【LINUX】使用lsof處理檔案恢復、控制程式碼以及空間釋放問題

xysoul_雲龍發表於2016-03-17
Linux

曾經在生產上遇到過一個df 和 du出現的結果不一致的問題，為了排查到底是哪個程式佔用了檔案控制程式碼，導致空間未釋放，首先在linux上面，一切皆檔案，這個問題可以使用lsof這個BT的命令來處理（這個哈還可以來查詢檔案控制程式碼洩露問題，應用程式的程式未關閉檔案控制程式碼）

1.檔案控制程式碼以及空間釋放問題

  • 注：在生產環境常見的問題就是，有維護人員或者開發同事使用tail命令實時檢視日誌。然後另外的人使用rm命令刪除，這有就好導致磁碟空間不會真正的釋放，因為你要刪除的檔案，還有程式在使用，檔案控制程式碼沒有釋放，即tail

模擬場景1：

你建立一個檔案testfile 


touch testfile

然後使用tail命令一直檢視 


tail testfile

這個時候另外一個同事使用rm命令來刪除了該檔案 


rm testfile

正式使用lsof命令排查

如果你知道檔名，那就可以直接使用如下命令 


lsof |grep  testfile

但是如果你不知道是哪個檔案，或者是很多檔案都有這樣的情況，那你需要使用如下命令 


lsof |grep deleted 注：這個deleted表示該已經刪除了的檔案，但是檔案控制程式碼未釋放,這個命令會把所有的未釋放檔案控制程式碼的程式列出來

注：有些系統你沒有配置環境變數的話，直接lsof是會報錯沒有該命令，你可以直接/usr/bin/lsof 或者是/usr/sbin/lsof，根據你的系統環境自己檢視

然後上面命令出來的結果會出來如下結果 


root 123 12244 0 14:47 pts/1 01:02:03 tail testfile

然後你可以使用kill 命令來釋放檔案控制程式碼從而釋放空間 


kill 123

2. 檔案恢復問題

在說明問題之前，先介紹下一些檔案的基本概念：

  • 檔案實際上是一個指向inode的連結, inode連結包含了檔案的所有屬性, 比如許可權和所有者, 資料塊地址(檔案儲存在磁碟的這些資料塊中). 當你刪除(rm)一個檔案, 實際刪除了指向inode的連結, 並沒有刪除inode的內容. 程式可能還在使用. 只有當inode的所有連結完全移去, 然後這些資料塊將可以寫入新的資料.
  • proc檔案系統可以協助我們恢復資料. 每一個系統上的程式在/proc都有一個目錄和自己的名字， 裡面包含了一個fd(檔案描述符)子目錄(程式需要開啟檔案的所有連結). 如果從檔案系統中刪除一個檔案, 此處還有一個inode的引用: 

/proc/程式號/fd/檔案描述符
  • 你需要知道開啟檔案的程式號(pid)和檔案描述符(fd). 這些都可以透過lsof工具方便獲得, lsof的意思是”list open files, 列出(程式)開啟的檔案”. 然後你將可以從/proc複製出需要恢復的資料.

1.建立一個測試檔案並且備份下，方面後續驗證 


touch testfile
cp testfile testfile.backup.2014

2.檢視檔案的相關資訊 


stat testfile

File: 'testfile' Size: 343545 Blocks: 241 IO Block: 4096 regular file
Device: fd00h/64768d Inode: 361579 Links: 1 Access: (0664/-rw-rw-r–) Uid: ( 505/ zhaoke) Gid: ( 505/ zhaoke)
Access: 2014-11-09 15:00:38.000000000 +0800 Modify: 2014-11-09 15:00:34.000000000 +0800 Change: 2014-04-09 15:00:34.000000000 +0800

沒問題, 繼續下面工作:

3.刪除檔案 


rm testfile

4.檢視檔案 


ls -l testfile ls: testfile: No such file or directory 

stat testfile stat: cannot stat 'testfile': No such file or directory

testfile檔案刪除了，但不要終止仍在使用檔案的程式， 因為一旦終止, 檔案將很難恢復.

現在我們開始找回資料之旅，先使用lsof命令檢視下 


lsof | grep testfile
tail 5317 root 4r REG 253,0 343545 361579 /root/testfile (deleted)

  • 第一個縱行是程式的名稱(命令名), 第二縱行是程式號(PID), 第四縱行是檔案描述符

  • 現在你知道5317程式仍有開啟檔案, 檔案描述符是4. 那我們開始從/proc裡面複製出資料.

  • 你可能會考慮使用cp -a, 但實際上沒有作用, 你將複製的是一個指向被刪除檔案的符號連結: 


ls -l /proc/5317/fd/4 lr-x—— 1 root root 64 09 15:00 /proc/5317/fd/4 -> /root/testfile (deleted)

使用cp -a命令測試恢復 


 cp -a /proc/5317/fd/4 testfile.backup

使用ls命令來檢視 


 ls -l testfile.backup
lrwxrwxrwx 1 root root 29 09 15:02 testfile.backup -> /roor/testfile (deleted)

透過上面的命令我們發現，使用cp -a命令，其恢復的是一個指向被刪除檔案的符號連結

使用file命令分別檢視檔案和檔案描述符

  • 1.檢視檔案 

file testfile.backup
testfile.backup: broken symbolic link to '/root/testfile (deleted)'
  • 2.檢視檔案描述符 

file /proc/5317/fd/4 /proc/5317/fd/4: broken symbolic link to '/root/myfile (deleted)'

根據上面的file結果，可以使用cp複製出檔案描述符資料到一個檔案中，如下: 


cp /proc/5317/fd/4 testfile.new

使用上面的命令恢復後，我們需要最終確認一下檔案是否恢復，以及檔案內容是否正確: 


 ls -l testfile.new

然後把新舊的兩個檔案對比

diff testfile.new myfile.backup 

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