懒惰” Linux 管理员的 10 个关键技巧
2008 年 8 月 11 日
学会这 10 个技巧后，您将成为世界上最强大的 Linux® 系统管理员，整个世界是有点夸张，但要在一个大团队中工作，这些技巧是十分必要的。学习 SHH 通道、VNC、密码恢复、控制台侦察等等。各个技巧都附有例子，可以将这些例子复制到自己的系统中。
好的系统管理员区分在效率上。如果一位高效的系统管理员能在 10 分钟内完成一件他人需要 2 个小时才能完成的任务，那么他应该受到奖励（得到更多报酬），因为他为公司节约了时间，而时间就是金钱，不是吗？
技巧是为了提高管理效率。虽然本文不打算对所有 技巧进行讨论，但是我会介绍 “懒惰” 管理员所用的 10 个基本法宝。这些技巧可以节约时间 —— 即使没有因为高效而得到更多的报酬，但至少可以有更多的时间去玩。
网 络新手的经历：按下服务器（运行基于 Redmond 的操作系统）DVD 驱动器上的 Eject 按钮时，它会立即弹出。他然后抱怨说，在大多数企业 Linux 服务器中，如果在那个目录中运行某个进程，弹出就不会发生。作为一名长期的 Linux 管理员，我会重启机器。如果我不清楚正在运行什么，以及为何不释放 DVD 驱动器，我则会弹出磁盘。但这样效率很低。
下面介绍如何找到保持 DVD 驱动器的进程，并轻松弹出 DVD 驱动器：首先进行模拟。在 DVD 驱动器中放入磁盘，打开一个终端，装载 DVD 驱动器：
# mount /media/cdrom
# cd /media/cdrom
# while [ 1 ]; do echo "All your drives are belong to us!"; sleep 30; done
现在打开第二个终端并试着弹出 DVD 驱动器：
# eject
将得到以下消息：
umount: /media/cdrom: device is busy
在释放该设备之前，让我们找出谁在使用它。
# fuser /media/cdrom
进程正在运行，无法弹出磁盘其实是我们的错误。
现在，如果您是根用户，可以随意终止进程：
# fuser -k /media/cdrom
现在终于可以卸载驱动器了：
# eject
fuser 很正常。
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尝试以下操作：
# cat /bin/cat
注意！终端就想垃圾一样。输入的所有内容非常零乱。那么该怎么做呢？
输入 reset。但是，输入 reset 与 输入 reboot 或 shutdown 太接近了。吓得手心冒汗了吧 — 特别是在生产机器上执行这个操作时。
放心吧，在进行此操作时，机器不会重启。继续操作：
# reset
现在屏幕恢复正常了。这比关闭窗口后再次登陆好多了，特别是必须经过 5 台机器和 SSH 才能到达这台机器时。
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来自产品工程的高级维护用户 David 打电话说：“为什么我不能在您部署的这些新机器上编译 supercode.c”。
您会问他：“您运行的是什么机器？”
David 答道：“ Posh”。（这个虚够的公司将它的 5 台生产服务器以纪念 Spice Girls 的方式命名）。这下您可以大显身手了，另一台机器由 David 操作：
# su - david
转到 posh：
# ssh posh
到达之后，运行以下代码：
# screen -S foo
然后呼叫 David：
“David，在终端运行命令 # screen -x foo”。
这使您和 David 的会话在 Linux shell 中联接在一起。您可以输入，他也可以输入，但彼此可以看到对方所做的事情。这避免了进入其他层次，而且双方都有相同的控制权。这样做的好处是 David 可以观察到您的故障诊断技巧，并能准确了解如何解决问题。
最后大家都能看到问题所在：David 的编译脚本对一个不在此新服务器上的旧目录进行了硬编码。将它装载后再次编译即可解决问题，然后 David 继续工作。您则可以继续之前的娱乐活动。
关于此技巧需要注意的一点是，双方需要以同一用户登录。screen 命令还可以：实现多个窗口和拆分屏幕。请阅读手册页获取更多相关信息。
对于 screen 会话，我还有最后一个技巧。要从中分离并让它打开，请输入 Ctrl-A D （即按住 Ctrl 键并点击 A 键。然后按 D 键）。
然后通过再次运行 screen -x foo 命令可以重新拼接起来。
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如果忘记根密码，就必须重新安装整台机器。更惨的是，许多人都会这样做。但是启动机器并更改密码却十分简单。这并非在所有情况下都适用（比如设置了一个 GRUB 密码，但也忘记了），但这里介绍一个 Cent OS Linux 示例，说明一般情况下的操作。
首先重启系统。重启时会跳出如图 1 所示的 GRUB 屏幕。移动箭头键，这样可以保留在此屏幕上，而不是进入正常启动。
图 1. 重启后的 GRUB 屏幕
然后，使用箭头键选择要启动的内核，并输入 E 编辑内核行。然后便可看到如图 2 所示的屏幕：
图 2：准备编辑内核行
再次使用箭头键突出显示以 kernel 开始的行，按 E 编辑内核参数。到达如图 3 所示的屏幕时，在图 3 中所示的参数后追加数字 1 即可：
图 3. 在参数后追加数字 1
然后按 Enter 和 B，内核会启动到单用户模式。然后运行 passwd 命令，更改用户根密码：
sh-3.00# passwd
New UNIX password:
Retype new UNIX password:
passwd: all authentication tokens updated successfully
现在可以重启了，机器将使用新密码启动。
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有很多次，我所在的站点需要某人的远程支持，而他却被公司防火强阻挡在外。很少有人意识到，如果能通过防火墙到达外部，那么也能轻松实现让外部的信息进来。
从本意讲，这称为 “在防火墙上砸一个洞”。我称之为 SSH 后门。为了使用它，必须有一台作为中介的连接到 Internet 的机器。
在本例中，将这样台机器称为 blackbox.example.com。公司防火墙后面的机器称为 ginger。此技术支持的机器称为 tech。图 4 解释了设置过程。
图 4. 在防火墙上砸一个洞
以下是操作步骤：
- 检查什么是允许做的，但要确保您问对了人。大多数人都担心您打开了防火墙，但他们不明白这是完全加密的。而且，必须破解外部机器才能进入公司内部。不过，您可能属于 “敢作敢为” 型的人物。自己进行判断应该选择的方式，但不如意时不抱怨别人。
- 使用
-R标记通过 SSH 从 ginger 连接到 blackbox.example.com。假设您是 ginger 上的根用户，tech 需要根用户 ID 来帮助使用系统。使用-R标记将 blackbox 上端口 2222 的说明转发到 ginger 的端口 22 上。这就设置了 SSH 通道。注意，只有 SSH 通信可以进入 ginger：您不会将 ginger 放在无保护的 Internet 上。可以使用以下语法实现此操作：
~# ssh -R 2222:localhost:22 [email protected]进入 blackbox 后，只需一直保持登录状态。我总是输入以下命令：
thedude@blackbox:~$ while [ 1 ]; do date; sleep 300; done使机器保持忙碌状态。然后最小化窗口。
- 现在指示 tech 上的朋友使用 SSH 连接到 blackbox，而不需要使用任何特殊的 SSH 标记。但必须把密码给他们：
root@tech:~# ssh [email protected]. - tech 位于 blackbox 上后，可以使用以下命令从 SSH 连接到 ginger：
thedude@blackbox:~$: ssh -p 2222 root@localhost - Tech 将提示输入密码。应该输入 ginger 的根密码。
- 现在您和来自 tech 的支持可以一起工作并解决问题。甚至需要一起使用屏幕！（参见 技巧 4）。
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VNC 或虚拟网络计算已经存在很长时间了。通常，当远程服务器上的某类图形程序只能在此服务器上使用时，我才需要 VNC。
例如，假设在 技巧 5 中，ginger 是一台存储服务器。许多设备都使用 GUI 程序来管理存储控制器。这些 GUI 管理工具通常需要通过一个网络直接连接到存储服务器，而这个网络有时保存在专用的子网络中。因此，只能通过 ginger 访问这个 GUI。
可以尝试使用 -X 选项通过 SSH 连接到 ginger 并启动它，但这对带宽要求很高，您需要忍受等待的痛苦。VNC 是一个网络友好的工具，几乎适用于所有操作系统。
假设设置与技巧 5 中的一样，但希望 tech 能访问 VNC 而不是 SSH。对于这种情况，需要进行一些类似的操作，不过转发的是 VNC 端口。执行以下操作步骤：
- 在 ginger 上启动一个 VNC 服务器会话。运行以下命令：
root@ginger:~# vncserver -geometry 1024x768 -depth 24 :99这些选项指示启动服务器，分辨率为 1024x768，像素深度为每像素 24 位。如果使用较慢的连接设置，8 也许是更好的选项。使用
:99指定可访问 VNC 服务器的端口。VNC 协议在 5900 处启动，因此:99表示服务器可从端口 5999 访问。启动该会话时，要求您指定密码。用户 ID 与启动 VNC 服务器时的用户相同（本例中就是根用户）。
- 从 ginger 连接到 blackbox.example.com 的 SSH 将 blackbox 上的端口 5999 转发到 ginger。这通过运行以下命令在 ginger 中完成：
root@ginger:~# ssh -R 5999:localhost:5999 [email protected]运行此命令后，需要将此 SSH 会话保持为打开状态，以便保留转发到 ginger 的端口。此时，如果在 blackbox 上，那么运行以下命令即可访问 ginger 上的 VNC 会话：
thedude@blackbox:~$ vncviewer localhost:99这将通过 SSH 将端口转发给 ginger，但我们希望通过 tech 让 VNC 访问 ginger。为此，需要另一个通道。
- 在 tech 中，打开一个通道，通过 SHH 将端口 5999 转发到 blackbox 上的端口 5999。这通过运行以下命令完成：
root@tech:~# ssh -L 5999:localhost:5999 [email protected]这次使用的 SSH 标记为
-L，它不是将 5999 放到 blackbox，而是从中获取。到达 blackbox 后，需要保持此会话为打开状态。现在即可在 tech 中使用 VNC 了！ - 在 tech 中，运行以下命令使 VNC 连接到 ginger：
root@tech:~# vncviewer localhost:99.Tech 现在将拥有一个直接到 ginger 的 VNC 会话。
设置虽然有点麻烦，但比为修复存储阵列而四处奔波强多了。不过多实践几次这就变得容易了。
对 此技巧我还要补充一点：如果 tech 运行的是 Windows® 操作系统，并且没有命令行 SSH 客户端，那么 tech 可以运行 Putty。Putty 可以设置为通过查找侧栏中的选项来转发 SSH 端口。如果端口是 5902 而不是本例中的 5999，则可以输入图 5 中的内容。
图 5. Putty 可以转发用作通道的 SSH
如果进行了此设置，那么 tech 就可以使用 VNC 连接到 localhost:2，如同 tech 正在 Linux 操作系统上运行一样。
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设想：公司 A 有一个名为 ginger 的存储服务器，并通过名为 beckham 的客户端节点装载 NFS。公司 A 确定他们需要从 ginger 得到更多的带宽，因为有大量的节点需要 NFS 装载 ginger 的共享文件系统。
实现此操作的最常用和最便宜的方式是将两个吉比特以太网 NIC 组合在一起。这是最便宜的，因为您通常会有一个额外的可用 NIC 和一个额外的端口。
所以采取此这个方法。不过现在的问题是：到底需要多少带宽？
吉比特以太网理论上的限制是 128MBit/s。这个数字从何而来？看看这些计算：
1Gb = 1024Mb；1024Mb/8 = 128MB；"b" = "bits,"、"B" = "bytes"
但实际看到的是什么呢，有什么好的测量方法呢？我推荐一个工具 iperf。可以按照以下方法获得 iperf：
# wget http://dast.nlanr.net/Projects/Iperf2.0/iperf-2.0.2.tar.gz
需要在 ginger 和 beckham 均可见的共享文件系统上安装此工具，或者在两个节点上编译并安装。我将在两个节点均可见的 bob 用户的主目录中编译它：
tar zxvf iperf*gz
cd iperf-2.0.2
./configure -prefix=/home/bob/perf
make
make install
在 ginger 上，运行：
# /home/bob/perf/bin/iperf -s -f M
这台机器将用作服务器并以 MBit/s 为单位输出执行速度。
在 beckham 节点上，运行：
# /home/bob/perf/bin/iperf -c ginger -P 4 -f M -w 256k -t 60
两 个屏幕上的结果都指示了速度是多少。在使用吉比特适配器的普通服务器上，可能会看到速度约为 112MBit/s。这是 TCP 堆栈和物理电缆中的常用带宽。通过以端到端的方式连接两台服务器，每台服务器使用两个联结的以太网卡，我获得了约 220MBit/s 的带宽。
事实上，在联结的网络上看到的 NFS 约为 150-160MBit/s。这仍然表示带宽可以达到预期效果。如果看到更小的值，则应该检查是否有问题。
我最近碰到一种情况，即通过连接驱动程序连接两个使用了不同驱动程序的 NIC。这导致性能非常低，带宽约为 20MBit/s，比不连接以太网卡时的带宽还小！
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Linux 系统管理员通过使用权威的命令行脚本会变得更高效。这包括巧妙使用循环和知道如何使用 awk、grep 和 sed 等的实用程序解析数据。通常这可以减少击键次数，降低用户出错率。
例如，假设需要为即将安装的 Linux 集群生成一个新的 /etc/hosts 文件。一般的做法是在 vi 或文本编辑器中添加 IP 地址。不过，可以通过使用现有 /etc/hosts 文件并将以下内容追加到此文件来实现。在命令行上运行：
# P=1; for i in $(seq -w 200); do echo "192.168.99.$P n$i"; P=$(expr $P + 1);
done >>/etc/hosts
200 个主机名（n001 到 n200）将由 IP 地址（192.168.99.1 到 192.168.99.200）来创建。手动填充这样的文件有可能会创建重复的 IP 地址或主机名，因此这是使用内置命令行消除用户错误的好例子。请注意，这是在 bash shell（大多数 Linux 发行版的默认值）内完成的。
再举一个例子，假设要检查 Linux 集群中的各个计算节点中的内存大小是否一样。通常，拥有一个发行版或类似的 shell 是最好的。但是为了演示，以下使用 SSH。
假设 SSH 设置为不使用密码验证。然后运行：
# for num in $(seq -w 200); do ssh n$num free -tm | grep Mem | awk '{print $2}';
done | sort | uniq
这样的命令行相当简洁。（如果在其中放入正则表达式情况会更糟）。让我们对它进行细分，详细讨论各部分。
首先从 001 循环到 200。使用 seq 命令的 -w 选项在前面填充 0。 然后替换 num 变量，创建通过 SSH 连接的主机。有了目标主机后，向它发出命令。本例中是：
free -m | grep Mem | awk '{print $2}'
这个命令的意思是：
- 使用
free命令获取以兆字节为单位的内存大小。 - 获取这个命令的结果，并使用
grep获取包含字符串Mem的行。 - 获取那一行并使用
awk输出第二个字段，它是节点中的总内存。
在每个节点上执行这个操作。
在每个节点上执行命令后，200 个节点的整个输出就传送（|d）到 sort 命令，以对所有内存值进行排序。
最后，使用 uniq 命令消除重复项。这个命令会导致以下情况中的一种：
- 如果所有节点（n001 到 n200）拥有相同的内存大小，则只显示一个数字。这个数字就是每个操作系统看到的内存大小。
- 如果节点内存大小不同，将会看到几个内存大小的值。
- 最后，如果某个节点上的 SSH 出现故障，则会看到一些错误消息。
这个命令并不是完美无缺的。如果发现与预期不同的内存值，您就不知道是哪一个节点出了问题，或者有多少个节点。为此需要发出另一个命令。
这个技巧提供了一种查看某些内容的快速方式，而且如果发生错误，您可以立刻知道。其价值在于快速检查。
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有些软件会向控制台输出错误消息，而控制台不一定会显示在 SHH 会话中。使用 vcs 设备可以进行检查。在 SSH 会话中，在远程服务器 # cat /dev/vcs1 上运行以下命令。这将显示第一个控制台中的内容。也可以使用 2、3 等查看其他虚拟终端。如果某个用户在远程系统上输入，您将看到他输入的内容。
在大多数数据场中，使用远程终端服务器、KVM 甚至 Serial Over LAN 是查看这类信息的最好方式；它也提供了带外查看功能的一些好处。使用 vcs 设备能够提供一种快速带内方法，这能节省去机房查看控制台的时间。
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在 技巧 8 中，介绍了一个使用命令行获取有关系统中总内存信息的例子。在这个技巧中，我将介绍几个其他方法，用于从需要进行验证、故障诊断或给予远程支持的系统收集重要信息。
首先，收集关于处理器的信息。通过以下命令很容易实现：
# cat /proc/cpuinfo 。
这个命令给出关于处理器的速度、数量和型号的信息。在许多情况下使用 grep 可以得到需要的值。
我经常做的检查是确定系统中处理器的数量。因此，如果我买了一台带双核处理器的四核服务器，我可以运行以下命令：
# cat /proc/cpuinfo | grep processor | wc -l 。
然后我看到值应该是 8。如果不是，我会打电话给供应商，让他们给我派送另一台处理器。
我需要的另一条信息是磁盘信息。可以使用 df 命令获得。我总是添加 -h 标记，以便看到以十亿字节或兆字节为单位的输出。# df -h 还会显示磁盘的分区情况。
列表最后是查看系统固件的方式 —— 一个获取 BIOS 级别和 NIC 上的固件信息的方法。
要检查 BIOS 版本，可以运行 dmidecode 命令。遗憾的是，不能轻易使用 grep 获取信息，所以这不是一个很有效的方法。对于我的 Lenovo T61 laptop，输出如下：
#dmidecode | less
...
BIOS Information
Vendor: LENOVO
Version: 7LET52WW (1.22 )
Release Date: 08/27/2007
...
这比重启机器并查看 POST 输出有效得多。
要检查以太网适配器的驱动程序和固件版本，请运行 ethtool：
# ethtool -i eth0
driver: e1000
version: 7.3.20-k2-NAPI
firmware-version: 0.3-0
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可以从精通命令行的人那里学习很多技巧。最好的学习方式是：
- 与其他人一起工作。共享屏幕会话并观察其他人是如何工作的 —— 您会发现新的做事方法。可能需要谦虚一点，让其他人引导，不过通常可以学到很多东西。
- 阅读手册页。认真阅读手册页，即使是熟知的命令，也能获得更深的见解。例如，您以前可能根本不知道可以使用
awk进行网络编程。 - 解决问题。作为系统管理员，总是要解决问题，不管是您还是其他人引起的问题。这就是经验，经验可以使您更优秀、更高效。
我 希望至少有一个技巧能帮助您学习到您不知道的知识。像这样的基本技巧可以使您更高效，并且能增长经验，但最重要的是，技巧可以让您有更多的空闲时间去做自 己感兴趣的事情，比如玩电子游戏。最好的管理员比较悠闲，因为他们不喜欢工作。他们能找到完成任务的最快方法，并且能快速完成任务，从而保持休闲的生活。