【Mage作业】linux运维实战练习-2016年1月19日-2月3日课程作业（练习）（第二次）

1、描述centos6系统开机启动流程；

按下开机按键

--> 主板检测到开机信号

--> 硬件自动将BIOS或者可以引导到BIOS的程序复制到内存指定地址

--> CPU复位内部寄存器 使得CPU从上面指定的内存地址开始执行程序

--> 进入 BIOS 程序（对于UEFI引导的主机 可能略有出入）

--> 系统自检

--> BIOS自检完成后 根据引导选项 选择引导设备

--> 读取引导设备的MBR信息，加载Bootloader程序（对于UEFI引导的主机 GPT分区的磁盘设备及网络启动的设备等 可能略有出入）

--> Bootloader程序（主要是LILO及GRUB）将系统控制权移交至Linux Kernel

--> Kernel 通过RAMFS辅助或者直接运行 完成自身初始化：

探测可识别的所有硬件设备

加载硬件驱动程序

以只读方式挂载根文件系统

运行用户空间的第一个应用程序 /sbin/init

    init 程序主要分为以下三种 Sys-V、Upstart、Systemd

2、描述/etc/rc.d/sysinit脚本功能；

1. 设置主机名；

2. 设置欢迎信息；

3. 激活udev和selinux；

4. 挂载/etc/fstab文件中定义的文件系统；

5. 检测根文件系统，并以读写方式重新挂载根文件系统：

6. 设置系统时钟 (读取硬件时钟并将其设置为当前系统时钟);

7. 激活swap设备;

8. 根据/etc/sysctl.conf 文件设置内核参数;

9. 激活lvm与soft raid设备;

10. 加载额外设备的驱动程序;

11. 清理操作

3、总结文本处理工具sed及awk的用法；（必须附带示例）

sed

sed: Stream EDitor, 行编辑器；

用法：

sed [option]... 'script' inputfile...

  script:  '地址命令'

  常用选项：

• • -n：不输出模式中的内容至屏幕；

  • -e: 多点编辑；

  • -f /PATH/TO/SCRIPT_FILE: 从指定文件中读取编辑脚本；

  • -r: 支持使用扩展正则表达式；

  • -i: 原处编辑；

  地址定界：

• • (1) 不给地址：对全文进行处理；

  • (2) 单地址：

    • #: 指定的行；

    • /pattern/：被此处模式所能够匹配到的每一行；

  • (3) 地址范围：

    • #,#

    • #,+#

    • /pat1/,/pat2/

    • #,/pat1/

  • (4) ~：步进

    • 1~2

    • 2~2

  编辑命令：

• • d: 删除；

  • p: 显示模式空间中的内容；

  • a \text：在行后面追加文本；支持使用\n实现多行追加；

  • i \text：在行前面插入文本；支持使用\n实现多行插入；

  • c \text：替换行为单行或多行文本；

  • w /path/to/somefile: 保存模式空间匹配到的行至指定文件中；

  • r /path/from/somefile：读取指定文件的文本流至模式空间中匹配到的行的行后；

  • =: 为模式空间中的行打印行号；

  • !: 取反条件；

  • s///：支持使用其它分隔符，s@@@，s###；
    
    替换标记：

    • g: 行内全局替换；

    • p: 显示替换成功的行；

    • w /PATH/TO/SOMEFILE：将替换成功的结果保存至指定文件中；

  高级编辑命令：

• • h: 把模式空间中的内容覆盖至保持空间中；

  • H：把模式空间中的内容追加至保持空间中；

  • g: 从保持空间取出数据覆盖至模式空间；

  • G：从保持空间取出内容追加至模式空间；

  • x: 把模式空间中的内容与保持空间中的内容进行互换；

  • n: 读取匹配到的行的下一行至模式空间；

  • N：追加匹配到的行的下一行至模式空间；

  • d: 删除模式空间中的行；

  • D：删除多行模式空间中的所有行；

  示例：

sed -n 'n;p' FILE          # 显示偶数行
sed '1!G;h;$!d' FILE       # 逆向显示文件内容
sed '$!N;$!D' FILE         # 取出文件后两行
sed '$!d' FILE             # 取出文件最后一行
sed 'G' FILE               # 每行后加一空白行 
sed '/^$/d;G' FILE         # 将多个空白行合并为一个空白行
sed 'n;d' FILE             # 显示奇数行；
sed -n '1!G;h;$p' FILE     # 逆向显示文件中的每一行；
 
#删除/boot/grub/grub.conf文件中所有以空白开头的行行首的空白字符；
sed 's@^[[:space:]]\+@@' /etc/grub2.cfg
 
#删除/etc/fstab文件中所有以#开头，后面至少跟一个空白字符的行的行首的#和空白字符；
sed 's@^#[[:space:]]\+@@' /etc/fstab
 
#echo一个绝对路径给sed命令，取出其基名；取出其目录名；
# echo "/etc/sysconfig/" | sed 's@[^/]\+/\?$@@'

awk

gnu awk: gawk,报告生成工具 格式化文本输出 内建有脚本语言解释器 具有一般编程语言所支持的所有功能。

  用法：

基本用法：gawk [options] 'program' FILE ...
  program: PATTERN{ACTION STATEMENTS}
  语句之间用分号分隔

  选项：

• • -F：指明输入时用到的字段分隔符；

  • -v var=value: 自定义变量；

  变量：

• • 内建变量

    • FS：input field seperator，默认为空白字符；

    • OFS：output field seperator，默认为空白字符；

    • RS：input record seperator，输入时的换行符；

    • ORS：output record seperator，输出时的换行符；

    • NF：number of field，字段数量    {print NF}, {print $NF}

    • NR：number of record, 行数；

    • FNR：各文件分别计数；行数；

    • FILENAME：当前文件名；

    • ARGC：命令行参数的个数；

    • ARGV：数组，保存的是命令行所给定的各参数；

  • 自定义变量

    • -v var=value
         变量名区分字符大小写；

    • 在program中直接定义

  运算符：

• • 算术操作符： x+y, x-y, x*y, x/y, x^y, x%y, -x, +x（转换为数值）；

  • 字符串操作符：没有符号的操作符，字符串连接

  • 赋值操作符： =, +=, -=, *=, /=, %=, ^=, ++, --

  • 比较操作符： >, >=, <, <=, !=, ==

  • 模式匹配符： ~ (是否匹配), !~ (是否不匹配)

  • 逻辑操作符： &&, ||, !

  • 函数调用： function_name(argu1, argu2, ...)

  • 条件表达式： selector?if-true-expression:if-false-expression

  PATTERN：

• 1. empty：空模式，匹配每一行；；

  2. /regular expression/：仅处理能够被此处的模式匹配到的行；

  3. relational expression: 关系表达式；结果有“真”有“假”；结果为“真”才会被处理；(真：结果为非0值，非空字符串；)

  4. line ranges：行范围，
       startline,endline：/pat1/,/pat2/
       注意： 不支持直接给出数字的格式

  5. BEGIN/END模式

     • BEGIN{}: 仅在开始处理文件中的文本之前执行一次；
     • END{}：仅在文本处理完成之后执行一次；

  常用的action：

• 1. Expressions

  2. Control statements：if, while等；

  3. Compound statements：组合语句；

  4. input statements

  5. output statements

  控制语句：

• • if(condition) {statments}

  • if(condition) {statments} else {statements}

  • while(conditon) {statments}

  • do {statements} while(condition)

  • for(expr1;expr2;expr3) {statements}

  • break

  • continue

  • delete array[index]

  • delete array

  • exit

  • { statements }

  array：

• • 关联数组：array[index-expression]

    • index-expression:

      1. 可使用任意字符串；字符串要使用双引号；
      2. 如果某数组元素事先不存在，在引用时，awk会自动创建此元素，并将其值初始化为“空串”；

    • 若要判断数组中是否存在某元素，要使用"index in array"格式进行；

    • 若要遍历数组中的每个元素，要使用for循环:   for(var in array) {for-body}

  函数：

• 内置函数

  • 数值处理：

    • rand()：返回0和1之间一个随机数；

  • 字符串处理：

    • length([s])：返回指定字符串的长度；

    • sub(r,s,[t])：以r表示的模式来查找t所表示的字符中的匹配的内容，并将其第一次出现替换为s所表示的内容；

    • gsub(r,s,[t])：以r表示的模式来查找t所表示的字符中的匹配的内容，并将其所有出现均替换为s所表示的内容；

    • split(s,a[,r])：以r为分隔符切割字符s，并将切割后的结果保存至a所表示的数组中；

  示例：

# 显示/etc/passwd文件中第二行到第十行对应的用户名
awk -F: '(NR>=2&&NR<=10){print $1}' /etc/passwd

# 显示/etc/passwd文件中 所有的用户名及其对应的用户类型
awk -F: '{$3>=1000?usertype="Common User":usertype="Sysadmin or SysUser";printf "%15s:%-s\n",$1,usertype}' /etc/passwd
awk -F: '{if($3>=1000) {printf "Common user: %s\n",$1} else {printf "root or Sysuser: %s\n",$1}}' /etc/passwd

# 显示所有默认使用Bash的用户
awk -F: '{if($NF=="/bin/bash") print $1}' /etc/passwd

# 一个简单的测试NF用法的程序
awk '{if(NF>5) print $0}' /etc/fstab

# 打印所有以/dev/开头的磁盘设备 如果使用空间百分比大于20 则显示设备路径
#（使用%作为分隔符 之后在用正常分隔符 最后一个字段为已经使用的百分比） 
df -h | awk -F[%] '/^\/dev/{print $1}' | awk '{if($NF>=20) print $1}'

# 显示所有用户ID号为偶数的用户
awk -F: '{if($3%2!=0) next; print $1,$3}' /etc/passwd

# 数组及循环体的练习 打印一周中前两天的英文
awk 'BEGIN{weekdays["mon"]="Monday";weekdays["tue"]="Tuesday";for(i in weekdays) {print weekdays[i]}}'

# 显示处于不同TCP状态的网络连接数量
netstat -tan | awk '/^tcp\>/{state[$NF]++}END{for(i in state) { print i,state[i]}}'

# 显示httpd 服务日志中同一个IP的访问次数
awk '{ip[$1]++}END{for(i in ip) {print i,ip[i]}}' /var/log/httpd/access_log

# 统计/etc/fstab文件中每个文件系统类型出现的次数；
awk '/^UUID/{fs[$3]++}END{for(i in fs) {print i,fs[i]}}' /etc/fstab

# 统计指定文件中每个单词出现的次数；
awk '{for(i=1;i<=NF;i++){count[$i]++}}END{for(i in count) {print i,count[i]}}' /etc/fstab

# 统计每个IP创建的TCP连接数量 
netstat -tan | awk '/^tcp\>/{split($5,ip,":");count[ip[1]]++}END{for (i in count) {print i,count[i]}}'

4、写一个脚本，生成10个随机数，并按从小到大进行排序（要求至少使用2种方法）；

#!/bin/bash
# used for sort 

declare -a Random_array

bubble_sort(){
local a=($1)
local i
local j
local temp
for ((j=0;j<$[${#a[@]}-1];j++))do
    for ((i=0;i<$[${#a[@]}-1-$j];i++))do
        if [ ${a[$i]} -gt ${a[$[$i+1]]} ]; then
            temp=${a[$i]}
            a[$i]=${a[$(($i+1))]}
            a[$(($i+1))]=$temp
        fi
    done
done
echo ${a[@]}
}


select_sort(){
local a=($1)
local i
local j
local min
local temp
for ((i=0;i<$[${#a[@]}-1];i++))do
    min=$i
    for ((j=$[$i+1];j<${#a[@]};j++))do
        if [ ${a[$min]} -gt ${a[$j]} ]; then
            min=$j
        fi
    done
    if [ $min -ne $j ]; then
        temp=${a[$min]}
        a[$min]=${a[$i]}
        a[$i]=$temp
    fi    
done
echo ${a[@]}
}

for i in {0..9}; do
    Random_array[$i]=$RANDOM
done

echo "original array:"
echo ${Random_array[@]}
echo "sort with bubble sort algorithm:"
bubble_sort "${Random_array[*]}"
echo "sort with select sort algorithm:"
select_sort "${Random_array[*]}"

5、在每周二的凌晨1点5分执行脚本/data/get_username.sh，并将脚本的输出至/tmp/get_username.log日志文件中；

需要修改配置文件 /etc/crontab 在其中增加一行：

[root@localhost tmp]# cat /etc/crontab
SHELL=/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=root

# For details see man 4 crontabs

# Example of job definition:
# .---------------- minute (0 - 59)
# |  .------------- hour (0 - 23)
# |  |  .---------- day of month (1 - 31)
# |  |  |  .------- month (1 - 12) OR jan,feb,mar,apr ...
# |  |  |  |  .---- day of week (0 - 6) (Sunday=0 or 7) OR sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat
# |  |  |  |  |
# *  *  *  *  * user-name  command to be executed
  5  1  *  *  2 root /data/get_username.sh >> /tmp/get_username.log

6、写一个脚本：如果某路径不存在，则将其创建为目录；否则显示其存在，并显示内容类型；

#!/bin/bash
# file type detection 


if [ $# -ne 1 ]; then
    echo "Only can receive one parameter."
    exit 2
fi
if [ -e $1 ]; then
    echo "$1 exists."
    file $1
else
    mkdir -p $1 >>/dev/null
    [ $? -eq 0 ] && echo "Directory $1 Created."
fi

7、写一个脚本，打印9X9乘法表；

弄个递归的方法试试吧。

#!/bin/bash
# used for print multiplication tables

m_table(){
if [ $1 -eq 1 ]; then
    echo -e "1X1=1\t"
else
    m_table $[$1-1]
    for((i=1;i<=$1;i++))do
        echo -e -n "${i}X${1}=$[$i*$1]\t"
    done
    echo
fi
}

m_table 9

8、描述dns的工作流程，以及完整搭建一套dns主从服务器，相关域名和ip可自行设定。

DNS工作流程

DNS，Domain Name Service, 基于C/S架构，使用套接字53/udp, 53/tcp来完成数据交换，是一种应用层协议。Linux下常用的服务器端软件为bind

DNS是用来完成域名和IP地址之间的转换的。

DNS的查询类型主要有两种：递归查询、迭代查询

一次完整的查询请求经过的流程：

客户端需要进行一次IP/域名解析，发请求；

首先查看本机 hosts文件 （对于Linux位于/etc/hosts 对于Windows位于%WINDOWS%/system32/drivers/etc/hosts）中是否存在解析记录，如果没有执行下一步；

查看本地的DNS缓存中是否存在解析记录，如果没有执行下一步；

向DNS配置中指向的第一个DNS服务器请求获取解析记录

  通过递归查询是否存在解析记录，如果没有执行下一步；

  查看服务端的缓存中是否存在解析记录，如果没有执行下一步；

  访问根服务器，开始迭代查询

搭建一套DNS主从服务器

环境介绍：

主DNS服务器: 192.168.11.100 CentOS 7.1 BIND 9.9.4

从DNS服务器：192.168.11.101 CentOS 6.6 BIND 9.8.2rc1

测试客户端: 192.168.11.102 CentOS7.1

FQDN为 test-dns.com.

>

  主从服务器安装软件环境：

yum install bind bind-libs bind-utils
#（对于生产环境 同时还应该安装上 bind-chroot 以提高安全性）

  主服务器配置：

1) 修改主配置文件 /etc/named.conf ,

# 监听外部地址
    listen-on port 53 { 127.0.0.1; };   
->  listen-on port 53 { 192.168.11.100;127.0.0.1; };

# 允许外部地址访问
    allow-query     { localhost; };
->  allow-query     { any; };

# 关闭dnssec
    dnssec-enable yes;
    dnssec-validation yes;
->  dnssec-enable no;
    dnssec-validation no;

2）在/etc/named.rfc1912.zones 文件中定义区域

# 在文件尾部加入如下的配置项
zone "test-dns.com" IN {
        type master;
        file "test-dns.com.zone";
};

3）创建并定义区域解析库文件：

touch /var/named/test-dns.com.zone
#逐项添加如下资源定义到解析库文件中
$TTL 86400
$ORIGIN test-dns.com.
@ IN SOA ns1.test-dns.com. admin.test-dns.com. (
        2016020601;
        1H
        5M
        7D
        1D )
        IN NS    ns1.test-dns.com.
        IN NS    ns2.test-dns.com.
        IN MX 10 mx1.test-dns.com.
        IN MX 20 mx2.test-dns.com.
ns1     IN A    192.168.11.100
ns2     IN A    192.168.11.101
mx1     IN A    192.168.11.100
mx2     IN A    192.168.11.100
www     IN A    192.168.11.100
mail    IN A    192.168.11.105
nas     IN A    192.168.11.128
*       IN A    192.168.11.100

#修改解析库文件权限
chmod 640 test-dns.com.zone;
chown :named test-dns.com.zone

4）检查配置文件书写正确与否

named-checkconf
named-checkzone "test-dns.com" test-dns.com.zone
rndc status

5）重读配置文件

systemctl reload named.service

6）本地测试

dig -t A nas.test-dns.com @192.168.11.100
dig -t A www.test-dns.com @192.168.11.100
dig -t A nas.test-dns.com @192.168.11.100

  从服务器配置：

1) 修改主配置文件 /etc/named.conf ,

# 监听外部地址
    listen-on port 53 { 127.0.0.1; };   
->  listen-on port 53 { 192.168.11.101;127.0.0.1; };

# 允许外部地址访问
    allow-query     { localhost; };
->  allow-query     { any; };

# 关闭dnssec
    dnssec-enable yes;
    dnssec-validation yes;
->  dnssec-enable no;
    dnssec-validation no;

2）在/etc/named.rfc1912.zones 文件中定义区域

# 在文件尾部加入如下的配置项
zone "test-dns.com" IN {
        type slave;
        masters { 192.168.11.100; };
        file "slaves/test-dns.com.zone";
};

3）分别在主从服务器上关闭防火墙：

# CentOS 7.1  
service firewalld stop
# CentOS 6.6
/etc/init.d/iptable stop
    

4）检查并重读配置文件

named-checkconf
rndc reload
rndc status

5）本地测试

# 查看日志 确认同步是否正常
tail /var/log/messages

# 测试解析
dig -t A nas.test-dns.com @192.168.11.101
dig -t A www.test-dns.com @192.168.11.101
dig -t A nas.test-dns.com @192.168.11.101

6）测试“通知”机制是否运行正常

主服务器端

# 手动修改主服务器 区域文件内容 /var/named/test-dns.com.zone

# 手动修改序列号 使其+1
# 重载配置
 rndc reload
# 查看日志 确认同步是否已经完成
 tail /var/log/messages
    

>

从服务器端

# 查看日志 确认同步是否已经完成
 tail /var/log/messages
    

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