【Linux系统学习】5.Linux实用操作 下

7.虚拟机配置固定IP

7.1 为什么需要固定IP

当前我们虚拟机的Linux操作系统，其IP地址是通过DHCP服务获取的。
DHCP：动态获取IP地址，即每次重启设备后都会获取一次，可能导致IP地址频繁变更

原因1：办公电脑IP地址变化无所谓，但是我们要远程连接到Linux系统，如果IP地址经常变化我们就要频繁修改适配很麻烦

原因2：在刚刚我们配置了虚拟机IP地址和主机名的映射，如果IP频繁更改，我们也需要频繁更新映射关系

综上所述，我们需要IP地址固定下来，不要变化了。

7.2 在VMware Workstation中配置固定IP

配置固定IP需要2个大步骤：
在VMware Workstation（或Fusion）中配置IP地址网关和网段（IP地址的范围）
在Linux系统中手动修改配置文件，固定IP
首先让我们，先进行第一步，跟随图片进行操作

现在进行第二步，在Linux系统中修改固定IP
使用vim编辑/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33文件，填入如下内容

​ 执行：systemctl restart network 重启网卡，执行ifconfig即可看到ip地址固定为192.168.88.130了

7.3 在VMware Fusion中配置固定IP

步骤一：先修改VMware Fusion的网络设置

1. 打开Mac系统的终端程序，并执行如下命令：

2. 在终端内执行：sudo su - 并输入个人系统密码切换到root用户

3. 先备份一下文件：cp /Library/Preferences/VMware\ Fusion/networking /Library/Preferences/VMware\ Fusion/networking.bakcup
   通过vim编辑器修改文件：vim /Library/Preferences/VMware\ Fusion/networking

修改第11行为如图内容：192.168.88.0，并保存退出

4. 备份文件：cp /Library/Preferences/VMware\ Fusion/vmnet8/nat.conf /Library/Preferences/VMware\ Fusion/vmnet8/nat.conf.backup
   修改文件：vim /Library/Preferences/VMware\ Fusion/vmnet8/nat.conf
   

如图所示在 NAT gateway address下修改：ip为：192.168.88.2（这是网关的IP），并保存退出

5. 启动VMware Fusion，进入Linux虚拟机

步骤2：在Linux中修改固定IP
在虚拟机的图形化页面中，打开终端，使用su - 切换到root用户

使用vim编辑/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33文件，填入如下内容

执行：systemctl restart network 重启网卡，执行ifconfig即可看到ip地址固定为192.168.88.130了

8.网络传输(下载和网络请求)

8.1 ping命令

可以通过ping命令，检查指定的网络服务器是否是可联通状态
语法：

ping [-c num] ip或主机名

选项：-c，检查的次数，不使用-c选项，将无限次数持续检查
参数：ip或主机名，被检查的服务器的ip地址或主机名地址
示例：
检查到baidu.com是否联通

结果表示联通，延迟8ms左右
检查到39.156.66.10是否联通，并检查3次

8.2 wget命令

wget是非交互式的文件下载器，可以在命令行内下载网络文件
语法：

wget [-b] url

选项：-b，可选，后台下载，会将日志写入到当前工作目录的wget-log文件
参数：url，下载链接

示例：
下载apache-hadoop 3.3.0版本：wget http://archive.apache.org/dist/hadoop/common/hadoop-3.3.0/hadoop-3.3.0.tar.gz

在后台下载：wget -b http://archive.apache.org/dist/hadoop/common/hadoop-3.3.0/hadoop-3.3.0.tar.gz
通过tail命令可以监控后台下载进度：tail -f wget-log

注意：无论下载是否完成，都会生成要下载的文件，如果下载未完成，请及时清理未完成的不可用文件。

8.3 curl命令

curl可以发送http网络请求，可用于：下载文件、获取信息等
语法：

curl [-O] url

选项：-O，用于下载文件，当url是下载链接时，可以使用此选项保存文件
参数：url，要发起请求的网络地址

示例：
向cip.cc发起网络请求：curl cip.cc

向python.itheima.com发起网络请求：curl python.itheima.com

通过curl下载hadoop-3.3.0安装包：curl -O http://archive.apache.org/dist/hadoop/common/hadoop-3.3.0/hadoop-3.3.0.tar.gz

9.网络传输(端口)

9.1 端口

端口，是设备与外界通讯交流的出入口。端口可以分为：物理端口和虚拟端口两类
物理端口：又可称之为接口，是可见的端口，如USB接口，RJ45网口，HDMI端口等
虚拟端口：是指计算机内部的端口，是不可见的，是用来操作系统和外部进行交互使用的

9.2 端口（虚拟）

物理端口我们日常生活中经常见到，也能知晓它的作用。
但是虚拟端口，有什么用？为什么需要它呢？

计算机程序之间的通讯，通过IP只能锁定计算机，但是无法锁定具体的程序。
通过端口可以锁定计算机上具体的程序，确保程序之间进行沟通
IP地址相当于小区地址，在小区内可以有许多住户（程序），而门牌号（端口）就是各个住户（程序）的联系地址

9.3 端口

Linux系统是一个超大号小区，可以支持65535个端口，这6万多个端口分为3类进行使用：
公认端口：1~1023，通常用于一些系统内置或知名程序的预留使用，如SSH服务的22端口，HTTPS服务的443端口
非特殊需要，不要占用这个范围的端口
注册端口：1024~49151，通常可以随意使用，用于松散的绑定一些程序\服务
动态端口：49152~65535，通常不会固定绑定程序，而是当程序对外进行网络链接时，用于临时使用。

如图中，计算机A的微信连接计算机B的微信，A使用的50001即动态端口，临时找一个端口作为出口
计算机B的微信使用端口5678，即注册端口，长期绑定此端口等待别人连接9.4

9.4 查看端口占用

可以通过Linux命令去查看端口的占用情况
使用nmap命令，安装nmap：yum -y install nmap
语法：nmap 被查看的IP地址

可以看到，本机（127.0.0.1）上有5个端口现在被程序占用了。
其中：
22端口，一般是SSH服务使用，即FinalShell远程连接Linux所使用的端口

可以通过netstat命令，查看指定端口的占用情况
语法：netstat -anp | grep 端口号，安装netstat：yum -y install net-tools

如图，可以看到当前系统6000端口被程序（进程号7174）占用了
其中，0.0.0.0:6000，表示端口绑定在0.0.0.0这个IP地址上，表示允许外部访问

可以看到，当前系统12345端口，无人使用哦。

10.进程管理

10.1 查看进程

可以通过ps命令查看Linux系统中的进程信息
语法：

ps [-e -f]

选项：-e，显示出全部的进程
选项：-f，以完全格式化的形式展示信息（展示全部信息）
一般来说，固定用法就是： ps -ef 列出全部进程的全部信息

从左到右分别是：
UID：进程所属的用户ID
PID：进程的进程号ID
PPID：进程的父ID（启动此进程的其它进程）
C：此进程的CPU占用率（百分比）
STIME：进程的启动时间
TTY：启动此进程的终端序号，如显示?，表示非终端启动
TIME：进程占用CPU的时间
CMD：进程对应的名称或启动路径或启动命令

11.主机状态

11.1 查看系统资源占用

可以通过top命令查看CPU、内存使用情况，类似Windows的任务管理器
默认每5秒刷新一次，语法：直接输入top即可，按q或ctrl + c退出

11.2 top命令内容详解

第一行：

top：命令名称，14:39:58：当前系统时间，up 6 min：启动了6分钟，2 users：2个用户登录，load：1、5、15分钟负载
第二行：

Tasks：175个进程，1 running：1个进程子在运行，174 sleeping：174个进程睡眠，0个停止进程，0个僵尸进程
第三行：

%Cpu(s)：CPU使用率，us：用户CPU使用率，sy：系统CPU使用率，ni：高优先级进程占用CPU时间百分比，id：空闲CPU率，wa：IO等待CPU占用率，hi：CPU硬件中断率，si：CPU软件中断率，st：强制等待占用CPU率
第四、五行：

Kib Mem：物理内存，total：总量，free：空闲，used：使用，buff/cache：buff和cache占用
KibSwap：虚拟内存（交换空间），total：总量，free：空闲，used：使用，buff/cache：buff和cache占用

PID：进程id
USER：进程所属用户
PR：进程优先级，越小越高
NI：负值表示高优先级，正表示低优先级
VIRT：进程使用虚拟内存，单位KB
RES：进程使用物理内存，单位KB
SHR：进程使用共享内存，单位KB
S：进程状态（S休眠，R运行，Z僵死状态，N负数优先级，I空闲状态）
%CPU：进程占用CPU率
%MEM：进程占用内存率
TIME+：进程使用CPU时间总计，单位10毫秒
COMMAND：进程的命令或名称或程序文件路径

11.3 top命令选项

top命令也支持选项：

11.4 top交互式选项

当top以交互式运行（非-b选项启动），可以用以下交互式命令进行控制

11.5 磁盘信息监控

可以使用iostat查看CPU、磁盘的相关信息
语法：

iostat [-x] [num1] [num2]

选项：-x，显示更多信息
num1：数字，刷新间隔，num2：数字，刷新几次

tps：该设备每秒的传输次数（Indicate the number of transfers per second that were issued to the device.）。“一次传输"意思是"一次I/O请求”。多个逻辑请求可能会被合并为"一次I/O请求"。"一次传输"请求的大小是未知的。

使用iostat的-x选项，可以显示更多信息

rrqm/s： 每秒这个设备相关的读取请求有多少被Merge了（当系统调用需要读取数据的时候，VFS将请求发到各个FS，如果FS发现不同的读取请求读取的是相同Block的数据，FS会将这个请求合并Merge, 提高IO利用率, 避免重复调用）；
wrqm/s： 每秒这个设备相关的写入请求有多少被Merge了。
rsec/s： 每秒读取的扇区数；sectors
wsec/： 每秒写入的扇区数。
rKB/s： 每秒发送到设备的读取请求数
wKB/s： 每秒发送到设备的写入请求数
avgrq-sz 平均请求扇区的大小
avgqu-sz 平均请求队列的长度。毫无疑问，队列长度越短越好。
await： 每一个IO请求的处理的平均时间（单位是微秒毫秒）。
svctm 表示平均每次设备I/O操作的服务时间（以毫秒为单位）
%util： 磁盘利用率

11.6 网络状态监控

可以使用sar命令查看网络的相关统计（sar命令非常复杂，这里仅简单用于统计网络）
语法：

sar -n DEV num1 num2

选项：-n，查看网络，DEV表示查看网络接口
num1：刷新间隔（不填就查看一次结束），num2：查看次数（不填无限次数）

如图，查看2次，隔3秒刷新一次，并最终汇总平均记录

信息解读：
IFACE 本地网卡接口的名称
rxpck/s 每秒钟接受的数据包
txpck/s 每秒钟发送的数据包
rxKB/S 每秒钟接受的数据包大小，单位为KB
txKB/S 每秒钟发送的数据包大小，单位为KB
rxcmp/s 每秒钟接受的压缩数据包
txcmp/s 每秒钟发送的压缩包
rxmcst/s 每秒钟接收的多播数据包

12.环境变量

12.1 环境变量

在讲解which命令的时候，我们知道使用的一系列命令其实本质上就是一个个的可执行程序。
比如，cd命令的本体就是：/usr/bin/cd 这个程序文件。

我们是否会有疑问，为何无论当前工作目录在哪里，都能执行：/usr/bin/cd这个程序呢？

这就是环境变量的作用啦。

环境变量是操作系统（Windows、Linux、Mac）在运行的时候，记录的一些关键性信息，用以辅助系统运行。
在Linux系统中执行：env命令即可查看当前系统中记录的环境变量
环境变量是一种KeyValue型结构，即名称和值，如下图：

如图，图中记录了：
HOME：/home/itheima，用户的HOME路径
USER：itheima，当前的操作用户
PWD：当前工作路径
…
等等一系列信息，用于辅助系统在运行的时候
从环境变量中获取关键信息

12.2 环境变量：PATH

在前面提出的问题中，我们说无论当前工作目录是什么，都能执行/usr/bin/cd这个程序，这个就是借助环境变量中：PATH这个项目的值来做到的。

PATH记录了系统执行任何命令的搜索路径，如上图记录了（路径之间以:隔开）：
/usr/local/bin
/usr/bin
/usr/local/sbin
/usr/sbin
/home/itheima/.local/bin
/home/itheima/bin
当执行任何命令，都会按照顺序，从上述路径中搜索要执行的程序的本体
比如执行cd命令，就从第二个目录/usr/bin中搜索到了cd命令，并执行

12.3 $符号

在Linux系统中，$符号被用于取”变量”的值。环境变量记录的信息，除了给操作系统自己使用外，如果我们想要取用，也可以使用。取得环境变量的值就可以通过语法：$环境变量名 来取得
比如： echo $PATH
就可以取得PATH这个环境变量的值，并通过echo语句输出出来。

又或者：echo ${PATH}ABC

当和其它内容混合在一起的时候，可以通过{}来标注取的变量是谁

12.4 自行设置环境变量

Linux环境变量可以用户自行设置，其中分为：
临时设置，语法：export 变量名=变量值
永久生效
针对当前用户生效，配置在当前用户的： ~/.bashrc文件中
针对所有用户生效，配置在系统的： /etc/profile文件中
并通过语法：source 配置文件，进行立刻生效，或重新登录FinalShell生效

12.5 自定义环境变量PATH

环境变量PATH这个项目里面记录了系统执行命令的搜索路径。
这些搜索路径我们也可以自行添加到PATH中去。

测试：
在当前HOME目录内创建文件夹，myenv，在文件夹内创建文件mkhaha
通过vim编辑器，在mkhaha文件内填入：echo 哈哈哈哈哈
完成上述操作后，随意切换工作目录，执行mkhaha命令尝试一下，会发现无法执行

修改PATH的值
临时修改PATH：export PATH=$PATH:/home/itheima/myenv，再次执行mkhaha，无论在哪里都能执行了或将exportPATH=$PATH:/home/itheima/myenv，填入用户环境变量文件或系统环境变量文件中去

13.上传、下载

13.1 上传、下载

我们可以通过FinalShell工具，方便的和虚拟机进行数据交换。
在FinalShell软件的下方窗体中，提供了Linux的文件系统视图，可以方便的：
浏览文件系统，找到合适的文件，右键点击下载，即可传输到本地电脑
浏览文件系统，找到合适的目录，将本地电脑的文件拓展进入，即可方便的上传数据到Linux中

13.2 rz、sz命令

当然，除了通过FinalShell的下方窗体进行文件的传输以外，也可以通过rz、sz命令进行文件传输。
rz、sz命令需要安装，可以通过：yum -y install lrzsz，即可安装。
rz命令，进行上传，语法：直接输入rz即可\

sz命令进行下载，语法：sz 要下载的文件

文件会自动下载到桌面的：fsdownload文件夹中。
注意，rz、sz命令需要终端软件支持才可正常运行
FinalShell、SecureCRT、XShell等常用终端软件均支持此操作

14.压缩、解压

14.1 压缩格式

市面上有非常多的压缩格式
zip格式：Linux、Windows、MacOS，常用
7zip：Windows系统常用
rar：Windows系统常用
tar：Linux、MacOS常用
gzip：Linux、MacOS常用
在Windows系统中常用的软件如：winrar、bandizip等软件，都支持各类常见的压缩格式，这里不多做讨论。
我们现在要学习，如何在Linux系统中操作：tar、gzip、zip这三种压缩格式
完成文件的压缩、解压操作。

14.2 tar命令

Linux和Mac系统常用有2种压缩格式，后缀名分别是：
.tar，称之为tarball，归档文件，即简单的将文件组装到一个.tar的文件内，并没有太多文件体积的减少，仅仅是简单的封装
.gz，也常见为.tar.gz，gzip格式压缩文件，即使用gzip压缩算法将文件压缩到一个文件内，可以极大的减少压缩后的体积
针对这两种格式，使用tar命令均可以进行压缩和解压缩的操作
语法：

tar [-c -v -x -f -z -C] 参数1，参数2 ... 参数N

-c，创建压缩文件，用于压缩模式
-v，显示压缩、解压过程，用于查看进度
-x，解压模式
-f，要创建的文件，或要解压的文件，-f选项必须在所有选项中位置处于最后一个
-z，gzip模式，不使用-z就是普通的tarball格式
-C，选择解压的目的地，用于解压模式

14.3 tar 命令压缩

tar的常用组合为：
tar -cvf test.tar 1.txt 2.txt 3.txt
将1.txt 2.txt 3.txt 压缩到test.tar文件内
tar -zcvf test.tar.gz 1.txt 2.txt 3.txt
将1.txt 2.txt 3.txt 压缩到test.tar.gz文件内，使用gzip模式

注意：
-z选项如果使用的话，一般处于选项位第一个
-f选项，必须在选项位最后一个

14.4 tar 解压

常用的tar解压组合有
tar -xvf test.tar
解压test.tar，将文件解压至当前目录
tar -xvf test.tar -C /home/itheima
解压test.tar，将文件解压至指定目录（/home/itheima）
tar -zxvf test.tar.gz -C /home/itheima
以Gzip模式解压test.tar.gz，将文件解压至指定目录（/home/itheima）

注意：
-f选项，必须在选项组合体的最后一位
-z选项，建议在开头位置
-C选项单独使用，和解压所需的其它参数分开

14.5 zip 命令压缩文件

可以使用zip命令，压缩文件为zip压缩包
语法：

zip [-r] 参数1，参数2 ... 参数N

-r，被压缩的包含文件夹的时候，需要使用-r选项，和rm、cp等命令的-r效果一致

示例：
zip test.zip a.txt b.txt c.txt
将a.txt b.txt c.txt 压缩到test.zip文件内
zip -r test.zip test itheima a.txt
将test、itheima两个文件夹和a.txt文件，压缩到test.zip文件内

14.6 unzip 命令解压文件

使用unzip命令，可以方便的解压zip压缩包
语法：

unzip [-d] 参数

-d，指定要解压去的位置，同tar的-C选项
参数，被解压的zip压缩包文件

示例：
unzip test.zip，将test.zip解压到当前目录
unzip test.zip -d /home/itheima，将test.zip解压到指定文件夹内（/home/itheima）