Linux权限管理和文件属性

1. 权限的概念

2. 权限管理

2.1 文件访问者的分类

2.2 文件类型和访问权限（事物属性）

2.2.1 文件类型

2.2.2 file指令

2.2.3 基本权限

3. 文件访问权限的相关设置方法

3.1 chmod

3.2 chown 和 chgrp

3.3 umask

4. 粘滞位

1. 权限的概念

Linux下有两种用户：

超级用户（root）：可以在linux系统下做任何事，不受限制；命令行提示符是 “#”

普通用户：在Linux下做有限的事；命令行提示符是 “$”

相关命令：

增加普通用户：adduser 用户名

设置密码（不显现）：passwd 用户名

删除用户：userdel -r 用户名

【只有拥有root用户权限，才能编辑普通用户；增加的用户家目录文件位于：/home/用户名/】

查看当前登录用户：whoami

查看当前在线的所有用户：who

切换用户：su 【用户名】

（root用户切换到任何用户，不需要密码；普通用户切换到其它用户（包括自己），需要输入其它对应用户的密码）

或者 su - 以root身份重新登录

配置普通用户的root权限：

vim /etc/sudoers

# 添加
用户名     ALL=(ALL)       ALL

保存退出【命令模式（shift+;）：wq!】

接着就可以root身份执行命令(第一次和一定的时间段要验证普通用户的密码)：比如：sudo ls

2. 权限管理

2.1 文件访问者的分类

文件和目录的所有者：u --- User

文件和目录的所有者所在的组的用户：g --- Group

其它用户：o --- Others

2.2 文件类型和访问权限（事物属性）

示例：

如下说明：

2.2.1 文件类型

d：文件夹

-：普通文件

l：软链接（类似快捷方式）语法：ln -s src(源路径) dec(指向路径)

b：块设备文件：

【块设备文件用于与硬盘、光驱、U 盘等设备进行交互，它们通常位于 /dev 目录下，如 /dev/vda或sda、/dev/vda1或sda1 等; 块设备文件允许用户和程序以块为单位读取或写入数据，是直接访问物理设备的接口。

比如：使用 lsblk 命令可以查看系统中已连接的块设备：

表示我的系统中块设备的情况如下：

sr0 是一个大小为 223.6MB 的光盘驱动器的设备文件：可用于读取光盘数据，比如音频 CD、数据 CD/DVD 或者 ISO 镜像文件；或者挂载光盘到文件系统，方便访问和管理光盘中的文件；或者制作镜像，将光盘内容制作成 ISO 文件，便于存档和分享。
vda 是一个 40GB 的虚拟磁盘。
- vda1 是 vda 上的一个 40GB 分区，并已挂载到根目录 /；然后就可以在上面创建使用文件了.

或者使用 df -h 显示当前的文件系统使用情况。

并且：块设备允许在任意位置读取或写入数据（随机读取），而不是像字符设备那样只能顺序访问。这样可以直接定位到设备的任意偏移位置进行读写操作，因此非常适合存储设备的操作需求，比如硬盘和 SSD。

测试：sudo dd if=/dev/vda of=output.bin bs=512 count=1 skip=1000

说明：

dd：是一个用于低级别数据复制的命令。
if=/dev/vda：指定输入文件（input file），这里是整个虚拟磁盘设备 vda。
of=output.bin：指定输出文件（output file），这里是要创建的文件 output.bin。
bs=512：设置块大小为 512 字节，表示每次读取和写入 512 字节。
count=1：表示读取 1 个块（即 512 字节）。
skip=1000：跳过输入文件的前 1000 个块（blocks），从第 1001 个块开始读取。

示例输出：

可以使用 xxd output.bin 命令将其以十六进制格式输出:

小编当前的输出示例：

（可以看到：小编此次示例读取的数据可能恰好在一个未使用的空间，或者这部分空间没有写入过任何数据，所以都是0）

也可以使用 hexdump -C output.bin 命令更简洁显示：

此外，还可以添加新的虚拟磁盘（类似于为计算机购买加装新的硬盘）或者在现有的磁盘上划分新的分区(类似于硬盘分区 C / D / E 卷盘)。

下面，小编新建虚拟机做简单演示（centos7镜像；在创建阶段已经做了简单的手动分区）：

步骤一：lsblk查看当前的磁盘分区和剩余空间

磁盘剩余 16G 未被使用。

假设现在要用剩下的空间，为超级用户root 和普通用户nxf 各自专门划分一块区域（假设每人8G），实现：系统文件和用户某些个人数据（私有） 在磁盘区级划分上的隔离管理。

步骤二：使用剩余空间划分新的分区

sudo fdisk /dev/sda

在 fdisk 命令中执行以下操作：

输入 n 创建一个新分区。
选择 p（主分区，大小创建时确定，不可更改）或 e（扩展分区，允许创建多个逻辑分区并可按需调整和扩展，比如上面的 /dev/sda2的dm-0，dm-1）。选择e
输入分区号（如 3,4等；默认sda*的下一个）。输入3
设置起始扇区（直接按回车使用默认）。
设置结束扇区（直接按回车使用所有剩余空间，或指定大小，例如 +10G）。

成功：Partition 3 of type Extended and size of 16 GiB is set

完成后输入 w 保存更改并退出。

步骤三：创建逻辑分区

再次进入fdisk：输入n 创建逻辑分区；选择逻辑分区类型（通常会自动识别为 l）；设置起始扇区（回车默认）；设置结束扇区（+8G）【逻辑分区从5开始】

看到输出：Partition 5/6 type Linux and of sze 8 GiB is Set

使用命令 sudo partprobe 重新加载分区表

注意：lsblk显示这样：

这种显示方式可能会让人觉得3/5/6它们是同级的，但实际上，逻辑分区是嵌套在扩展分区内的。这种显示方式是因为工具在展示分区信息时，主要是按分区号顺序排列，而不是按层级关系；可以使用 fdisk -l 查看详细信息：

步骤四：格式化文件分区

sudo mkfs.ext4 /dev/vda5  # 对于第一个逻辑分区
sudo mkfs.ext4 /dev/vda6  # 对于第二个逻辑分区

在选择文件系统时，常见的选项包括：

ext4：
- 优点：稳定性高，性能良好，支持大文件和大容量分区，广泛使用于 Linux 系统。
- 适用情况：适合大多数用途，包括一般的文件存储和服务器应用。
xfs：
- 优点：高性能，特别适合处理大文件和高并发操作，支持动态扩展。
- 适用情况：适合需要高性能的应用，如数据库和大数据存储。
btrfs：
- 优点：支持快照、压缩和多种高级功能。
- 适用情况：适合需要先进特性的环境，但相对较新，可能不如 ext4 和 xfs 稳定。

推荐：

对于一般用途，推荐使用 ext4，因为它简单易用，兼容性好。
如果你有特定的性能需求，可以考虑使用 xfs。

步骤五：创建挂载点并进行挂载

sudo mkdir /root/private
sudo mkdir /home/nxf/private

//挂载
sudo mount /dev/sda5 /root/private
sudo mount /dev/sd6 /home/nxf/private

//修改目录权限
sudo chown nxf:nxf /home/nxf/private

步骤六：持久化挂载

在系统重启(sudo reboot)后依然有效，需要编辑 /etc/fstab 文件：

sudo vim /etc/fstab

末尾添加：

/dev/sda5 /root/private defaults 0 0

/dev/sda6 /home/nxf/private defaults 0 0

保存退出。

至此，就实现了系统文件和用户私有数据的分区（分盘）管理！

以后，如果需要解除挂载，可使用 umount 命令 (数据依旧存在，除非格式化)；或者调整分区的大小，使用 resize2fs 调整文件系统（e2fsck -f检查修复文件系统）（适用于 ext 文件系统）；更新挂载信息......

但是，在实际生产环境中，业务服务器的分区通常会在部署之初就规划好，典型的做法是根据工作负载及预估的增长进行合理分区，并留出一些未分配的空间以备未来扩展。

如果需要大规模调整或新增分区，通常会选择添加新的磁盘而不是直接调整现有的分区结构。这样做的好处是：

1. 数据安全性

降低风险：调整现有分区可能导致数据丢失或损坏，尤其是在操作不当或出现故障时。添加新磁盘可以避免影响现有数据。

2. 系统稳定性

减少停机时间：在现有分区上进行调整可能需要卸载、重启等操作，这会导致服务中断。添加新磁盘通常不会影响正在运行的服务。

3. 灵活性

便于扩展：添加新磁盘可以根据需求动态扩展存储，而无需改变现有的分区结构。这种灵活性使得系统能够适应不断变化的业务需求。

4. 更好的性能

分散负载：新磁盘可以分散读写负载，从而提高整体性能。将不同的应用程序或数据存储在不同的磁盘上可以提高 I/O 性能。

5. 简化管理

避免复杂性：调整分区可能会增加管理复杂性，特别是在多分区环境中。添加新磁盘使得管理更为简单，特别是当业务需求发生变化时，可以简单地添加新的存储设备。

6. 便于备份与恢复

简化备份策略：独立的磁盘可以专门用于备份数据，便于实施差异化备份、快照等策略，减少恢复时间。

7. 便于监控和维护

独立监控：新磁盘可以单独监控，便于追踪性能问题或故障，有助于及早识别潜在风险。

8. 硬件兼容性

适应性强：有时新技术的硬件（如 NVMe、SSD 等）可以提升性能，而不需要修改现有的分区结构

......

】

p：管道（pipe）文件

【允许将一个命令（进程）的输出直接传递作为另一个命令（进程）的输入（单向）。

通过管道，可以将多个命令组合在一起，以实现复杂的数据处理；通过使用“|”符号实现

示例1：cat /etc/passwd | cut -d: -f1 | sort | uniq

这个命令将 /etc/passwd 文件的内容输出的每一行中提取以冒号为分隔符的第一个字段，提取用户名，然后排序（默认升序；-r降序）并去重。

示例二：

创建管道文件：mkfifo mypipe

在终端1运行：cat > mypipe

在终端2运行：cat mypipe

此时，在终端1的输入内容会输出到终端2（终止：ctrl + c）

管道文件在linux中的作用有：

进程间通信：（先简单理解成不同的运行程序记之间）
- 管道文件允许不同进程之间进行数据交换，提供一种简单的方式来传递信息。
缓冲机制：
- 管道文件在读写之间提供了缓冲，数据写入管道后，如果没有进程读取，它会在管道中保持，直到被读取或达到限制。
同步机制：
- 使用管道时，如果写入端没有数据被读取，写入操作会被阻塞，从而实现了一种基本的同步机制。】

c：字符设备文件

【例如：键盘，鼠标，串口等，用于表示与硬件设备的交互，它们是通过文件系统提供的接口访问设备的关键；通过字符设备文件，用户和应用程序能够方便地与各种硬件进行通信和控制。

这类文件主要分布在 /dev/ 目录下

串口（Serial Port）是计算机上一种用于数据传输的接口，允许数据按位（bit）进行逐位传输。广泛用于设备之间的通信，尤其是在早期计算机和外围设备（如鼠标、调制解调器、打印机等）之间。虽然串口在个人电脑上逐渐被USB等接口替代，但它在嵌入式系统、工业控制和一些通信设备中依然被广泛使用。

在Linux系统中，串口设备通常表示为 /dev/ttyS*（物理串口）和 /dev/ttyUSB*（USB转串口设备）。

总结一下 字符设备 的特性：

数据流：
- 字符设备以字节为单位进行读写，数据是以流的形式传输的。
不支持随机访问：
- 字符设备只能顺序访问，不支持随机访问。
无缓冲：
- 字符设备通常是无缓冲的，每次读写操作直接与设备交互。

】

s：套接字文件

在Linux中，套接字（Socket）文件是一种用于网络通信的特殊文件类型，允许程序（进程）之间通过网络接口进行数据传输。

它在操作系统中提供了一种标准化的通信方式（API），用于管理和实现网络连接。

2.2.2 file指令

功能：识别文件类型

格式：file [选项] 文件/目录

常用选项：-C 详细显示指令执行过程，便于排错或分析程序执行的情形。
-z 尝试去解读压缩文件的内容。

2.2.3 基本权限

r（Read）: 对文件而言，具有读取文件内容的权限；对目录而言，具有浏览该目录下文件信息的权限

w（Write）：对文件而言，具有修改文件内容的权限；对目录而言，具有 增加/删除/移动 目录文件的权限

x（Execute）：对文件而言，具有执行文件的权限（如果要像程序一样可运行，还要保证其是可执行的二进制机器语言）；对目录而言，具有进入目录的权限

现在就可以解释一为什么会存在所属组这个概念：

在Linux中，所属组是为了实现更灵活和安全的权限管理而设计的，它为文件和资源的访问控制提供了一个中间层次。通过将用户归类到不同组，并为文件分配组权限，Linux可以简化权限管理、而不是为每个用户单独设置权限，便于团队协作，并提高系统安全性。

所属组的概念支持多用户系统的资源共享，使得团队成员能轻松共享资源，同时确保敏感数据的访问权限得到有效控制。

举个例子：某游戏公司决定做一款moba游戏，但是在具体玩法，盈利方式等存在较大分歧，大致分为两大阵营，于是领导决定分为A/B两组，同时独立制作，最后根据市场测试反馈决定重点扶持哪组的游戏上线运营。但是公司的资源配置有限，两组必须使用同一服务器资源：此时组内成员就需要数据共享，组外成员无法获取数据；如果领导需要检查工作进度，此时领导的身份就是 Others，如果不存在组的划分，A/B两组就只能允许其它用户的读权限，但A和B两组也是相对的Others，此时也能看到相互的数据；所以，好的办法就是把领导加到各自的组中，确保数据只在组内可见。