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系統故障分析

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系統故障分析就是對系統的故障進行分析排查，使系統正常運行。系統故障分析包括日誌文件分析、系統啓動類故障分析和文件系統類故障分析。
中文名
系統故障分析
外文名
System Failure Analysis
英文簡寫
SFA
分    類
日誌文件、系統啓動類等
意    義
發現並改正故障，使系統正常運行
領    域
計算機

目錄

  1. 1 日誌文件分析
  2. ▪ 日誌的功能
  3. ▪ 日誌文件的分類
  4. ▪ 主要日誌文件介紹
  5. ▪ 日誌消息的級別
  6. ▪ 用户日誌分析
  1. ▪ 程序日誌分析
  2. ▪ 日誌管理策略
  3. 2 系統啓動類故障分析
  4. ▪ MBR扇區故障
  1. ▪ GRUB引導故障
  2. ▪ /etc/inittab文件丟失
  3. ▪ 遺忘root用户的密碼
  4. 3 文件系統類故障分析
  1. ▪ 修復文件系統
  2. ▪ 磁盤資源耗盡故障
  3. ▪ 檢測磁盤環境
系統故障分析包括日誌文件分析、系統啓動類故障排除和文件系統類故障排除。

系統故障分析日誌文件分析

系統故障分析日誌的功能

日誌用於記錄系統、程序運行中發生的各種事件。通過閲讀日誌，有助於診斷和解決系統故障 [1]  。

系統故障分析日誌文件的分類

1.內核及系統日誌：由系統服務syslog統一進行管理，日誌格式基本相似。
2.用户日誌：記錄系統用户登錄及退出系統的相關信息。
3.程序日誌：由各種應用程序獨立管理的日誌文件，記錄格式不統一 [1]  。

系統故障分析主要日誌文件介紹

內核及公共消息日誌：/var/log/messages；
計劃任務日誌：/var/log/cron；
系統引導日誌：/var/log/dmesg；
郵件系統日誌：/var/log/maillog；
用户登錄日誌：/var/log/lastlog、/var/log/secure、/var/log/wtmp、/var/run/btmp [1]  。

系統故障分析日誌消息的級別

0 EMERG（緊急）：會導致主機系統不可用的情況；
1 ALERT（警告）：必須馬上採取措施解決的問題；
2 CRIT（嚴重）：比較嚴重的情況；
3 ERR（錯誤）：運行出現錯誤；
4 WARNING（提醒）：可能會影響系統功能的事件；
5 NOTICE（注意）：不會影響系統但值得注意；
6 INFO（信息）：一般信息；
7 DEBUG（調試）：程序或系統調試信息等 [1]  。

系統故障分析用户日誌分析

日誌保存了用户登錄、退出系統等相關信息。
/var/log/lastlog：最近的用户登錄事件；
/var/log/wtmp：用户登錄、註銷及系統開、關機事件；
/var/run/utmp：當前登錄的每個用户的詳細信息；
/var/log/secure：與用户驗證相關的安全性事件；
分析工具：users 、who、w、last、lastb [1]  。

系統故障分析程序日誌分析

由相應的應用程序獨立進行管理，如下：
Web服務：/var/log/httpd/access_log、error_log；
代理服務：/var/log/squid/access.log、cache.log、squid.out、store.log；
FTP服務：/var/log/xferlog。
分析工具：文本查看、grep過濾檢索、Webmin管理套件中查看；awk、sed等文本過濾、格式化編輯工具；Webalizer、Awstats等專用日誌分析工具 [1]  。

系統故障分析日誌管理策略

1.及時作好備份和歸檔；
2.延長日誌保存期限；
3.控制日誌訪問權限：日誌中可能會包含各類敏感信息，如賬户、口令等；
4.集中管理日誌：便於日誌信息的統一收集、整理和分析；杜絕日誌信息的意外丟失、惡意篡改或刪除。
應用示例：調整syslogd服務設置，建立集中管理的日誌服務器；將客户機B中crond服務產生的日誌消息，自動發送到服務器A的/var/log/cron文件中 [1]  。

系統故障分析系統啓動類故障分析

系統故障分析MBR扇區故障

故障原因：病毒、木馬等造成的破壞；不正確的分區操作、磁盤讀寫誤操作。
故障現象：找不到引導程序，啓動中斷；無法加載操作系統，開機後黑屏。
解決思路：應提前作好備份文件；以RHEL5安裝光盤引導進入急救模式；從備份文件中恢復。
應用示例：
1.備份MBR扇區數據：dd if=/dev/sda of=/backup/sda.mbr.bak bs=512 count=1；
2.模擬MBR被破壞的故障：dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1；
3.RHEL5光盤引導，進入急救模式：boot: linux rescue；
4.從備份文件中恢復MBR扇區：dd if=/tempdir/sda.mbr.bak of=/dev/sda bs=512 count=1 [1]  。

系統故障分析GRUB引導故障

故障原因：MBR中的GRUB引導程序遭到破壞；grub.conf文件丟失、引導配置有誤。
故障現象：系統引導停滯，顯示“grub>”提示符。
解決思路：嘗試手動輸入引導命令；進入急救模式，從備份中恢復 grub.conf；向MBR扇區中重建grub程序。
應用示例：在“grub>”提示符後，手動輸入引導命令；成功進入系統後，恢復或重建 grub.conf 配置文件 [1]  。

系統故障分析/etc/inittab文件丟失

故障原因：inittab文件被誤刪除，或者存在配置錯誤。
故障現象：啓動中提示 “INIT: No inittab file found”；系統停滯，無法完成初始化。
解決思路：進入急救模式，從備份文件中恢復；或者，在急救模式中重新安裝 initscripts 軟件包即rpm -ivh --replacepkgs initscripts-8.45.14.EL.i386.rpm [1]  。

系統故障分析遺忘root用户的密碼

故障原因：遺忘root用户的密碼。
故障現象：無法進行需要root權限的管理操作；若沒有其他可用賬號，將無法登錄系統。
解決思路：引導進入單用户模式，然後重設密碼；grub > kernel ... single 或 s 或 1；或進入急救模式，然後重設密碼 [1]  。

系統故障分析文件系統類故障分析

系統故障分析修復文件系統

故障原因：非正常關機、突然斷電、設備讀寫失誤等；文件系統的超級塊（super-block）信息被破壞。
故障現象：無法向分區中讀取或寫入數據；啓動後提示“Give root password for maintenance” 。
解決思路：根據提示輸入root口令，進入修復狀態；使用fsck命令進行修復 [2]  。

系統故障分析磁盤資源耗盡故障

故障原因：磁盤空間已被大量的數據佔滿，空間耗盡；雖然還有可用空間，但文件數i節點耗盡 。
故障現象：無法寫入新的文件，提示“… : 設備上沒有空間”；部分程序無法運行，甚至系統無法啓動。
解決思路：清理磁盤空間，刪除無用、冗餘的文件；轉移或刪除佔用大量i節點的瑣碎文件；進入單用户模式、急救模式進行修復；為用户設置磁盤配額 [2]  。

系統故障分析檢測磁盤環境

故障原因：磁盤設備中存在壞道（邏輯的或物理的）。
故障現象：讀取磁盤中的數據時，磁盤設備發出異常聲響；訪問磁盤中的某個文件時，反覆讀取且出錯，提示文件損壞；對於新建立的分區無法完成格式化；系統使用該磁盤時頻繁死機。
解決思路：檢測硬盤中是否存在壞道；修復硬盤，或更換新的硬盤 [2]  。
參考資料
  • 1.    蘭德爾 E.布萊恩特（Randal E.·Bryant） ．深入理解計算機系統： 機械工業出版社 ，2016
  • 2.    霍士勇 ，網絡系統故障分析 [J].計算機光盤軟件與應用 , 2011 (23) :83-83