果。(3) ext3在介紹ext3之前，先介紹一些日志式文件系統(tǒng)基礎(chǔ)。日志式文件系統(tǒng)起源于

5、Oracle、Sybase等大型數(shù)據(jù)庫(kù)。由于數(shù)據(jù)庫(kù)操作往往是由多個(gè)相關(guān)的、相互依賴的子操作組成，任何一個(gè)子操作的失敗都意味著整個(gè)操作的無(wú)效性，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的任何修改都要恢復(fù)到操作以前的狀態(tài)。Linux日志式文件系統(tǒng)就是由此發(fā)展而來(lái)的。日志文件系統(tǒng)通過(guò)增加一個(gè)叫做日志的、新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。這個(gè)日志是位于磁盤上的結(jié)構(gòu)。在對(duì)元數(shù)據(jù)做任何改變以前，文件系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序會(huì)向日志中寫(xiě)入一個(gè)條目，這個(gè)條目描述了它將要做些什么，所以日志文件具有可伸縮性和健壯性。在分區(qū)中保存日志記錄文件好處是：文件系統(tǒng)寫(xiě)操作首先是對(duì)記錄文件進(jìn)行操作，若整個(gè)寫(xiě)操作由于某種原因(如系統(tǒng)掉電)而中斷，則在下次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)就會(huì)日志

6、記錄文件的內(nèi)容，恢復(fù)到?jīng)]有完成的寫(xiě)操作，這個(gè)過(guò)程一般只需要兩三分鐘的時(shí)間。ext3是由開(kāi)放資源社區(qū)開(kāi)發(fā)的日志文件系統(tǒng)，早期主要開(kāi)發(fā)人員是Stephen Tweedie。ext3被設(shè)計(jì)成是ext2升級(jí)版本，盡可能方便用戶從ext2向ext3遷移。ext3在ext2的基礎(chǔ)上加入了記錄元數(shù)據(jù)的日志功能，努力保持向前和向后的兼容性，也就是在保有目前ext2的格式之下再加上日志功能。和ext2相比，ext3提供了更佳的安全性，這就是數(shù)據(jù)日志和元數(shù)據(jù)日志之間的不同。ext3是一種日志式文件系統(tǒng)，日志式文件系統(tǒng)的優(yōu)越性在于由于文件系統(tǒng)都有快取層參與動(dòng)作，如不使用時(shí)必須將文件系統(tǒng)卸下，以便將快取層的資料寫(xiě)回磁

7、盤中。因此，每當(dāng)系統(tǒng)要關(guān)機(jī)時(shí)，必須將其所有的文件系統(tǒng)全部卸下后才能進(jìn)行關(guān)機(jī)。如果在文件系統(tǒng)尚未卸下前就關(guān)機(jī)(如停電)，那么重開(kāi)機(jī)后就會(huì)造成文件系統(tǒng)的資料不一致，故這時(shí)必須做文件系統(tǒng)的重整工作，將不一致與錯(cuò)誤的地方修復(fù)。ext3最大的缺點(diǎn)是，它沒(méi)有現(xiàn)代文件系統(tǒng)所具有的、能提高文件數(shù)據(jù)處理速度和解壓的高性能。此外，使用ext3文件系統(tǒng)要注意硬盤限額問(wèn)題。(4) 查看Linux支持的文件系統(tǒng)類型不同版本的Linux所支持的文件系統(tǒng)類型和種類都有所不同，可通過(guò)如下方法查看當(dāng)前Linux系統(tǒng)所支持的文件系統(tǒng)類型：以超級(jí)用戶權(quán)限(root)登錄Linux，進(jìn)入/lib/modules/kernel-ver

8、sion/kernel/fs/，執(zhí)行命令ls，如圖2.5.41所示，其中kernel-version表示Linux系統(tǒng)的內(nèi)核版本號(hào)。圖2.5.41 FC5發(fā)行版所支持的文件系統(tǒng)類型    從圖2.5.41可以看到Red Hat FC5所支持的文件系統(tǒng)類型。二、 Linux文件系統(tǒng)通用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介大部分Linux文件系統(tǒng)種類具有類似的通用結(jié)構(gòu)，其中心概念是超級(jí)塊superblock、i節(jié)點(diǎn)inode、數(shù)據(jù)塊data block、目錄塊directory block和間接塊indirection block。超級(jí)塊包括文件系統(tǒng)的總體信息，比如大小(其準(zhǔn)確信息依賴文件系統(tǒng))

9、。inode即索引節(jié)點(diǎn)。inode點(diǎn)包括除了名字外的一個(gè)文件的所有信息，名字與inode數(shù)目一起存在目錄中，目錄條目包括文件名和文件的inode數(shù)目。inode包括幾個(gè)數(shù)據(jù)塊的數(shù)目，用于存儲(chǔ)文件的數(shù)據(jù)。每個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備或存儲(chǔ)設(shè)備的分區(qū)被格式化為文件系統(tǒng)后，應(yīng)該有兩部份，一部份是inode，另一部份是Block，用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。inode用來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)的信息，包括文件大小、所有者、歸屬的用戶組、讀寫(xiě)權(quán)限等。inode為每個(gè)文件進(jìn)行信息索引，所以就有了inode的數(shù)值。操作系統(tǒng)根據(jù)指令，能通過(guò)inode值最快的找到相對(duì)應(yīng)的文件。比如一本書(shū)，存儲(chǔ)設(shè)備或分區(qū)就相當(dāng)于這本書(shū)，Block相當(dāng)于書(shū)中的每一頁(yè)，i

10、node就相當(dāng)于這本書(shū)前面的目錄，一本書(shū)有很多的內(nèi)容，如果想查找某部份的內(nèi)容，我們可以先查目錄，通過(guò)目錄能最快的找到需要的內(nèi)容?！緦?shí)驗(yàn)步驟】一、 設(shè)置磁盤(一) 查看硬盤設(shè)備文件(1) 參照WindowsRAID實(shí)驗(yàn)，為L(zhǎng)inux實(shí)驗(yàn)臺(tái)添加一塊磁盤。(2) 啟動(dòng)Linux實(shí)驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)入Linux系統(tǒng)，輸入命令：ls /dev/，查看硬盤設(shè)備，如圖2.5.42所示。圖2.5.42從中我們可以判斷當(dāng)前Linux主機(jī)安裝有兩塊硬盤，/dev/hda和/dev/sda。其中/dev/hda已被分為hda1和hda2二個(gè)磁盤分區(qū)，/dev/sda尚未進(jìn)行磁盤分區(qū)?？赏ㄟ^(guò)命令fdisk -l查看硬盤的分區(qū)情

11、況。(二) 磁盤分區(qū)將硬盤/dev/sda進(jìn)行磁盤分區(qū)(僅一個(gè)物理分區(qū))，具體操作如下：(1) 輸入命令：fdisk /dev/sda，進(jìn)入fdisk控制臺(tái)開(kāi)始對(duì)硬盤sda進(jìn)行分區(qū)，輸入m可查看fdisk命令幫助。(2) 在fdisk控制中依次輸入命令：n(add a new partition，增加新磁盤分區(qū))，p(primary partition，創(chuàng)建主分區(qū))，1(Partition number (1-4)，主分區(qū)編號(hào)，最多4個(gè)主分區(qū))，1(First cylinder，分區(qū)開(kāi)始柱面)，204(Last cylinder，分區(qū)最后柱面)，w(write table to disk an

12、d exit，寫(xiě)入磁盤分區(qū)表后退出)。上述過(guò)程如圖2.5.43所示。圖2.5.43(三) 再次查看硬盤設(shè)備輸入命令fdisk -l /dev/sda查看硬盤設(shè)備sda分區(qū)情況，如圖2.5.44所示，并記錄。圖2.5.44(四) 掛載磁盤分區(qū)(1) 完成對(duì)/dev/sda1分區(qū)的ext2格式化工作，具體命令：mkfs.ext2 /dev/sda1。如圖2.5.45所示。圖2.5.45(2) 將磁盤分區(qū)/dev/sda1掛載到目錄/tmp下，具體命令：mount /dev/sda1 /tmp。接下來(lái)輸入命令：mount，查看所有磁盤分區(qū)的掛載情況并記錄。具體如圖2.5.46所示。圖2.5.46二、

13、 手動(dòng)恢復(fù)文件(一) 文件操作(1) 進(jìn)入/tmp目錄，利用vim文件編輯器新建并編輯文件123.txt，自定義文件內(nèi)容，保存文件并退出。(2) 應(yīng)用md5sum對(duì)123.txt進(jìn)行文件摘要計(jì)算，并記錄其文件摘要；用stat查看123.txt的文件狀態(tài)，記錄其文件Inode值；如圖2.5.47所示。圖2.5.47(二) 刪除文件使用命令rm -f 123.txt刪除文件。(三) 恢復(fù)被刪除的文件123.txt(1) 第一時(shí)間將/dev/sda1掛載為只讀模式，禁止對(duì)磁盤分區(qū)進(jìn)行寫(xiě)入操作，主要目的是防止被刪除文件的數(shù)據(jù)區(qū)被新寫(xiě)入數(shù)據(jù)覆蓋掉，如圖2.5.48所示。圖2.5.48(2) 使用文件系統(tǒng)調(diào)試器debugfs以讀和寫(xiě)方式打開(kāi)ext2文件系統(tǒng)分區(qū)：debugfs -w 文件系統(tǒng)分區(qū)。(3) 進(jìn)入debugfs控制臺(tái)后，鍵入lsdel命令查看該分區(qū)中已被刪除的文件信息，注意被刪除文件的Inode值。(4) 在debugfs控制臺(tái)中通過(guò)下面的語(yǔ)句來(lái)恢復(fù)指定Inode值的文件(已被刪除的文件del.txt)：dump <文件Inode值> 導(dǎo)出文件，其中“導(dǎo)出文件”為恢復(fù)后的文件；在debugf