?快年底了,小心不打“招呼”就損壞!原本可幸免于難的Linux系統和文件數據意外如何避免?
是的,這就快到年底了,技術的或管理的工作都要進入收尾階段。作為技術人員,有時候最怕關鍵時刻出的那點意外。
人家美國佬總結了一個定律叫【墨菲定律】,你之前曾擔心容易出問題的,往往后面就真的容易出問題的概率非常大。
只是不確定什么時候發生而已(發生了就呵呵了~~)。
所以今天向各位提個醒,提早做檢查預防和本文接下來指出的一些方面的準備。
還記得經典的藍屏嗎?
不一樣的面孔,熟悉的味道 —— 啟動異常在Linux里面是這樣的:
好吧,這是旁邊同事斷電重啟后崩潰的電腦。我的極少出現故障,因為我已做好多重預防措施。
本文接下來復盤和總結操作系統和Linux下容易發生的各種意外損壞情況,如何提前檢測和預防。很實用,一定要看到最底部哦。
Linux系統一般容易在哪些方面出問題
Linux 系統的穩定性通常是非常好的,但在某些情況下,仍然可能出現穩定性問題。以下是一些可能導致 Linux 系統不穩定的常見原因:
- 硬件故障:硬件故障是導致系統不穩定的常見原因之一。例如,磁盤故障、內存故障、CPU 故障等都可能導致系統崩潰或無法啟動。
- 內核錯誤:內核是 Linux 系統的核心,如果內核出現錯誤,可能會導致系統不穩定。例如,內核 遇到無法處理的異常(panic)等都可能導致系統崩潰。
- 文件系統損壞:文件系統是存儲 Linux 系統數據的重要組成部分,如果文件系統損壞,可能會導致系統無法啟動或數據丟失。
- 軟件沖突:在 Linux 系統中安裝軟件時,可能會出現軟件沖突或錯誤安裝,導致系統不穩定。
- 系統更新問題:在更新 Linux 系統時,如果更新過程中出現錯誤,可能會導致系統不穩定。
- 惡意軟件:惡意軟件可能會導致系統不穩定,例如病毒、木馬等。
- 過度負載:如果系統負載過高,可能會導致系統不穩定,例如內存不足、CPU 占用率過高等。
- 配置錯誤:Linux 系統的配置文件非常重要,如果配置文件出現錯誤,可能會導致系統不穩定。
以上是一些可能導致 Linux 系統不穩定的常見原因。
存儲硬件的故障和預防
日常我們用得最多也最重要的是文件數據,所以硬盤之類的存儲設備故障要加以預防。
目前硬盤分為機械硬盤(HDD)和固態硬盤(SSD)。
機械硬盤的壽命通常取決于多種因素,例如使用環境、使用方式、工作負載等。一般機械硬盤的壽命在 3 到 5 年之間,但在良好的使用條件下,它們可以持續更長時間。
SSD 硬盤的壽命一般比機械硬盤長,通常在 5 到 10 年之間,但這也取決于 SSD 硬盤的質量和使用條件,如寫入次數的限制。SSD 硬盤的寫入次數是有限的,當寫入次數達到一定數量時,SSD 硬盤的性能可能會下降。因此,為了延長 SSD 硬盤的壽命,建議減少不必要的寫入操作,例如適用于機械硬盤的磁盤碎片整理,就完全不適用于 SSD 硬盤。
如果您在Windows下喜歡經常個硬盤做磁盤碎片整理,從今天起就要知道Windows的磁盤碎片整理功能對于 SSD 來說只會加速消耗 SSD 硬盤的壽命。而 Linux 下的文件系統其實沒有“碎片整理”一說,因為Linux的主流的文件系統(如ext4、xfs等),在開發設計之初就是對碎片友好的,能最優化地使用磁盤的可用空間,而無需碎片整理。
對于服務器存儲來說,由于硬件設備常年累月持續運行,服務器硬盤幾乎就以硬盤最大壽命在持續損耗。那么在部署Linux系統之前,就應當以RAID1、RAID5、RAID6、RAID10等帶有數據冗余災備規格的磁盤陣列方式進行磁盤初始化,然后再規劃文件系統、部署Linux系統,規劃業務數據的冗余存儲方式(如分布式存儲、多機房冗余、異地冗余、定期備份、冷熱備份、使用支持快照的文件系統進行備份),以多措并舉,保護最重要資源——數據。
舉個成功的例子,備份數據的習慣,讓某工程師成功避免了一場血的教訓
某次電腦開機后,王工像往常一樣處理工作中的業務。為了傳輸 文件A到遠端Linux系統下,通過拖拽文件到mobaxterm 軟件(一款SSH客戶端)的方式,進度顯示上傳100% 已完成,他順便把本地文件徹底刪了。但由于未知原因觸發了該mobaxterm 軟件的BUG,mobaxterm報錯后自動關閉。此后再檢查遠端的Linux系統下卻沒有文件A。
由于遠端Linux系統不允許重啟或掛載恢復數據,而本地文件A已徹底刪除(刪除得太自信了)。領導說文件A 非常重要,不允許丟失,馬上要用!否則后果很嚴重!你懂的!
OK,想起前一天下班前及時、完整備份過文件A到其他磁盤。不然真的要被KILL了。。。
這劇情,就像過山車一樣。不過這個習慣確實多次避免了【墨菲定律】的悲劇在這位工程師工作中的影響。
通過上面的例子,牽扯出硬件之外的另一個重要話題——軟件層面的預防:
軟件和文件數據相關的可靠性
建議在工作中多借助云端軟件,避免本地軟件故障帶來的損失。
又一個例子,某財務小姐姐最開始給客戶記錄財務,都是保存到U盤隨身攜帶。某次在別的電腦U盤無法識別,經過一通操作后,U盤在她自己電腦竟然也無法識別了。使用數據恢復軟件掃描也無法恢復(導致數據丟失的原因,比如U盤硬件故障、被惡意軟件破壞等,總之數據看起來沒了)。最終只能尋求專業的數據恢復公司解決,為了找回重要的財務記錄,恢復這個16GB的 U盤的數據的費用,花了千把元。非常可惜。
而如果是資深財務人員,往往會借助內網財務系統或 PaaS平臺的財務系統 等,讓數據在線存儲。數據存儲的可靠性,交由專業的云廠商。
即使個人財務,也可以借助云的力量,比如使用WPS Office的自動定時保存功能,WPS自動備份到云端功能。而且WPS 也支持Linux,對于工程師來說也非常實用。WPS的年費也不高,你值得擁有~
個人知識庫的管理,也可以借助飛書、釘釘、企業微信等的知識庫工具(支持Linux系統),實現個人知識庫上云備份的效果。
文件備份還可以基于跨平臺的網盤軟件(如堅果云 就提供了非常好的跨平臺的網盤客戶端,支持目錄自動備份到云端功能、支持WebDav API開發實現自定義的備份效果)。
所以,使用云端軟件備份保護本地數據,是一個人人可實現的,簡單可行的方式。利用好云備份,可達到花小錢,受大利的效果。
Linux文件系統的數據可靠性機制
數據管理最常見的問題是數據寫入不一致,諸如在文件系統沒有完成寫入的時候突然斷電,這種情況并不算特別少見,Linux提供了下面的兩種方式解決斷電數據狀態不一致的問題:
- 文件系統的日志 :通常出現在ext4和xfs、btrfs等主流的文件系統。文件系統的日志特性可以確保文件系統的一致性,即使在系統崩潰或突然斷電的情況下,也可以通過日志恢復文件系統的數據,日志可以記錄文件系統的所有操作,并在需要時驗證文件系統的數據。,加快文件系統的恢復速度。日志功能還可以提高文件系統的性能,因為它減少了往文件系統的實際寫入的操作次數。
- 寫時復制機制 :也是主流文件系統大多支持的一個特性。寫時復制是一種文件系統的優化技術,它可以減少文件系統的寫入操作,提高文件系統的性能和可靠性。在寫時復制技術中,當文件系統需要修改某個文件的數據時,它并不會直接修改原始數據,而是將原始數據復制到一個新的位置,并在新位置上進行修改。這樣可以減少文件系統的寫入操作,提高文件系統的性能和可靠性。
支持日志保護的文件系統
使用日志處理情況要多一些,因為日志的方式具備一定的可讀性也方便恢復,操作主要分為下面兩個步驟:
- 數據修改之前把原子操作記錄到日志當中。
- 宕機恢復的時候根據日志記錄內容還原文件狀態。如果異常情況發生在日志記錄之前,可以直接丟棄寫入一部分的日志并且回滾,當作文件狀態沒有更改過。而如果異常狀態發生在原子操作的過程之后,則根據日志的記錄把操作重新執行一遍即可。
Linux下的現代文件系統,如ext4和xfs、btrfs文件系統都支持寫入前的日志記錄功能, 這大大提高了抗斷電損壞的能力。適合作為桌面Linux和服務器Linux的文件系統格式。
Linux文件系統的數據一致性自動修復方式
如果Linux文件系統的數據不一致了,在分區被掛載使用之前,會自動先進行分區數據自建修復,成功后才會掛載使用。
幾乎所有的文件系統都有通用的fsck命令進行恢復,如ext4文件系統的修復可用 fsck.ext4命令,xfs文件系統的修復可用 fsck.xfs(或xfs_repair)。其他文件系統的修復命令類似。
例如,以下錯誤,說明文件系統XFS需要使用xfs_repair 修復后方能掛載使用:
Linux fsck(file system check)命令用于檢查與修復 Linux 文件系統。fsck命令的基本語法:
fsck [-sACVRP] [-t fstype] [--] [fsck-options] filesys [...]
(未完待續)