跟運維學 Linux - 01

跟運維學 Linux - 01

運維的誕生

運維工程師有很多叫法：系統運維、Linux 工程師、系統管理員...

網管可以說是運維工程師最早的雛形。在個人電腦未普及時，大家去網吧玩游戲。

玩家：“網關，我的電腦上不了網了”

網管負責維修電腦、維修系統、維護網路設備...

互聯網的發展

現在大家在家裡上網、用手機上網、在公司上網、網吧上網

在網上玩游戲、看新聞、炒股、上課、購物等等

背後是無數的伺服器（據說80%是linux）支撐著互聯網應用，運維工程師則拿著高薪維護著這些伺服器

伺服器 vs 個人電腦

伺服器和個人電腦都是電腦。個人電腦主要服務1人，而伺服器通常服務多人，所以需要更快的速度，需要全年不間斷的運行，而且穩定有時比速度更重要。

Tip：緊急時刻甚至可以把個人電腦也加入伺服器集群中，臨時充當伺服器。

伺服器的好搭檔 Linux

伺服器就是電腦，需要操作系統才能運行。如果伺服器的硬體很穩定，但操作系統容易出問題，其上的應用也會被拖累，無數的客戶就會投訴。

linux 穩定、開源、可定製。

有了 linux 的伺服器，其上的應用再也不會輕易被拖累了。

操作系統是怎麼回事

電腦包含主板、cpu、記憶體、磁碟、鍵盤等硬體，真正幹活的就是他們。

人不能直接和這些硬體溝通並指揮它們幹活，所以才誕生了操作系統。

操作系統就是人和電腦硬體的橋梁。

比如要查看某個記事本：

1. 用戶通過滑鼠點擊文件，通過 i/o 傳給操作系統
2. 操作系統指揮cpu在硬碟搜索文件地址
3. 訪問文件內容並存入記憶體
4. CPU告訴操作系統，最終顯示到顯示器

產品和生產環境

企業要賺錢，產品就是核心，比如網站就是產品，就網站數量在全球有上億。

現在開發產品比以前容易，以前產品可能得從0開始，現在可能找一個類似的，稍微改點東西，就是自己的一個產品。

而產品必須跑在一個平臺上，這個平臺就是生產環境。

生產環境中除了有產品核心代碼，還包含許多伺服器，伺服器中的Linux系統，還有防火牆...

產品由程式員開發，而生產環境就由運維工程師建設和維護。

伺服器類型

一般伺服器分為：機架式伺服器（出場頻率最高）、塔式伺服器（和家用台式電腦外觀類似，通常放在辦公室給內部員工使用）、刀片伺服器（向刀片一樣整齊排列，很昂貴，十幾萬到幾十萬，上場機會少）。

機架式伺服器就是可以放在機架上的伺服器，這個機柜上有刻度，刻度可以表示伺服器的高度。這個刻度，有一個標準單位叫 U，1U=4.445釐米，比如1U伺服器、2U伺服器（高度是1U伺服器的兩倍）、4U伺服器。

機架伺服器：

IDC和運維

伺服器通常會托管在一個叫 互聯網數據中心（簡稱 idc） 的地方。

idc 會給企業提供機房、機架、電源、帶寬等服務。

idc 維護人員只負責硬體，比如伺服器的硬碟壞了，可以遠程讓其更換，而伺服器中更高級的問題，比如linux系統和上面運行的應用，就是運維的工作

虛擬化和虛擬機

比如手上有一臺windows的電腦，現在我要學習 linux，不想把windows系統換成 linux，也沒錢在買一臺電腦，這時，我可以安裝一個虛擬機軟體，在該軟體上在安裝 linux。

知道了虛擬機，現在說一下虛擬化。

虛擬化是虛擬機的底層實現。

一臺電腦，其上的物理資源（cpu 4 核、8G 記憶體、2T 硬碟、帶寬10M）就這麼多，可以用創建多個虛擬機，比如01虛擬機分配20%資源、02虛擬機分配30%資源...

Tip：如果工作中有條件，儘量優先使用linux伺服器進行學習。如果沒有，可以使用 VirtualBox。

Linux 版本和 linux 內核

linux 發行版有很多，比如 centos Linux、Redhat Linux、Ubuntu Linux、Debian、

linux 除了表示發行版，還可以表示 Linux 內核。所有 linux 發行版，都是基於 linux 內核構建的。

通常來說，大多數 Linux 發行版都會使用最新穩定版本的 Linux 內核，並根據自身需求進行配置。這意味著雖然內核版本相同，但不同的發行版可能會有不同的內核選項、模塊和補丁。

內核是一個比較抽象的東西，可以理解成 linux 最核心部分，可理解成底層的驅動，最靠近硬體的部分，由成百上千萬行代碼組成。前文我們也說到，電腦真正幹活的就是硬體，人得通過操作系統才能指揮硬體幹活。

Red Hat 是非常知名且被廣泛使用的 Linux 發行版之一。Redhat 是個系列，其中Redhat的企業版經克隆後，變成社區免費版本Centos。

Tip：內核的主要功能包括：

• 硬體管理：Linux 內核負責管理電腦硬體資源，包括處理器、記憶體、硬碟、網路介面等。它與這些硬體設備進行通信，併為應用程式提供訪問硬體的介面。
• 進程管理：內核控制和管理運行在系統上的各個進程。它分配和回收進程的資源，調度進程的執行順序，以及提供進程間通信的機制。
• 文件系統管理：內核提供文件系統的支持，包括文件的創建、讀取、寫入和刪除操作。它負責將數據存儲到磁碟上，並提供文件的訪問和保護機制。
• 設備驅動程式：內核包含了各種設備驅動程式，使得操作系統能夠與硬體設備進行通信。這些驅動程式充當了操作系統與硬體之間的橋梁，使其能夠正確地使用和控制硬體設備。
• 網路支持：Linux 內核具有強大的網路功能，包括網路協議棧、IP 路由、網路設備驅動程式等。它能夠實現網路通信、數據傳輸和網路安全等功能。

命令行登錄伺服器

現在有了 linux 伺服器，接下來我們就得登錄。

通常伺服器不在身邊，而且大多數企業中的 linux 伺服器都強制去除圖形桌面，只有命令行。

這裡筆者使用 mobaxterm 遠程登錄伺服器。

Tip：在 windows 上使用 Git Bash 也可以登錄。就像這樣：

Administrator@K-10 MINGW64 ~/Desktop
$ ssh [email protected]
[email protected]'s password:
Welcome to Kylin V10 (GNU/Linux ... x86_64)

 * Management:     http://www.kylinos.cn/ * Support:        http://www.kylinos.cn/service.aspx
Last login: Thu Jul 13 11:22:26 2023 from 192.168.1.35
demo@demo-pc:~$ whoami
demo
demo@demo-pc:~$

第一個命令 ls

登錄伺服器後，進入命令行。所謂命令行，也就是命令。

第一步我們得通過命令知道有什麼內容。

第一個命令是 ls(list)，列表的意思，用於顯示當前目錄下文件和文件夾。請看示例：

// 查看當前目錄的文件和文件夾
pj@pj-pc:~/command$ ls
a2.txt  a3.txt  a4.txt  a5.txt  a6.txt  dir2  test

如何判斷哪個是文件，哪些是目錄。

一種方法是通過顏色，在筆者這裡，比如文件 a2.txt 是白色，目錄 dir2 是藍色。

也可以通過 ls 目錄/文件，如果是目錄則顯示其中的內容，如果是文件，則顯示該文件。就像這樣：

// ls 目錄
pj@pj-pc:~/command$ ls dir2
a.txt

// ls 文件
pj@pj-pc:~/command$ ls a2.txt
a2.txt

ls -l

上面我們通過顏色來粗略判斷是文件還是文件夾，我們需要查看文件更詳細信息的方法。

查看一個文件有哪些屬性，可以使用 ls -l：

pj@pj-pc:~/command$ ls -l
總用量 8
-rw-rw-r-- 1 pj pj    0 7月  11 18:36 a2.txt
-rw-rw-r-- 1 pj pj    0 7月  11 18:36 a3.txt
-rw-rw-r-- 1 pj pj    0 7月  11 18:36 a4.txt
-rw-rw-r-- 1 pj pj    0 7月  11 18:36 a5.txt
-rw-rw-r-- 1 pj pj    0 7月  11 18:36 a6.txt
drwxrwxr-x 2 pj pj 4096 7月  11 16:50 dir2
-rw-rw-r-- 1 pj pj   45 7月  11 19:38 test

絕大多數linux 命令都支持參數，比如 ls -l，不但列出所有文件，還列出所有文件的屬性。一個文件占一行。

請看第一列的最左側：- 表示普通文件、d代表目錄。

-rw-rw-r--
-rw-rw-r--
-rw-rw-r--
-rw-rw-r--
-rw-rw-r--
drwxrwxr-x
-rw-rw-r--

其他屬性，例如rw-rw-r--是什麼意思？後續學到相應的知識點在解釋。

查看文件內容

分清楚哪個是文件，哪個是文件夾後，現在我們需要查看文件內容。

請看操作：

// cat - 一次性將內容輸出
pj@pj-pc:~/command$ cat a2.txt
111
222
333
444
555
666
777
888
999
10
11
12
// head - 預設顯示文件頭部10行
pj@pj-pc:~/command$ head a2.txt
111
222
333
444
555
666
777
888
999
10
// tail - 預設顯示文件尾部10行
pj@pj-pc:~/command$ tail a2.txt
333
444
555
666
777
888
999
10
11
12

cat 命令 - 一次性將內容輸出
head 命令 - 預設顯示文件頭部10行
tail 命令 - 預設顯示文件尾部10行

head 和 tail 預設是10條數據，我們可以通過參數修改，比如顯示2條：

pj@pj-pc:~/command$ head -n 2 a2.txt
111
222
pj@pj-pc:~/command$ tail -n 2 a2.txt
11
12

如果文件內容很長，使用cat一次性輸出，還得滾動查找，不是很方便，如果文件內容過長，由於終端緩存有限，可能文件前頭的內容會被覆蓋。這時可以使用 less 命令，用法如下：

// less 長文件
$ less /var/log/syslog

進入 less 顯示界面後，需要一些按鍵控制：

• 空格 下一頁
• b 上一頁
• 上下鍵是上一行或下一行
• q 退出

文件位置

在windows中，如果要查找某個文件，直接使用滑鼠，先進入我的電腦，然後選擇D盤或E盤，然後依次點擊。

而在 linux 伺服器中，滑鼠和圖形界面都與我們無緣，一切得靠命令來操作。

首先通過 pwd 命令確定我們此刻的路徑：

test11@test11-pc:~$ pwd
/home/test11

Tip：在linux 中，不管是root用戶還是普通用戶，登錄後預設都會處在自己的家目錄中（筆者使用 test11 用戶登錄）。所謂家目錄，也就是回家了，進入到自己的文件中。這種登錄後進入家目錄的方式是可以改變的，後面學習 linux 賬號管理時，會瞭解。

通過 ls 查看當前目錄中的內容，並通過 cd 進入某目錄：

test11@test11-pc:~$ ls
模板  桌面  a.txt  dir1
test11@test11-pc:~$ cd dir1
test11@test11-pc:~/dir1$ ls
test11@test11-pc:~/dir1$

通過 cd .. 可以回到上一層目錄：

test11@pj-pc:~$ cd dir1
test11@pj-pc:~/dir1$ cd ..
test11@pj-pc:~$ pwd
/home/test11

只輸入 cd + 回車會進入家目錄：

test11@pj-pc:~$ cd /var/log
// 進入家目錄
test11@pj-pc:/var/log$ cd
test11@pj-pc:~$ pwd
/home/test11

cd ~ 也能回到家目錄:

test11@test11-pc:~/dir1$ cd ~
test11@test11-pc:~$ pwd
/home/test11

快捷鍵

繼續學習之前介紹幾個常用的快捷鍵。

• Tab 鍵用於命令和路徑的提示或補全

比如我要輸入 history 命令，但我只記得第一個字母，可以輸入 h 後，按2次Tab，終端會將 h 開頭的所有命令羅列：

test11@pj-pc:~$ h
h2ph                   hciattach              head                   helpztags              history                hostname               htseupdate
h2xs                   hciconfig              hedron-client          hex2hcd                host                   hostnamectl            httpserv
...

輸入 his 後，由於可以確定是 hisotry，按一次 Tab 就能自動補全。

輸入路徑時也能提示或補全：

test11@pj-pc:~$ cd /var/lo
local/ lock/  log/

• ctrl + l 清空終端（或clear 命令）

• ctrl + c 用於取消命令

比如我輸入top命令，不想要了，可以通過 ctrl + c 取消：

test11@pj-pc:~$ top^C
test11@pj-pc:~$

即使一個命令正在執行，例如 top，也可以通過 ctrl + c 將其取消。

• ctrl + R 逆向查找歷史命令

剛纔輸入一個很長的命令，通過上下箭頭一個一個的查找太累，可以通過 ctrl + R 逆向查找。

// 為了測試顯示歷史命令
test11@jingjia-pc:~$ history
    1  ls
    2  cd
    3  ls
    4  mkdir dir1
    5  touch a.txt
    6  cd
    7  pwd
    8  ls
    9  cd dir1
   10  ls
   11  cd ~
   12  pwd
   13  cd dir1
   14  cd ..
   15  pwd
   16  cd /var/log
   17  cd
   18  pwd
   19  ll
   20  cd
   21
   22  hipercdecode
   23  cd /var/lo
   24  clear
   25*
   26  history

通過快捷鍵調出逆向查找界面：

test11@jingjia-pc:~$
(reverse-i-search)`':

輸入 h 顯示最近匹配的命令

test11@jingjia-pc:~$
(reverse-i-search)`h': history

再次輸入 ctrl + r 則逆向查找：

test11@jingjia-pc:~$
(reverse-i-search)`h': hipercdecode

確定命令後通過回車執行。

可通過 ctrl + c 退出。