3、Linux文件系统与权限管理
聊到Linux，绕不开的就是文件系统。我刚开始接触Linux那会儿，觉得这东西挺玄乎的——不就是存个文件吗？后来线上出过一次事故，才明白文件系统底层那点事，不懂是真不行。
今天咱们就把这块掰开揉碎了讲。从文件系统结构，到inode和block，再到软硬链接，最后是权限管理。嗯，内容不少，但都是干货。
3.1 文件系统结构
Linux文件系统是个树形结构，从根（/）开始。你想想看，不管你有多少块硬盘、多少个分区，最终都挂载到这个树上的某个目录。
常见的目录结构是这样的：
/ —— 根目录，一切从这里开始
/bin —— 用户二进制命令，比如ls、cp
/sbin —— 系统管理命令，比如fdisk
/etc —— 配置文件，我调过最多的就是这里
/var —— 可变数据，日志、缓存都在这里
/tmp —— 临时文件，重启就没了
/home —— 用户家目录
/root —— root用户的家
/usr —— 用户程序和数据
/dev —— 设备文件，硬件抽象成文件
/proc —— 进程信息，虚拟文件系统
我个人习惯，排查问题时先看 /var/log，再看 /proc。这两个目录能告诉你系统80%的状态。
3.2 inode与block
文件存在硬盘上，但Linux怎么找到它？靠的是inode和block。
inode 是索引节点，存的是文件的元数据——权限、所有者、大小、时间戳，还有指向数据块的指针。但不存文件名。
block 是数据块，存的是文件的实际内容。
我画了一张图，帮你理解它们的关系：
查看inode信息，用 stat 命令：
stat /etc/passwd
输出里能看到inode号、块大小、权限、时间戳。我在项目中遇到过，磁盘空间没满但写不了文件，一查是inode用完了。小文件太多，把inode表撑爆了。
关键点：
- inode数量在格式化时固定，用
df -i查看 - block大小影响磁盘性能，默认4KB
- 移动文件在同一分区内，inode不变；跨分区移动，inode会变
3.3 软硬链接
链接是Linux里一个巧妙的设计。说白了，就是给文件起多个名字。
硬链接：多个文件名指向同一个inode。删除一个，其他还在。不能跨分区，不能链接目录。
软链接：一个独立的文件，内容是指向另一个文件的路径。可以跨分区，可以链接目录。原文件删了，软链接就断了。
# 创建硬链接
ln /data/file1 /data/file2
# 创建软链接
ln -s /data/file1 /data/link_to_file1
我记得有一次，同事误删了一个关键日志文件，幸好之前做了硬链接，数据没丢。嗯，硬链接在备份场景下特别好用。
| 特性 | 硬链接 | 软链接 |
|---|---|---|
| inode | 与原文件相同 | 不同 |
| 跨分区 | 不支持 | 支持 |
| 链接目录 | 不支持 | 支持 |
| 原文件删除 | 仍可访问 | 链接失效 |
小技巧：用 ls -li 查看inode号，一眼就能看出哪些是硬链接。软链接用 ls -l 会显示 -> 指向。
3.4 文件权限：ugo/rwx
Linux权限模型，简单说就是三组权限：用户（u）、组（g）、其他人（o）。每组三个权限：读（r）、写（w）、执行（x）。
# 查看权限
ls -l /etc/passwd
# 输出：-rw-r--r-- 1 root root 1234 Jan 1 12:00 /etc/passwd
权限位拆解：
- 第一位：文件类型（-普通文件，d目录，l链接）
- 第2-4位：所有者权限（rw-）
- 第5-7位：所属组权限（r--）
- 第8-10位：其他人权限（r--）
修改权限用 chmod：
# 数字法：r=4, w=2, x=1
chmod 755 script.sh
# 符号法
chmod u+x script.sh
chmod g-w script.sh
我刚开始做运维时，经常搞混数字权限。后来记了个口诀：所有者最高，组次之，其他人最低。755就是所有者全权限，组和他人只读和执行。
注意：目录的执行权限（x）意味着可以进入该目录。没有x权限，即使有r权限也进不去。我曾经遇到过，给目录设了644，结果所有人都进不去，排查了半天。
3.5 ACL：访问控制列表
传统的ugo模型有个局限——只能设一个所有者和一个组。如果想让多个用户或组有不同权限，就得用ACL。
ACL可以给任意用户或组单独设置权限，粒度更细。
# 查看ACL
getfacl /data/project
# 设置ACL
setfacl -m u:zhangsan:rwx /data/project
setfacl -m g:devteam:rx /data/project
# 删除ACL
setfacl -x u:zhangsan /data/project
用 ls -l 查看时，如果权限位后面有个 +，说明这个文件或目录启用了ACL。
实战场景：我在管理一个共享目录时，需要让A组有读写权限，B组只有读权限，C组完全不能访问。用传统权限做不到，ACL轻松搞定。
3.6 特殊权限：SUID/SGID/Sticky
这三个特殊权限，平时用得不多，但用对了能解决大问题。
SUID（Set UID）：执行文件时，临时拥有文件所有者的权限。典型例子是 /usr/bin/passwd，普通用户用它改密码时，临时获得root权限。
SGID（Set GID）：对文件，执行时临时拥有文件所属组的权限。对目录，新创建的文件自动继承目录的组。
Sticky Bit：只对目录有效。用户只能删除自己的文件，不能删别人的。典型例子是 /tmp。
# 设置SUID
chmod u+s /usr/bin/myapp
# 或 chmod 4755 /usr/bin/myapp
# 设置SGID
chmod g+s /data/shared
# 或 chmod 2755 /data/shared
# 设置Sticky Bit
chmod o+t /tmp
# 或 chmod 1777 /tmp
查看特殊权限：
- SUID：所有者执行位变成
s（如-rwsr-xr-x） - SGID：组执行位变成
s（如-rwxr-sr-x） - Sticky：其他人执行位变成
t（如drwxrwxrwt）
安全提醒：SUID权限要慎用。我曾经见过有人给bash设了SUID，结果普通用户直接提权成root，系统被攻破。非必要不设SUID。
好了，文件系统和权限管理这块，核心内容就这些。从inode到block，从软硬链接到ugo权限，再到ACL和特殊权限，每个点都是日常运维中会碰到的。你想想看，搞懂了这些，排查文件相关的问题是不是心里就有底了？
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