Linux入门

Posted 2020-09-24

一、Linux基础入门

获取知识--->把知识转换成技能

把知识转换成技能；

1.给你一份文档，你就能够做出来，//可能需要数百遍的练习

1.把知识转换成技能的速度

2.把技能转换成生产力的速度

3.只看结果，不看努力

2/8法则，有20%的人，掌握着80%的技能

Tools介绍：

Adobe Acrobat Professional7.0 200M //编辑PDf文档

VMware workstation version 12只有120M，短小精悍

32位OS的寻址能力只有4G=2^32次方=4*2^10M=4*2^10*2^10KB，只有3.2G内存能够用

vmware依赖于虚拟化

Edram //拓扑图绘制工具

FeiQ //局域网聊天工具

latern-installer-beta //翻墙工具，效果一般

subline //文本编辑工具

kwrite //linux下的文本编辑工具

kate //linux下另外一个文本编辑器

picpick //截图工具

putty //xmanager，ssh协议的客户端工具

WPS 有linux版本的

文本流：1278$233$990

//编辑器见到$后就换行，在计算机上存储的都是01,代码

主动学习和被动学习和巩固能力：

    主动学习：

做总结，动手实践：40%

讲给别人：70%

写博客：//一周时间

    what，why，when，who， how；

    被动学习：

听课：10%

笔记：20%

二、运维介绍，大纲

第一阶段

Liunx入门：操作系统的介入概念，常见命令

存储知识，lvs，raid，LVM，crontab，{grep,awk,grep}

gzip,bzip2,xz

Linux系统管理：rpm包,yum使用

Linux服务

{DNS，CDN，vsftpd，NFS，samba}

httpd，lamp，lnmp，SSL

cache：memcached，varnish缓存系统

DB：mysql(mariadb)

安全：

HTTPS，selinux，iptables，认证模块{nsswitch，PAM}

编程：

shell

负载均衡集群：

硬件：

软件：lvs，haproxy，nginx，ats，perlbal，heartbea

Linux Cluster：

LB Cluster 负载均衡集群，LVS实现负载均衡

HA cluster Keepalived 保证LVS高可用

keepalived，heartbeat，haproxy

Linux Ops：自动运维工具

ansible//适用于中小企业环境使用的

cobbler

Linux Monitor：zabbix

小结：

入门，服务，安全，shell，HA，LB，自动，监控

第二阶段

HTTP的相关知识

tomcat，lnmt，lamt,session replication(tomcat内置的回话复制)

分布式存储系统：

MogileFS，GlusterFS，

LB cluster:haproxy、keepalived

HA Cluster：corosync+pacemaker,pcs,crmsh

MySQL：HA Cluster、MHA（第三方mysql高可用机制）,备份和回复，MySQL replication(复制),read-write splitting分离

NoSQL：redis，mongodb，HBase

运维工具：puppet[saltstack]，不太成熟，cobbler

虚拟化：

linux操作系统原理，虚拟化技术原理；

KVM虚拟化应用详解；更好用，

xen使用不再多，当KVM出来之后

虚拟化网络：SDN软件定义网络

OpenStack云栈，//不仅仅能够借助于虚拟化实现，并且能够管理物理机

//而且能够和容器结合起来

Docker：容器，容器云

ELK stack：ElasticSearch搜索引擎，不仅仅能够搜索日志，基于文档存储

logstash：日志收集工具

Kibana:日志展示工具

大数据：Hadoop，热在研发，并行存储及分析平台

HBase，Hive 在hadoop之上

Storm,Spark 可以在hadoop之上，也可以不

系统优化：

Python编程：只介绍语法，能够看懂别人的工具就行了，并不到研发

小结：

WEB{varnish,cdn，tomcat}，集群架构实战，互联网集群架构，Openstack

Hadoop，KVM，NoSQL{mogileFS，FastDFS，MongoDB}，ELK{logstash、kibana}

Docker{openvswitch}，系统调优，监控（nagios，zabbix，cacti),

运维自动化{puppet，ansible，cobbler，saltstack，func，fabric}

Git，Python

IT技术领域：

    研发：

硬件：接口

CPU（运算器和控制器）、内存、输入、输出

机器语言：二进制指令，二进制数据

软件：

            汇编语言：最接近于机器语言，低级语言{汇编器）

    芯片制造商，为自己的芯片提供，每个芯片和另外一个芯片的通用性是不一样的

    高级语言：c，C++（编译器）

//大多数的高级语言，会先转换成汇编程序，然后再次转换成机器格式

    系统级：c，C++，代码量较大，操作系统

    应用级：java，Python，接近于人类，但是距离机器愈来愈远

    应用程序，开发周期短：ansible，puppet，....

程序写的程序代码：编程语言：

语言层次图：

|人类语言

|----------------------------------

|高级语言（应用级）//java，Python|

|----------------------------------

|高级语言（系统级）//c，C++      |

|+++++++++++++++++++++++++++++++++|

|低级语言（汇编）//驱动

|=================================|

|机器语言（0,1）

应用：

Linux运维：linux生态圈中的应用程序的应用

shell脚本编程：让某些应用功能能够自动完成；

Python：非常高级的语言，比java高级，实现起来比较简单

ansible，openstack//是使用Python写的

DevOps：

Development：

Operation：

三、操作系统发展

ENIARC:

CPU:运算器：负责计算

控制器：负责控制总线 //运算器和控制器是最核心的

寄存器：存储数据

缓存：一级、二级、三级缓存 

                    //寄存器和缓存，是为了提高计算机的性能的辅助性工具

存储器：内存，RAM（随机访问存储器）

Input：下指令，提供数据等

Output：输出数据等

指令集：CPU能够支持的所有的运算的集合

普通指令：+，-，等

特权指令：影响到其他程序的指令

一个单位：8bit，

1Bytes=8bits

内存编址：

32bit cpu：32根线，每根线只有0和1两种状态

//最多能够引用2^32次方个不同位置

//最多能够理解，4G个寻址

也就是说32bitcpu，最多只能使用4G的内存

程序=指令+数据

程序想要运行：

1.从disk加载到memory中

2.cpu从内存中加载指令和数据，进行计算

指令和数据都是被加载到内存中的

内存；编址的存储单元

过程式编程语言：

顺序执行：

循环执行：将整个循环体执行n次

选择执行：仅执行其中的一个分支，

寄存器：保存下一条指令的位置，

指令寄存器，数值寄存器

//例如做加法运算，第一次取第一个数值，第二次取第二个数值

//数值保存在数值寄存器中

CPU的缓存越大，命中率越高

内存只有1600MHz，CPU已经有4GHz

cache is king//缓存为王

cpu快，但是内存慢，中间层：CPU缓存

磁盘：既是输入设备，也是输出设备

3GHz：1s内能够做3G次操作，1s内处理0和1，的个数

不同的CPU所提供的微码编程接口是不同的

操作系统：由驱动演变而来，早期是没有OS概念的，后来

为了写一个通用的驱动，（驱动也有专用的）让程序能够跨平台运行

因此出现了OS

操作系统：

batch：批处理系统

job1$$job2$$job3 //计算机在某一时刻，只能够做一件事情

多任务：multi task//UNix,Linux多任务，操作系统

一个计算机同时运行多个程序

问题：一个程序的运行，占用另外一个程序的空间，导致混乱

解决：把内存划分为多个片，第一个程序占用第一片空间，第二个占用第二个

CPU划分时间片，进行分配

问题：需要一个仲裁者，进行分配时间片和内存空间

最早期的Unix是用汇编语言写的

1972年之后，Dennis Ritch使用C语言重新编写了Unix

但是每一种硬件，都不通用，因为底层是不同的

程序员写的程序：高级语言

编译器

{各种不同的硬件厂商生产的硬件}

//在C之下，还是又汇编的

1974年《美国计算机通信》Unix公之于众//走出bell实验室

当时美国对AT&T进行反垄断，当有人要的时候，必须无偿送出Unix

广为流传，因此发展迅速，

BSD（Berkeley system Distribution）

1980：DARPA

QDOS（quick and dirty operating system）

//早期bill gates买别人的，然后修改后，变成自己的卖给了IBM

//聪明的艺术家复制，伟大的艺术家偷窃

GNU：GNU is not unix

GPL：general Public license

//free：freedom，使用，获取源代码免费

FSF：free software foundation

X-Window：GPL

gcc:gnu c complier

vi:visual interface //但是这些程序都是泡在unix之上

... ...

UNIX分支：

    SUN：solaris

    IBM：AIX

    HP：HP-UNIX

    MACOS：

四、Linux基础入门

Linux 遵循GPL协定

BSD由于官司缠身，很多早期的研发者，纷纷转向linux

linux是由互联网开发的，但是TCP/IP和HTTP协议已经流行

larry wall：使用diff和patch可以在原有的系统上打补丁，

使得linux快速成长

CPU切片，内存分段，启动进程，以及关闭进程，都是OS的功能

负责对硬件进行控制

从OS角度来说：进程只占用了CPU的一个时间片，和内存的一片或多片

从进程来说：真个CPU都是我的，内存也是独占的，没有其他进程

linux，unix指的是kernel，而不包含上层的各种应用

内核，是一个操作系统的核心。它负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统，决定着系统的性能和稳定性。 　　

内核，指的是一个提供硬件抽象层、磁盘及文件系统控制、多任务等功能的系统软件。一个内核不是一套完整的操作系统。

完整的OS：

kernel+Application

狭义的OS：kernel

GUN的所有免费软件，都是跑在Unix之上的，

而Linux早期宣布的，linux只是kernel

www.top500.org 

OS的接口有两类：

    GUI：graphic user interface

    GNome:c,gtk研发环境

    KDE:c++，QT研发环境

    FACE：

    CLI：command line interface

    bash，zsh，sh，csh，ksh

OS的功能：

    驱动程序

    进程管理

    安全

    网络功能

    内存管理

    文件系统

    ...

OS之上有很多的软件，有一个特定的应用程序，用户接口

用户通过用户接口，进行程序的启动和关闭

OS把底层的复杂接口封装起来，然后对外提供更为简洁的接口//system call

把system call再次封装为更简单的接口：库，方便程序员的编写

程序员，写程序可以直接调用库，或者直接调用OS

|程序员写程序|

|-------------| //只需要调用库接口，如果直接system call的话，需要调用很多接口

|lib  |       | //libraries call

|-------------|

|OS           |  //system call

|—————————————|

|硬件接口     |

---------------

API：application program interface//自己写的程序，供别人调用，调用函数的时候使用

但是自己又不想告诉别人源码

//程序员面对的编程接口

POSIX：portable operating system，任何一种遵循POSIX标准的API

在A上能够运行，也能够在B上运行。

POSIX：是一个统一的API标准，要求提供统一的调用接口

ABI：application binary interface//

//程序应用者面对运行程序的接口

GNU：

源码：编译成为 二进制格式

gcc，glibc，vi，linux//全是源码的

//源码编译，需要编译程序（gcc），但是gcc也是源码的需要被编译

//GNU发布的各种程序都是源代码

发行商：把linux，glibc，gcc，vi等源码拿过来，编译成一个OS

例如redhat

最主流的发行商：

debian：kali,ubuntu,knopix，mint//社区，没有商业公司支持

//更难学，技术要求更高

arch：archlinux 不是主流发行版，但是也比较出名

slackware：suse,opensuse //德国，界面华丽，而且简介，强悍

redhat--->redhat enterprise{RHEL},centos{commutity enterprise OS}

    \> fedora Core：社区维护个人版redhat

//可以把centos认为认为RHEL的山寨版

各发行商，从linux官网拿到的都是源码，

然后自己编译好之后，提供稳定版本

发行版本号：

Linux:major.minor,release //主，次，修改（BUG）

www.kernel.org

GNU:

vi

gcc

发行版也有自己的版本号，这个和内核没有关系

RHEL：5.x，6.X，7.X

GPL和BSD以及Apache开源协议：

GPL：开源和免费，”传染性“

            允许免费使用，修改，但不允许修改后添加的代码作为闭源软件发布和销售

    这也就是我们为什么能用免费的Linux，以及各种商业公司开发的免费软件了

GPL协议的主要内容：

    使用类库引用，修改后的代码或者衍生代码，也必须采用GPL协议，也就是说，你的软件中有我的GPL代码，则必须开源和免费

        BSD：声明，不必免费

    再发布的源代码有原有的，则必须带有源代码的BSD协议再发布的二进制类库/软件，需在软件的文档，和版权声明包含原有的BSD协议不可以用开源代码的作者，机构名字做市场推广

    //商业集成，首选

Apache：

    和BSD类似，允许修改后再次发布

        android：

LGPL：

    主要为类库使用设计的开源协议，允许包含遵循LGPL类库的商业软件引用和发布和销售

1.PS1，PS2，PS3分别表示哪些内容：

    1、PS1——默认提示符 如下所示，可以通过修改Linux下的默认提示符，使其更加实用。在下面的例子中，默认的PS1的值是“\s-\v\$”,显示出了shell的名称的版本。我们通过修改，可以使其显示用户名、主机名和当前工作目录。

    2、PS2——再谈提示符

一个非常长的命令可以通过在末尾加“\”使其分行显示。多行命令的默认提示符是“>”。 我们可以通过修改PS2 ，将提示符修改为"continue->" 。

    3、PS3——Shell脚本中使用select时的提示符

你可以像下面示范的那样，用环境变量PS3定制shell脚本的select提示：

参考：

http://os.51cto.com/art/201205/334954.htm

2.随机数脚本：

产生随机数，并排序

#!/bin/bash

#

file=`mktemp a.XXXX` 

for i in {0..9} ;do

a[i]=${RANDOM}

echo ${a[i]} >> $file

done

sort -n $file

3.yum命令的update和upgrade

yum update和upgrade的区别

yum -y update //升级所有包同时也升级软件和系统内核

升级所有包，改变软件设置和系统设置,系统版本内核都升级

yum -y upgrade

升级所有包，不改变软件设置和系统设置，系统版本升级，内核不改变

yum -y update //升级所有包同时也升级软件和系统内核

yum -y upgrade //只升级所有包，不升级软件和系统内核

五、附加

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3OTgyMDcwNg==&mid=2650626943&idx=3&sn=ed38732454d398b9188acdebd4d04b19&chksm=87a459b2b0d3d0a483cf34532aa2c1a6dcf9dbf6b66ea1015e13f9f687e8221f93a7f1ef3b84&mpshare=1&scene=23&srcid=1221kz3W8gtDoGVdYvTb10JW#rd

1.linux主要发行版

Debian：ubuntu,kali---//deb扩展名

slackware:SUSE

Redhat:RHEL,centos,Fedora Cora--//rpm包管理

2.OS应该提供的功能

1、用户界面User interface

2、驱动管理Device drivers

3、网络通信Networking

4、文件系统FS

5、进程管理processing management

6、内存管理Memory management

7、安全机制security

3.命令

ifconfig  -s//显示摘要信息

echo

-n 不换行

-e 让转义字符生效

\n换行，\t水平制表符

tty

startx

export

aaa=bbb

export aaa //加入环境变量

env |grep aaa

export -n aaa //删除该变量

env |grep aaa

export PATH=$PATH:/usr/local/bin  //添加新的变量

pwd

-L  显示逻辑地址

-P  目录是软连接，显示实际物理地址

hitory

n

-a 添加记录

-r 从文件读取命令

-w 写入到文件中

-c 清空

!21 执23:00

-r  now

-r +30 ‘reboot now‘  //30min后重启，并提示reboot now

poweroff -w //只显示关机警告，并不真正关机

poweroff

-f 强制

-p 断电停机

-w 只显示警告

reboot

hwclock和date //UTC：universal time coordinated世界协调时间

clock和hwclock作用一样

clock --set --date="12/22/2016 21:05:01" 设置硬件时钟时间

date +%Y-%m-%d-%H-%M-%S

4.获取帮助信息：

内置命令：help bash

外部命令：man httpd

其他方式获取：

   1）info：获取Linux在线文档；

   2）合理利用搜索引擎Google来获取帮助信息；

   3）程序自身的帮助文档，有README、INSTALL、Changelog等；

   4）程序的官方文档

man帮助信息：

man1：用户命令

man2：系统调用，内核函数

man3：C库调用

man4：系统设备手册，包括特殊文件

man5：配置格式手册

man6：游戏的使用手册

man7：杂项

man8：系统管理手册，只有根用户才能使用

图1：计算机硬件系统

根据冯诺依曼计算机体系结构模型，中央处理器（CPU）与内部存储器（Memory）和I/O（输入/输出）设备合称为电子计算机三大核心部件。

中央处理器（CPU，Central Processing Unit）

运算器主要由算数逻辑单元ALU和通用寄存器组成，主要用于完成算术运算和逻辑运算。

控制器是整个计算机的控制中心，它的主要功能是周而复始地取指令、分析指令，在根据指令功能向其他部件发出控制信号以执行指令。

存储器（Memory）

存储器主要用于存储计算机的程序和数据，根据作用可以在分为内部存储器（内存）和外部存储器，内部存储器容量小，速度快，与CPU通过系统总线相连，CPU可以直接访问。而外部存储器速度慢，CPU无法直接访问里面的数据，常用的外部存储器有硬盘、u盘、光盘等。

I/O设备（输入/输出设备）

输入设备用于将程序和数据输入到计算机存储器中，通常输入设备有鼠标、键盘、扫描仪、麦克风等。

输出设备通常用于将计算机存储器中的数据输出。常用的输出设备有显示器、音响、打印机等。

所有的外部设备都无法和CPU直接通信，必须通过接口（Interface）中转后才能和CPU通信。独立显卡、独立网卡等是典型的计算机接口设备。

计算机大多采用总线结构，系统总线将CPU。内存。各种接口相连接。计算机中的总线对外留有各种形式插接口，用于将计算机内的接口设备与CPU相连接。

图2：软件系统

图3：linux发行版