如何理解ext2文件系統(tǒng)中的xattr
本篇內(nèi)容介紹了“如何理解ext2文件系統(tǒng)中的xattr”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！
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§ 0x01 背景
文件系統(tǒng)支持一特性就是擴(kuò)展性，給一個(gè)文件(inode)添加各種屬性。對(duì)于ext2文件系統(tǒng)來說，xattr(extend attribution)是它支持的為數(shù)不多的現(xiàn)代文件系統(tǒng)的特征之一。
那么為什么需要這個(gè)特性呢？這要從文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的區(qū)別說起。xattr屬于元數(shù)據(jù)，元數(shù)據(jù)一般是固定的，但一些場(chǎng)景下它也要提供一定的擴(kuò)展性，而xattr就是為元數(shù)據(jù)的擴(kuò)展性而存在的。下面扯下我對(duì)元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的理解，分析下為什么需要元數(shù)據(jù)。
1.1 文件的元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)
我們知道文件的數(shù)據(jù)分為兩類：元數(shù)據(jù)（meta data）和數(shù)據(jù)(data)。元數(shù)據(jù)是用來控制用戶對(duì)數(shù)據(jù)的操作的。這也符合k8s中通過對(duì)象控制對(duì)象的程序范式。
數(shù)據(jù)：記錄真正對(duì)用戶有意義的信息。如：文件中的內(nèi)容；文件名。
元數(shù)據(jù)：輔助完成數(shù)據(jù)存取。如：文件的創(chuàng)建、修改時(shí)間，文件的權(quán)限。
一般來說元數(shù)據(jù)不需要用戶主動(dòng)感知，比如文件創(chuàng)建時(shí)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間信息由文件系統(tǒng)自動(dòng)寫入。但必需以不同的方式提供它的訪問。如果和常規(guī)數(shù)據(jù)放一起了，如下：
filename: hello.txt modify_time: 2021-3-7 20:00:00 regular_data: hello world
這種方式可行嗎？當(dāng)然可行了。只是你無法控制用戶是否會(huì)誤操作，把對(duì)應(yīng)的元數(shù)據(jù)改掉了；模塊化編程的原則之一最小接口原則，在這里也適用，單獨(dú)的接口修改，對(duì)比直接的修改來說，接口的能力（自由度）下降了，系統(tǒng)對(duì)用戶的約束增強(qiáng)了，可以避免用戶對(duì)數(shù)據(jù)的亂修改。
另外一個(gè)問題是，元數(shù)據(jù)的變更是穩(wěn)定的，即使你頻繁地讀寫一個(gè)文件，這個(gè)文件的元數(shù)據(jù)需要修改的只是對(duì)應(yīng)的訪問時(shí)間戳和修改時(shí)間戳。沒有分開的情況下，元數(shù)據(jù)整體被頻繁的讀出，寫入，這對(duì)系統(tǒng)來說是無意義的消耗，更別說在那個(gè)計(jì)算能力不足的年代背景下了。
通過以下分析，我們知道元數(shù)據(jù)需要單獨(dú)存儲(chǔ)。單獨(dú)存儲(chǔ)就需要單獨(dú)的接口，因?yàn)槠胀ㄎ募淖x寫接口權(quán)限過大。但一方面，對(duì)一個(gè)文件來說，通過的讀寫接口不能滿足對(duì)元數(shù)據(jù)修改的需求，需要提供其他系統(tǒng)接口。Linux下就是用ioctl系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)對(duì)元數(shù)據(jù)的修改的。
§ 0x02 ext2的xattr實(shí)驗(yàn)
主要setfattr和getfattr。通過查看ext2代碼才知道，它支持三種類型的attr。通過不同的命名前綴區(qū)分。
security.xxx: 目前是selinux在用；
user.xxx: 普通用戶也可以使用；
trusted.xxx: 只有超級(jí)用戶可以使用，可以用來在用戶空間實(shí)現(xiàn)一些特性。
示例：
為test文件增加一個(gè)屬性。
setfattr -n user.word -v "hello world" test getfattr -n user.word hello # file: hello user.word="hello world"
§ 0x03 xattr的用途
目前了解的是ceph演進(jìn)過程中，曾經(jīng)用xattr來保存底層的一些信息；
安全審計(jì)相關(guān)的應(yīng)用會(huì)用到security attr；
attr同樣也支持給目錄增加屬性，可能某些場(chǎng)景下可以用到，暫時(shí)沒有想到。
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