Linux概述

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Linux概述

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Unix	Linux
商业付费软件	免费公开源代码
多数是与硬件配套的	可运行在多种硬件平台上
对硬件的要求更为苛刻	对硬件要求没有Unix高
安装复杂	安装相对简易
使用比较复杂	使用相比Unix要简单
最稳定	稳定性次之

Linux结构

• 硬件
• 内核kernel
  • 操作系统的核心
  • 指挥调度linux机器的运行，直接控制计算机的资源
  • 保护用户程序不受错综复杂的硬件世界的影响
• 外壳shell
  • 是Linux的一个特殊程序，是用户与内核之间的命令解释器
• 应用程序

Linux特点

• 多任务，多用户：CPU时间分片，分给不同的进程；允许多个用户同时登陆使用。
• 管道，功能强大的shell： 管道-前一个程序的输出作为后一个程序的输入，shell是一种解释型高级语言。
• 安全保护机制，稳定性好：防止系统及其数据未经许可而被非法访问，稳定性Unix好于Linux，Linux好于Windows。
• 用户界面，强大的网络支持：常用命令行的方式，同时提供图形界面；TCP/IP协议就是Linux的缺省网络协议。
• 移植性好：源代码用C语言写成，便于移植到其它计算机上。

Linux文件和目录管理

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树型结构

/bin：存放的是构建最小系统所需要的命令
/sbin：即为System bin，是与操作系统有关的命令
/boot：内核与启动文件
/dev：存放的是各种设备文件
/etc：存放的是系统软件的启动和配置文件
/home：用户的主目录
/root：超级用户root的家目录
/usr：非系统的程序和命令
/var：系统专用的数据和配置文件
/opt:可选的应用软件包
/tmp:临时文件存放点

文件和目录的基本操作

• 显示当前的工作目录：pwd
• 变更工作目录：cd cd后面不跟任何路径，则是回到当前目录的家目录。
• 新增目录：mkdir -m指定存取模式 -p建立目录时建立其所有不存在的父目录。
• 删除目录：rmdir 删除空目录，如果删除非空目录，rm即可， –p删除目录及父目录
• 复制文件或目录 ：cp+源文件或目录+目的文件或目录
• 移动文件或目录：mv +源文件或目录+目的文件或目录
• 删除文件或目录：rm+文件或目录
• 查找文件或目录：find +路径+参数 -name以指定字符串开头的文件名 -user 查找指定用户所拥有的文件

查看文件内容

• cat：直接查阅文件内容，不能翻页
• more：翻页查看文件内容
• less：翻页阅读，和more类似。但操作按键比more更加弹性。
• head：查看文档的前面几行内容，默认为10行
• tail：查看文件的后面几行内容，默认为10行

Linux 文件系统管理

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存储在介质中数据的三个因素

• 文件名：定位存储的位置
• 数据：文件的具体内容
• 元数据：文件有关的信息，例如文件的权限、所有者、文件的修改时间等

Linux支持的文件系统类型可查看/proc/filesystems

文件系统的分类

是否有日志

• 传统型文件系统：写入文件内容的时候，先写数据，再写元数据。例如 ext2
• 日志型文件系统：写入文件内容的时候，先写日志记录文件（更安全）。 ext3=ext2+日志 ReiserFS基于平衡树，搜索快
  如何查找数据
• 索引式文件系统：文件属性数据和实际内容放在不同的区块，例如Linux中默认的ext2中，文件属性数据存放在inode，实际内容放在block
• 非索引式文件系统：只有block，数据需要一个block接一个block读取（下一个block位置存放在上一个block中），效率低。 FAT

碎片整理：就是写入的数据的block太过分散，此时读取的效率会很低。磁盘整理的目的 就是将这些分散的block尽量的集中起来。

配置文件系统分区

创建分区：fdisk+设备名，输入完该命令之后，可以通过参数m查看按键操作说明，通过参数p可以得到本磁盘的相关信息，输入n命令可以新建一个分区。使用完n之后，新建分区的步骤如下：

1. 选择分区类型
2. 选择分区开始的磁柱
3. 决定分区的大小
4. 保存新建的分区
5. 通过重启服务器或使用partprobe命令通知内核

创建文件系统：mkfs 参数 设备名，-t指定文件系统类型 -b指定block大小，单位bytes，ext2和ext3仅支持1024/2048/4096三种

挂载文件系统：挂载的过程就是将文件系统和目录树上的某一个目录结合。mount+设备名+挂载点 -t -b同上

管理Linux文件系统

查看分区使用情况：

• df：查看文件系统的磁盘空间占用情况 –h以容易理解的格式打印出文件系统大小 –i显示inode信息而非块使用量。
• du：查看文件或目录的磁盘使用空间 –a显示目录下的每个文件所占的磁盘空间 –s只显示大小的总和 -h以容易理解的格式输出文件大小值

查看系统打开的文件：lsof

• Isof filename显示打开指定文件的所有进程
• Isof –c string显示以指定字符开头的进程所有打开的文件
• Isof –u username显示所属user相关进程打开的文件

修复文件系统：

• fsck检查文件系统并尝试修复错误。执行fsck时，必须将要修复的设备进行 umount后，再执行fsck命令。
• e2fsck：检查和修复ext2和ext3文件系统

Linux用户和用户组管理

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• 用户ID信息文件 /etc/passwd
  • /etc/passwd的文件记录的是单个用户的登录信息
  • 里面有两条记录：root和smc
  • 每一条记录被冒号分割称7个字段
  • 分别是 用户名：密码：UID：GID：用户的描述：用户加目录：用户的shell类型
• 组ID信息文件 /etc/group
  • /etc/group记录的是GID和用户组组名的一个对应关系

用户管理常用命令

• 用户查询常用命令：id（查询当前登录用户的GID、UID）、finger（查询当前用户属性信息，如家目录和用户类型）
• 新增用户

linux: ~ # useradd -d /home/ipcc -m -u 2000 -g mms -s /bin/csh ipcc
说明：useradd[参数] [用户名] -d: 设置用户的家目录 -m: 设置的家目录不存在时自动创建 -u: 设置用户的UID -g: 设置初始GID或者组名 -s: 指定用户的shell
如果没有设定参数，系统会自动读取/etc/default/useradd配置文件，指定相关用户组、shell等参数。
如果要查询，可以输入linux:~ # useradd -D读取基本配置。

• 删除用户

linux:~ # userdel ipcc //删除ipcc用户 
linux:~ # userdel -r iptv //删除iptv用户及其家目录

• 设置用户密码

linux:~ # passwd ipcc

• 修改用户属性

usedmod [用户名] -d: 修改用户家目录 -g: 修改初始用户组

用户组管理常用命令

• 新增用户组

linux:~ # groupadd ipcc //不指定GID
linux:~ # groupadd -g 2000 iptv //GID为2000

• 删除用户组

linux:~ # groupdel iptv

• 修改用户组

linux:~ # groupmod -g 2500 -n ipcc1 ipcc //修改GID为2500，组名为ipcc1

Linux LVM配置

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• Logical Volume Manager
• 建立在硬盘和分区之间的逻辑层
• 提高磁盘分区管理的灵活性
  • 在传统的存储模型中，文件系统是直接构建在物理分区之上的，物理分区的大小决定了其上文件系统的存储容量，调整文件系统的存储容量变得比较繁琐
  • LVM设计的主要目标是实现文件系统存储容量可扩展性，使对容量的调整更简易

架构

• 物理分区：pp-physical partition，可以是硬盘的分区或者是RAID分区

• 物理卷：PV-physical volume，是pp的LVM抽象，维护了pp的结构信息，是组成VG的基本逻辑单元，一般一个PV对应一个PP

• 物理扩展单元：PE-physical extends，每个PV都会以pe为基本单元划分，是lvm的最小存储单元

• 卷组：vg-volume group,由一个或者数个PV组成，可以看做LVM组合起来的大磁盘

• 逻辑扩展单元：LE-logical extends，组成LV的基本单元，一个LE对应一个PE

• 逻辑卷：LV-logical volume，建立在VG之上，文件系统之下，由若干个LE组成，文件系统是基于逻辑卷的

• LVM是通过交换PE的方式来达到弹性变更文件系统的大小

• 想扩增VG的容量则可以通过增加PV的方式

• 一般LVM默认的pe的大小是4M，最多有65534个PE，所以LVM的VG最大为256G

• LV和磁盘的dev/sda2分区类似，是用来格式化的单位。当对LV进行写入操作时LVM定位相应的LE，通过PV头部的映射表将数据写入到相应的PE上

• LV实现的关键在于PE和LE之间建立的映射关系，不同的映射规则决定了不同的LVM存储模型

优势

• 文件系统可以跨多个磁盘
• 动态地扩展文件系统大小
• 增加新磁盘到LVM的存储池中

注意要点

• 按需分配文件系统的大小，多余的空间放在存储池中
• 把不同的数据放在不同的卷组中，在系统升级或者数据迁移的时候较为方便

LVM的配置流程

• 物理分区阶段
  • 通过fdisk将systernID修改为LVM标记
• PV阶段
  • 通过pvcreate将Linux分区处理成物理卷PV
• VG阶段（含有多个PE）
  • 通过vgcreate将创建好的物理卷处理成卷组vg
• LV阶段（可用于格式化）
  • 通过lvcreate将卷组分成若干个逻辑卷LV
• 操作系统使用阶段
  • 通过mkfs工具将LV格式化
  • 最后挂载格式化后的LV到文件系统 mount

物理卷管理

• pvcreate创建物理卷
  • 将普通的分区加上pv属性
  • 例如将分区/dev/sda6创建为物理卷：pvcreate /dev/sda6
• pvremove删除物理卷(语法和pvcreate一致)
• pvscan查看物理卷信息
• pvdisplay查看各个物理卷的详细参数

卷组管理命令

• vgcreate 创建卷组
• vgscan 查看卷组信息
• vgdisplay 查看卷组的详细参数
• vgreduce 缩小卷组，把物理卷从卷组中删除
• vgextend 扩展卷组，把某个物理卷添加到卷组中
• vgremove 删除卷组

逻辑卷管理

• lvcreate 创建逻辑卷
• lvscan 查看逻辑卷的信息
• lvdisplay查看逻辑卷的具体参数
• lvextend增大逻辑卷的大小
• lvreduce减小逻辑卷的大小
• lvremove 删除逻辑卷

管理文件系统空间

• 增大文件系统空间
  • 先卸载逻辑卷
  • 然后通过vgentend,lvextend等命令增大lv的空间
  • 再使用resize2fs将逻辑卷容量增加
  • 最后将逻辑卷挂载到目录树
• 缩小文件系统空间
  • 先卸载逻辑卷
  • 使用resize2fs将逻辑卷容量减小
  • 然后通过vgreduce,lvreduce等命令减小lv的空间
  • 最后将逻辑卷挂载到目录树

Linux 网络管理

Linux 进程管理

Linux 系统监控