Linux运维与开发学习笔记

Linux 运维与开发学习笔记（从入门到精通）

本笔记从零基础出发，覆盖 Linux 系统管理、Shell 脚本、网络管理、服务部署、性能调优、自动化运维，适合长期参考的自学笔记。

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第一部分：系统入门

1.1 Linux 简介

🎯 生活类比：如果 Windows 是"傻瓜相机"（图形界面，简单易用），那 Linux 就是"单反相机"（命令行，功能强大，需要学习）。

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1.1.1 Linux 是什么

1. Linux 是什么？
2. - 一个开源的类 Unix 操作系统内核
3. - 由 Linus Torvalds 在 1991 年开发
4. - 基于 GNU 通用公共许可证（GPL）
5. - 全球最流行的服务器操作系统
7. Linux 的特点：
8. 1. 开源免费：源代码公开，任何人都可以使用和修改
9. 2. 稳定可靠：服务器可以连续运行数年不重启
10. 3. 安全性高：权限管理严格，病毒极少
11. 4. 多用户多任务：支持多个用户同时登录
12. 5. 一切皆文件：硬件、进程、网络都用文件表示
14. Linux 的应用场景：
15. - 服务器：90% 以上的服务器运行 Linux
16. - 嵌入式：路由器、智能家居、车载系统
17. - 超级计算机：全球 Top 500 超算全部运行 Linux
18. - 开发环境：程序员的首选开发环境
19. - Android：基于 Linux 内核

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1.1.2 Linux 发行版

1. 什么是发行版？
2. - Linux 内核 + 各种软件 + 包管理器 = 发行版
3. - 不同发行版适合不同场景
5. 主流发行版：
7. Red Hat 家族：
8. - RHEL（Red Hat Enterprise Linux）：企业版，收费，有技术支持
9. - CentOS：免费版 RHEL（已停止维护）
10. - CentOS Stream：CentOS 的替代品，滚动更新
11. - Rocky Linux：CentOS 的社区替代品
12. - Fedora：新技术试验田
14. Debian 家族：
15. - Debian：最稳定的发行版，适合服务器
16. - Ubuntu：最流行的桌面发行版，也适合服务器
17. - Linux Mint：基于 Ubuntu，更易用
19. 其他：
20. - Arch Linux：滚动更新，适合高级用户
21. - Alpine：超轻量，适合容器
22. - SUSE：欧洲流行的商业发行版
24. 如何选择？
25. - 学习/开发：Ubuntu（资料多、社区活跃）
26. - 生产服务器：CentOS Stream / Rocky Linux / Ubuntu Server
27. - 容器：Alpine（镜像小）
28. - 企业：RHEL（有技术支持）

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1.1.3 Linux vs Windows

对比项	Linux	Windows
界面	命令行为主，图形界面可选	图形界面为主
开源	开源免费	闭源收费
安全性	高（权限管理严格）	一般（病毒较多）
稳定性	高（服务器可运行数年）	一般（需要重启）
软件	包管理器安装	安装包安装
适用场景	服务器、开发	桌面、办公
学习曲线	较陡	较平缓

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1.1 本节小结

知识点	核心要点
Linux	开源、稳定、安全、多用户
发行版	Ubuntu（入门）、CentOS/Rocky（服务器）
应用场景	服务器、嵌入式、开发环境

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1.2 系统安装

🎯 生活类比：安装 Linux 就像"搭积木"——先搭好底座（虚拟机），再放上积木（操作系统）。

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1.2.1 虚拟机安装

1. 什么是虚拟机？
2. - 在一台电脑上模拟出多台"虚拟电脑"
3. - 每台虚拟电脑可以运行不同的操作系统
4. - 适合学习和测试
6. 常用虚拟机软件：
7. - VMware Workstation（推荐，功能强大）
8. - VirtualBox（免费，轻量）
9. - Hyper-V（Windows 自带）
11. 安装步骤：
12. 1. 下载 VMware：https://www.vmware.com/
13. 2. 下载 Linux 镜像：https://mirrors.aliyun.com/centos/
14. 3. 创建虚拟机：
15. - 选择"典型"安装
16. - 选择 Linux 镜像
17. - 设置虚拟机名称和位置
18. - 设置磁盘大小（建议 20GB 以上）
19. - 设置内存（建议 2GB 以上）
20. 4. 启动虚拟机，按照向导安装

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1.2.2 最小化安装

1. 最小化安装 vs 图形界面安装：
3. 最小化安装：
4. - 只安装最基本的系统
5. - 没有图形界面
6. - 占用资源少（约 1GB 磁盘，256MB 内存）
7. - 适合服务器（推荐）
9. 图形界面安装：
10. - 安装 GNOME 或 KDE 桌面
11. - 有图形界面
12. - 占用资源多（约 5GB 磁盘，1GB 内存）
13. - 适合桌面使用
15. 服务器推荐最小化安装：
16. - 减少攻击面
17. - 节省资源
18. - 更稳定

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1.2.3 远程连接

1. # 远程连接工具
2. # Windows：Xshell、PuTTY、Windows Terminal
3. # Mac：Terminal、iTerm2
5. # 使用 SSH 连接
6. ssh root@192.168.1.100
8. # 输入密码后即可登录
10. # 首次连接会提示确认指纹
11. # Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
13. # 修改 SSH 端口（安全）
14. vi /etc/ssh/sshd_config
15. # Port 2222
16. # PermitRootLogin no
18. # 重启 SSH 服务
19. systemctl restart sshd

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1.2 本节小结

知识点	核心要点
虚拟机	VMware、VirtualBox
最小化安装	推荐服务器使用
远程连接	SSH 连接

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1.3 文件系统

🎯 生活类比：Linux 文件系统就像"一棵大树"——根目录 / 是树根，其他目录是树枝。

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1.3.1 FHS 目录结构

1. FHS（Filesystem Hierarchy Standard）：文件系统层次标准
3. / ← 根目录（树根）
4. ├── bin/ ← 基础命令（ls、cp、mv）
5. ├── sbin/ ← 系统管理命令（fdisk、reboot）
6. ├── boot/ ← 启动文件（内核、引导程序）
7. ├── dev/ ← 设备文件（硬盘、终端）
8. ├── etc/ ← 配置文件（重要！）
9. ├── home/ ← 普通用户家目录
10. │ ├── user1/
11. │ └── user2/
12. ├── lib/ ← 共享库
13. ├── lib64/ ← 64位共享库
14. ├── media/ ← 可移动设备挂载点
15. ├── mnt/ ← 临时挂载点
16. ├── opt/ ← 第三方软件
17. ├── proc/ ← 进程信息（虚拟文件系统）
18. ├── root/ ← root 用户家目录
19. ├── run/ ← 运行时数据
20. ├── srv/ ← 服务数据
21. ├── sys/ ← 系统信息（虚拟文件系统）
22. ├── tmp/ ← 临时文件
23. ├── usr/ ← 用户程序
24. │ ├── bin/ ← 用户命令
25. │ ├── sbin/ ← 系统管理命令
26. │ ├── lib/ ← 库文件
27. │ ├── local/ ← 本地安装的软件
28. │ └── share/ ← 共享数据
29. └── var/ ← 可变数据
30. ├── log/ ← 日志文件（重要！）
31. ├── cache/ ← 缓存
32. ├── spool/ ← 队列数据
33. └── tmp/ ← 临时文件

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1.3.2 一切皆文件

1. Linux 的核心思想：一切皆文件
3. - 普通文件：文本、图片、程序
4. - 目录文件：文件夹
5. - 设备文件：硬盘、终端、打印机
6. - 链接文件：快捷方式
7. - 管道文件：进程间通信
8. - 套接字文件：网络通信
10. 示例：
11. /dev/sda ← 硬盘设备
12. /dev/tty ← 终端
13. /proc/cpuinfo ← CPU 信息
14. /proc/meminfo ← 内存信息
15. /etc/passwd ← 用户信息
16. /var/log/messages ← 系统日志

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1.3.3 路径概念

1. # 绝对路径：从根目录 / 开始的完整路径
2. /home/user1/test.txt
3. /etc/passwd
5. # 相对路径：从当前目录开始的路径
6. ./test.txt ← 当前目录下的 test.txt
7. ../test.txt ← 上级目录下的 test.txt
8. test.txt ← 当前目录下的 test.txt
10. # 特殊目录
11. . ← 当前目录
12. .. ← 上级目录
13. ~ ← 当前用户家目录
14. - ← 上一次所在的目录
16. # 示例
17. cd /home ← 切换到 /home 目录（绝对路径）
18. cd user1 ← 切换到当前目录下的 user1（相对路径）
19. cd .. ← 返回上级目录
20. cd ~ ← 回到家目录
21. cd - ← 回到上一次所在的目录

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1.3 本节小结

知识点	核心要点
FHS	标准目录结构，每个目录有特定用途
一切皆文件	硬件、进程、网络都是文件
路径	绝对路径（从 / 开始）、相对路径（从当前开始）

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1.4 Shell 基础

🎯 生活类比：Shell 就像"翻译官"——把你输入的命令翻译成内核能理解的语言。

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1.4.1 什么是 Shell

1. Shell 是什么？
2. - 用户和内核之间的"翻译官"
3. - 接收用户输入的命令
4. - 解析命令并传递给内核执行
5. - 返回执行结果
7. 常见的 Shell：
8. - bash：最常用的 Shell（默认）
9. - sh：Bourne Shell，最古老的 Shell
10. - zsh：功能更强大，macOS 默认
11. - fish：用户友好，自动补全
13. 查看当前 Shell：
14. echo $SHELL # 输出 /bin/bash
16. 切换 Shell：
17. /bin/zsh # 临时切换到 zsh
18. chsh -s /bin/zsh # 永久切换

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1.4.2 命令格式

1. # 命令格式：命令 [选项] [参数]
3. # 示例
4. ls -l /home # ls 是命令，-l 是选项，/home 是参数
5. cat file.txt # cat 是命令，file.txt 是参数
6. rm -rf /tmp/test # rm 是命令，-rf 是选项，/tmp/test 是参数
8. # 选项的两种格式：
9. ls -l # 短选项（单个 -）
10. ls --all # 长选项（双 --）
11. ls -lh # 多个短选项可以合并
13. # 命令帮助：
14. ls --help # 查看命令帮助
15. man ls # 查看命令手册（更详细）
16. info ls # 查看命令信息

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1.4.3 常用快捷键

1. # 终端快捷键
2. Ctrl + C # 终止当前命令
3. Ctrl + D # 退出当前终端/发送 EOF
4. Ctrl + L # 清屏（等同于 clear）
5. Ctrl + A # 光标移到行首
6. Ctrl + E # 光标移到行尾
7. Ctrl + U # 删除光标前的内容
8. Ctrl + K # 删除光标后的内容
9. Ctrl + W # 删除光标前的一个单词
10. Ctrl + R # 搜索历史命令
11. Ctrl + Z # 暂停当前命令（放到后台）
13. # 历史命令
14. history # 查看历史命令
15. !n # 执行第 n 条历史命令
16. !! # 执行上一条命令
17. !string # 执行最近以 string 开头的命令
19. # Tab 补全
20. Tab # 自动补全命令或文件名
21. Tab Tab # 显示所有可能的补全

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1.4.4 环境变量

1. # 查看环境变量
2. echo $PATH # 查看 PATH 环境变量
3. echo $HOME # 查看用户家目录
4. echo $USER # 查看当前用户名
5. echo $SHELL # 查看当前 Shell
6. env # 查看所有环境变量
7. set # 查看所有变量（包括局部变量）
9. # 设置环境变量（临时，只在当前终端有效）
10. export MY_VAR="hello"
11. echo $MY_VAR # hello
13. # 设置环境变量（永久）
14. # 编辑 ~/.bashrc 或 ~/.bash_profile
15. vi ~/.bashrc
16. # 添加：export MY_VAR="hello"
17. source ~/.bashrc # 使配置生效
19. # PATH 环境变量
20. # PATH 是命令搜索路径，用 : 分隔
21. echo $PATH
22. # /usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin
24. # 添加自定义路径到 PATH
25. export PATH=$PATH:/opt/myapp/bin

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1.4 本节小结

知识点	核心要点
Shell	用户和内核之间的翻译官
命令格式	命令 [选项] [参数]
快捷键	Ctrl+C（终止）、Tab（补全）、Ctrl+R（搜索）
环境变量	PATH、HOME、USER，export 设置

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第二部分：基础必备命令

🎯 学习建议：Linux 命令不需要死记硬背，用多了自然就记住了。建议边学边练，在虚拟机中实际操作。

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2.1 文件与目录操作

2.1.1 ls —— 列出目录内容

1. # 基本用法
2. ls # 列出当前目录内容
3. ls /home # 列出指定目录内容
5. # 常用选项
6. ls -l # 长格式显示（详细信息）
7. ls -a # 显示隐藏文件（以 . 开头的文件）
8. ls -h # 人性化显示文件大小（KB、MB）
9. ls -lh # 组合使用
10. ls -lah # 显示所有文件的详细信息
11. ls -lt # 按修改时间排序
12. ls -ltr # 按修改时间倒序排列
14. # 输出示例
15. ls -lh /etc/passwd
16. # -rw-r--r--. 1 root root 1.5K Jan 1 00:00 /etc/passwd
17. # -rw-r--r--：文件类型和权限
18. # 1：硬链接数
19. # root：所有者
20. # root：所属组
21. # 1.5K：文件大小
22. # Jan 1 00:00：修改时间
23. # /etc/passwd：文件名

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2.1.2 cd —— 切换目录

1. cd /home # 切换到 /home 目录
2. cd user1 # 切换到当前目录下的 user1
3. cd .. # 返回上级目录
4. cd ~ # 回到家目录
5. cd - # 回到上一次所在的目录
6. cd / # 切换到根目录
7. pwd # 显示当前目录路径

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2.1.3 mkdir —— 创建目录

1. mkdir test # 创建目录
2. mkdir -p a/b/c # 递归创建多级目录
3. mkdir -m 755 mydir # 创建目录并设置权限
4. mkdir dir1 dir2 dir3 # 同时创建多个目录

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2.1.4 touch —— 创建文件

1. touch file.txt # 创建空文件（如果已存在则更新时间戳）
2. touch -t 202401010000 file # 设置文件时间戳
3. touch file{1..10}.txt # 批量创建文件

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2.1.5 cp —— 复制

1. cp file1 file2 # 复制文件
2. cp file1 /tmp/ # 复制文件到目录
3. cp -r dir1 dir2 # 递归复制目录
4. cp -p file1 file2 # 保留文件属性
5. cp -a dir1 dir2 # 等同于 cp -rp，保留所有属性
6. cp -i file1 file2 # 覆盖前提示
7. cp -v file1 file2 # 显示复制过程

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2.1.6 mv —— 移动/重命名

1. mv file1 file2 # 重命名文件
2. mv file1 /tmp/ # 移动文件到目录
3. mv dir1 dir2 # 移动/重命名目录
4. mv -i file1 /tmp/ # 覆盖前提示
5. mv -v file1 /tmp/ # 显示移动过程

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2.1.7 rm —— 删除

1. rm file.txt # 删除文件
2. rm -r dir # 递归删除目录
3. rm -f file # 强制删除（不提示）
4. rm -rf dir # 强制递归删除（危险！）
5. rm -i file # 删除前提示
7. # ⚠️ 危险命令，永远不要执行：
8. # rm -rf / # 删除根目录（会毁掉系统）
9. # rm -rf /* # 同上
11. # 安全做法：使用别名
12. alias rm='rm -i' # 让 rm 默认提示确认

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2.1.8 tree —— 树形显示目录

1. # 安装
2. yum install tree -y # CentOS
3. apt install tree -y # Ubuntu
5. # 使用
6. tree # 树形显示当前目录
7. tree -L 2 # 只显示 2 层
8. tree -d # 只显示目录
9. tree -a # 显示隐藏文件

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2.2 文件查看与搜索

2.2.1 cat —— 查看文件内容

1. cat file.txt # 查看文件内容
2. cat -n file.txt # 显示行号
3. cat -b file.txt # 只对非空行显示行号
4. cat -s file.txt # 压缩空行
6. # 合并文件
7. cat file1 file2 > file3 # 合并 file1 和 file2 到 file3

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2.2.2 more / less —— 分页查看

1. more file.txt # 分页查看（空格翻页，q 退出）
2. less file.txt # 分页查看（更强大，支持搜索）
4. # less 快捷键
5. # 空格：下一页
6. # b：上一页
7. # /pattern：搜索
8. # n：下一个匹配
9. # N：上一个匹配
10. # q：退出
11. # G：跳到文件末尾
12. # gg：跳到文件开头

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2.2.3 head / tail —— 查看文件头尾

1. head file.txt # 查看前 10 行
2. head -n 20 file.txt # 查看前 20 行
3. head -20 file.txt # 同上
5. tail file.txt # 查看后 10 行
6. tail -n 20 file.txt # 查看后 20 行
7. tail -f file.txt # 实时查看文件末尾（常用于查看日志）
8. tail -F file.txt # 同上，但会跟踪文件名变化

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2.2.4 find —— 查找文件

1. # 按名称查找
2. find / -name "file.txt" # 在根目录下查找 file.txt
3. find . -name "*.log" # 查找当前目录下所有 .log 文件
4. find . -iname "File.TXT" # 忽略大小写查找
6. # 按类型查找
7. find . -type f # 查找文件
8. find . -type d # 查找目录
9. find . -type l # 查找链接
11. # 按大小查找
12. find . -size +100M # 查找大于 100MB 的文件
13. find . -size -1M # 查找小于 1MB 的文件
15. # 按时间查找
16. find . -mtime -7 # 查找 7 天内修改的文件
17. find . -mtime +30 # 查找 30 天前修改的文件
18. find . -mmin -30 # 查找 30 分钟内修改的文件
20. # 按权限查找
21. find . -perm 755 # 查找权限为 755 的文件
22. find . -perm -u+s # 查找有 SUID 的文件
24. # 执行操作
25. find . -name "*.log" -delete # 删除找到的文件
26. find . -name "*.log" -exec rm -f {} \; # 同上
27. find . -name "*.log" -exec ls -lh {} \; # 对找到的文件执行 ls
28. find . -name "*.bak" -exec mv {} {}.old \; # 重命名

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2.2.5 which / whereis / locate

1. which ls # 查找命令的路径
2. which java # 查找 java 命令的路径
4. whereis ls # 查找命令的路径、源码、手册
5. whereis nginx # 查找 nginx 相关文件
7. locate file.txt # 快速查找文件（基于数据库）
8. updatedb # 更新 locate 数据库

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2.3 链接文件

1. # 软链接（符号链接，类似快捷方式）
2. ln -s /path/to/file link_name
3. ln -s /etc/passwd ~/passwd_link
5. # 硬链接（指向同一个 inode）
6. ln /path/to/file link_name
7. ln /etc/passwd ~/passwd_hard
9. # 软链接 vs 硬链接
10. # 软链接：
11. # - 可以跨文件系统
12. # - 可以链接目录
13. # - 删除原文件，链接失效
14. # - 文件类型显示为 l
16. # 硬链接：
17. # - 不能跨文件系统
18. # - 不能链接目录
19. # - 删除原文件，链接仍有效
20. # - 共享同一个 inode

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2.4 压缩与解压缩

1. # tar 打包
2. tar -cvf archive.tar dir/ # 打包目录
3. tar -xvf archive.tar # 解包
4. tar -tvf archive.tar # 查看包内容
6. # tar + gzip 压缩
7. tar -czvf archive.tar.gz dir/ # 打包并 gzip 压缩
8. tar -xzvf archive.tar.gz # 解压
9. tar -xzvf archive.tar.gz -C /tmp/ # 解压到指定目录
11. # tar + bzip2 压缩
12. tar -cjvf archive.tar.bz2 dir/ # 打包并 bzip2 压缩
13. tar -xjvf archive.tar.bz2 # 解压
15. # zip/unzip
16. zip -r archive.zip dir/ # 压缩目录
17. unzip archive.zip # 解压
18. unzip archive.zip -d /tmp/ # 解压到指定目录
20. # gzip/gunzip
21. gzip file.txt # 压缩文件（替换原文件）
22. gunzip file.txt.gz # 解压
24. # 查看压缩包内容
25. zcat file.txt.gz # 查看 gz 文件内容
26. zless file.txt.gz # 分页查看

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2.5 重定向与管道

1. # 输出重定向
2. echo "hello" > file.txt # 覆盖写入
3. echo "world" >> file.txt # 追加写入
4. ls -l > list.txt 2>&1 # 标准输出和错误都重定向
5. ls -l > list.txt 2>error.txt # 标准输出和错误分别重定向
7. # 输入重定向
8. wc -l < file.txt # 统计文件行数
9. cat << EOF > file.txt # Here Document
10. line1
11. line2
12. EOF
14. # 管道
15. ls -l | grep ".txt" # 列出文件，过滤 .txt 文件
16. cat file.txt | wc -l # 统计行数
17. ps aux | grep nginx # 查找 nginx 进程
18. history | grep ssh # 搜索历史命令
20. # tee（同时输出到屏幕和文件）
21. ls -l | tee list.txt # 输出到屏幕和文件
22. ls -l | tee -a list.txt # 追加到文件
24. # xargs（将输入转换为命令参数）
25. find . -name "*.txt" | rm -f # ❌ 错误用法
26. find . -name "*.txt" | xargs rm -f # ✅ 正确用法
27. find . -name "*.txt" | xargs -I {} mv {} {}.bak # 重命名

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第二部分总结

章节	核心内容
文件操作	ls、cd、mkdir、touch、cp、mv、rm、tree
文件查看	cat、more/less、head/tail、find
链接	软链接（快捷方式）、硬链接（共享 inode）
压缩	tar、gzip、zip
重定向与管道	>、>>、|、tee、xargs

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第三部分：用户与权限管理

🎯 生活类比：Linux 的权限管理就像"酒店门禁系统"——

• 每个房间有门卡（权限）
• 不同级别的门卡能开不同的门（读、写、执行）
• 管理员有万能钥匙（root 用户）
• 门禁系统记录谁进出了（审计日志）

为什么权限管理重要？

• 安全性：防止未授权访问
• 数据保护：防止误操作删除重要文件
• 多用户协作：不同用户有不同的权限
• 合规要求：企业需要权限管理满足审计要求

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3.1 用户与用户组

3.1.1 用户的概念

1. Linux 用户类型：
3. 1. root 用户（超级管理员）
4. - UID = 0
5. - 拥有系统最高权限
6. - 可以做任何操作
7. - ⚠️ 危险！误操作可能毁掉系统
9. 2. 系统用户
10. - UID = 1-999
11. - 用于运行系统服务
12. - 不能登录系统
13. - 例如：nginx、mysql、redis
15. 3. 普通用户
16. - UID = 1000+
17. - 可以登录系统
18. - 权限受限
19. - 只能操作自己的文件
21. 用户相关文件：
22. /etc/passwd # 用户信息（所有人都能读）
23. /etc/shadow # 密码信息（只有 root 能读）
24. /etc/group # 用户组信息

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1. # /etc/passwd 文件格式
2. # 用户名:密码占位:UID:GID:注释:家目录:Shell
3. root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
4. user1:x:1000:1000::/home/user1:/bin/bash
6. # /etc/shadow 文件格式
7. # 用户名:加密密码:最后修改日期:最小修改间隔:最大修改间隔:警告天数:宽限天数:过期日期:保留
8. root:$6$xxx:19000:0:99999:7:::
10. # /etc/group 文件格式
11. # 组名:密码:GID:组成员
12. root:x:0:
13. user1:x:1000:

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3.1.2 用户操作详解

1. # ====== 创建用户 ======
2. useradd username # 最简单的创建
3. useradd -m -s /bin/bash username # 推荐：自动创建家目录，指定 Shell
4. useradd -u 1001 -g developers -G docker,wheel username # 指定 UID、主组、附加组
5. useradd -e 2024-12-31 username # 设置用户过期日期
6. useradd -c "管理员账号" username # 添加注释
8. # ====== 设置密码 ======
9. passwd username # 交互式设置密码
10. echo "username:password" | chpasswd # 批量设置密码
11. passwd -l username # 锁定用户（无法登录）
12. passwd -u username # 解锁用户
13. passwd -e username # 强制用户下次登录修改密码
14. passwd -n 7 username # 设置密码最小修改间隔（天）
15. passwd -x 90 username # 设置密码最大有效期（天）
16. passwd -w 7 username # 设置密码过期警告天数
18. # ====== 修改用户 ======
19. usermod -l newname oldname # 修改用户名
20. usermod -d /new/home -m username # 修改家目录（-m 迁移文件）
21. usermod -s /bin/zsh username # 修改 Shell
22. usermod -aG docker username # 添加用户到附加组（-a 表示追加，不加会覆盖）
23. usermod -L username # 锁定用户（等同于 passwd -l）
24. usermod -U username # 解锁用户
25. usermod -e 2024-12-31 username # 设置用户过期日期
27. # ====== 删除用户 ======
28. userdel username # 删除用户（保留家目录）
29. userdel -r username # 删除用户并删除家目录
30. userdel -f username # 强制删除（即使用户在线）
32. # ====== 查看用户信息 ======
33. id username # 查看用户 UID、GID、所属组
34. id -u username # 只显示 UID
35. id -g username # 只显示主组 GID
36. id -G username # 显示所有组 GID
37. whoami # 查看当前用户名
38. who # 查看当前登录用户
39. w # 查看当前登录用户及活动
40. last # 查看登录历史
41. lastlog # 查看所有用户最后登录时间
42. finger username # 查看用户详细信息（需要安装）

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3.1.3 用户组操作详解

1. # ====== 创建用户组 ======
2. groupadd groupname # 创建用户组
3. groupadd -g 1001 groupname # 指定 GID
4. groupadd -r groupname # 创建系统组（GID < 1000）
6. # ====== 修改用户组 ======
7. groupmod -n newname oldname # 重命名组
8. groupmod -g 2001 groupname # 修改 GID
10. # ====== 删除用户组 ======
11. groupdel groupname # 删除组（不能删除用户的主组）
13. # ====== 组成员管理 ======
14. gpasswd -a user1 groupname # 添加用户到组
15. gpasswd -d user1 groupname # 从组中删除用户
16. gpasswd -A user1 groupname # 设置组管理员
17. gpasswd -M user1,user2 groupname # 设置组成员列表
19. # ====== 查看组信息 ======
20. groups username # 查看用户所属的组
21. getent group groupname # 查看组信息
22. cat /etc/group # 查看所有组

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3.2 文件权限深入理解

3.2.1 权限位详解

1. ls -l 输出解析：
2. -rw-r--r--. 1 root root 1500 Jan 1 00:00 /etc/passwd
3. │╰─╯╰─╯╰─╯
4. │ │ │ └── 其他人权限
5. │ │ └─────── 所属组权限
6. │ └──────────── 所有者权限
7. └─────────────── 文件类型
9. 文件类型（第1位）：
10. - 普通文件
11. d 目录
12. l 符号链接（软链接）
13. b 块设备（硬盘、U盘）
14. c 字符设备（终端、鼠标）
15. p 命名管道
16. s 套接字
18. 权限位（第2-10位）：
19. r（读）= 4 w（写）= 2 x（执行）= 1
21. 数字法计算：
22. rwx = 4+2+1 = 7
23. rw- = 4+2+0 = 6
24. r-x = 4+0+1 = 5
25. r-- = 4+0+0 = 4
26. -wx = 0+2+1 = 3
27. -w- = 0+2+0 = 2
28. --x = 0+0+1 = 1
29. --- = 0+0+0 = 0

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3.2.2 权限对文件的含义

1. 权限 文件 目录
2. ────────────────────────────────────────
3. r（读） 查看文件内容 列出目录内容（ls）
4. w（写） 修改文件内容 在目录中创建、删除、重命名文件
5. x（执行）执行文件（程序/脚本） 进入目录（cd）
7. 重要理解：
8. 1. 对目录的 r 权限：只能列出文件名，不能查看文件内容
9. 2. 对目录的 w 权限：可以创建删除文件，但不能修改文件内容
10. 3. 对目录的 x 权限：可以进入目录，但不能列出文件名
11. 4. 要正常访问目录，通常需要 r+x（列出并进入）
12. 5. 要在目录中创建文件，需要 w+x（创建并进入）
14. 常见权限组合：
15. 755：所有者 rwx，组 rx，其他 rx（程序、脚本）
16. 644：所有者 rw，组 r，其他 r（普通文件）
17. 700：所有者 rwx，组无，其他无（私有目录）
18. 600：所有者 rw，组无，其他无（私有文件）
19. 777：所有人 rwx（危险！不要用）

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3.2.3 chmod 详解

1. # ====== 数字法 ======
2. chmod 755 file # rwxr-xr-x（程序、脚本）
3. chmod 644 file # rw-r--r--（普通文件）
4. chmod 700 dir # rwx------（私有目录）
5. chmod 600 file # rw-------（私有文件）
6. chmod 777 file # rwxrwxrwx（危险！）
8. # 递归修改
9. chmod -R 755 dir/ # 递归修改目录及所有子文件
11. # ====== 符号法 ======
12. # u=所有者 g=所属组 o=其他人 a=所有人
13. # +添加 -删除 =设置
15. chmod u+x file # 给所有者添加执行权限
16. chmod g-w file # 去掉所属组的写权限
17. chmod o=r file # 设置其他人只有读权限
18. chmod a+x file # 给所有人添加执行权限
19. chmod u+x,g+rx file # 同时设置多个权限
20. chmod ug+rw file # 给所有者和所属组添加读写权限
22. # 参考其他文件的权限
23. chmod --reference=ref_file target_file
25. # ====== 常见场景 ======
26. # 场景 1：Web 网站文件
27. chmod -R 755 /var/www/html/ # 目录
28. chmod 644 /var/www/html/index.html # 文件
30. # 场景 2：脚本文件
31. chmod +x script.sh # 添加执行权限
33. # 场景 3：配置文件
34. chmod 600 /etc/shadow # 只有 root 能读写
35. chmod 644 /etc/passwd # 所有人能读，只有 root 能写
37. # 场景 4：私钥文件
38. chmod 600 ~/.ssh/id_rsa # 只有所有者能读写

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3.2.4 chown 详解

1. # 修改所有者
2. chown user1 file # 修改所有者
3. chown user1:group1 file # 修改所有者和所属组
4. chown user1: file # 修改所有者，组设为 user1 的主组
5. chown :group1 file # 只修改所属组
7. # 递归修改
8. chown -R user1:group1 dir/ # 递归修改目录
10. # 参考其他文件
11. chown --reference=ref_file target_file
13. # 常见场景
14. chown -R nginx:nginx /var/www/html # Web 目录
15. chown -R mysql:mysql /var/lib/mysql # MySQL 数据目录
16. chown -R redis:redis /var/lib/redis # Redis 数据目录

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3.2.5 权限判断流程

1. 当用户访问文件时，Linux 的权限判断流程：
3. 1. 判断是否是 root 用户
4. - 是 → 直接允许（root 有所有权限）
5. - 否 → 继续判断
7. 2. 判断是否是文件所有者
8. - 是 → 使用所有者权限（第2-4位）
9. - 否 → 继续判断
11. 3. 判断是否是文件所属组成员
12. - 是 → 使用所属组权限（第5-7位）
13. - 否 → 使用其他人权限（第8-10位）
15. 4. 如果有 ACL，ACL 优先于普通权限
17. 示例：
18. 文件权限：rw-r--r--（644）
19. 所有者：user1
20. 所属组：group1
22. user1 访问 → 使用所有者权限 → rw-（可读写）
23. user2（group1 成员）→ 使用组权限 → r--（只读）
24. user3（其他用户）→ 使用其他权限 → r--（只读）
25. root → 直接允许（忽略权限）

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3.3 特殊权限

3.3.1 SUID（Set User ID）

1. SUID 的作用：
2. - 执行文件时，临时获得文件所有者的权限
3. - 只对可执行文件有效
4. - 典型例子：passwd 命令
6. 为什么需要 SUID？
7. - 普通用户需要修改自己的密码
8. - 密码文件 /etc/shadow 只有 root 能读写
9. - passwd 命令有 SUID，执行时临时获得 root 权限
10. - 这样普通用户就能修改自己的密码了

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1. # 查看 SUID
2. ls -l /usr/bin/passwd
3. # -rwsr-xr-x. 1 root root 27856 Apr 1 2020 /usr/bin/passwd
4. # 注意所有者的 x 变成了 s（表示 SUID）
6. # 设置 SUID
7. chmod u+s file # 符号法
8. chmod 4755 file # 数字法（4 表示 SUID）
9. chmod u-s file # 去除 SUID
11. # 查找有 SUID 的文件（安全审计）
12. find / -perm -4000 -type f 2>/dev/null
14. # ⚠️ SUID 的安全风险
15. # - 如果一个程序有 SUID 且有漏洞，攻击者可能获得 root 权限
16. # - 只给必要的程序设置 SUID
17. # - 定期审计 SUID 文件

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3.3.2 SGID（Set Group ID）

1. SGID 的作用：
2. - 对文件：执行时临时获得文件所属组的权限
3. - 对目录：在目录中创建的文件自动继承目录的组
5. 为什么需要 SGID？
6. - 团队协作：多个用户需要共享一个目录
7. - 新建文件自动继承目录的组，不需要手动修改

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1. # 查看 SGID
2. ls -ld /var/tmp
3. # drwxrwxrwt. 2 root root 4096 Jan 1 00:00 /var/tmp
5. # 设置 SGID
6. chmod g+s dir # 符号法
7. chmod 2755 dir # 数字法（2 表示 SGID）
8. chmod g-s dir # 去除 SGID
10. # 示例：团队共享目录
11. mkdir /project
12. groupadd developers
13. chown :developers /project
14. chmod 2775 /project # 设置 SGID + 组可写
16. # 现在 developers 组的用户在 /project 中创建的文件
17. # 自动属于 developers 组，不需要手动修改

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3.3.3 Sticky Bit

1. Sticky Bit 的作用：
2. - 对目录设置后，只有文件所有者和 root 能删除文件
3. - 典型例子：/tmp 目录
5. 为什么需要 Sticky Bit？
6. - /tmp 是所有用户都能写入的目录
7. - 如果没有 Sticky Bit，用户 A 可以删除用户 B 的文件
8. - 设置 Sticky Bit 后，用户只能删除自己的文件

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1. # 查看 Sticky Bit
2. ls -ld /tmp
3. # drwxrwxrwt. 4 root root 4096 Jan 1 00:00 /tmp
4. # 注意其他人的 x 变成了 t（表示 Sticky Bit）
6. # 设置 Sticky Bit
7. chmod +t dir # 符号法
8. chmod 1755 dir # 数字法（1 表示 Sticky Bit）
9. chmod -t dir # 去除 Sticky Bit
11. # 示例：创建公共目录
12. mkdir /shared
13. chmod 1777 /shared # 所有人可读写，但只能删除自己的文件

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3.3.4 特殊权限总结

1. 权限 数字 符号 作用
2. ──────────────────────────────────────────────────
3. SUID 4 u+s 执行时获得所有者权限
4. SGID 2 g+s 执行时获得组权限 / 目录文件继承组
5. Sticky Bit 1 +t 只有所有者能删除文件
7. 组合使用：
8. chmod 6755 file # SUID + SGID + rwxr-xr-x
9. chmod 2775 dir # SGID + rwxrwxr-x
10. chmod 1777 dir # Sticky Bit + rwxrwxrwx
12. 查看特殊权限：
13. ls -l # s/S 表示 SUID/SGID，t/T 表示 Sticky Bit

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3.4 ACL 访问控制

3.4.1 ACL 简介

1. ACL（Access Control List）：访问控制列表
3. 为什么需要 ACL？
4. - 传统权限只能设置所有者、所属组、其他人
5. - 无法给"特定用户"或"特定组"设置不同权限
6. - ACL 解决了这个问题
8. ACL 的作用：
9. - 可以给任意用户设置文件权限
10. - 可以给任意组设置文件权限
11. - 权限粒度更细

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1. # 查看 ACL
2. getfacl file
3. # file: file
4. # owner: root
5. # group: root
6. # user::rw-
7. # user:user1:rw- # ACL：user1 有读写权限
8. # group::r--
9. # group:group1:r-x # ACL：group1 有读和执行权限
10. # mask::rw-
11. # other::r--
13. # 设置 ACL
14. setfacl -m u:user1:rw file # 给 user1 设置读写权限
15. setfacl -m u:user2:r file # 给 user2 设置只读权限
16. setfacl -m g:group1:rx file # 给 group1 设置读和执行权限
17. setfacl -m o::--- file # 设置其他人无权限
19. # 删除 ACL
20. setfacl -x u:user1 file # 删除 user1 的 ACL
21. setfacl -x g:group1 file # 删除 group1 的 ACL
22. setfacl -b file # 删除所有 ACL
24. # 递归设置
25. setfacl -R -m u:user1:rw dir/
27. # 设置默认 ACL（新建文件自动继承）
28. setfacl -d -m u:user1:rw dir/ # 目录中新创建的文件自动给 user1 读写权限
30. # 备份和恢复 ACL
31. getfacl -R dir/ > acl_backup.txt # 备份
32. setfacl --restore=acl_backup.txt # 恢复

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3.4.2 ACL 实战场景

1. # 场景 1：给特定用户授权
2. # 需求：user1 需要读写 /data/project，但不是所有者也不是组成员
3. setfacl -m u:user1:rw /data/project
5. # 场景 2：团队共享目录
6. # 需求：developers 组可读写，testers 组只读
7. mkdir /shared
8. setfacl -m g:developers:rwx /shared
9. setfacl -m g:testers:r-x /shared
10. chmod 770 /shared # 其他人无权限
12. # 场景 3：Web 服务器
13. # 需求：nginx 用户需要读取网站文件，但不能修改
14. setfacl -R -m u:nginx:r-x /var/www/html
16. # 场景 4：日志查看
17. # 需求：dev 用户需要查看日志，但不能修改
18. setfacl -m u:dev:r /var/log/app.log

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3.5 umask 默认权限

1. umask 是什么？
2. - 创建文件或目录时的默认权限掩码
3. - umask 值会从最大权限中"减去"
5. 最大权限：
6. - 文件：666（rw-rw-rw-）
7. - 目录：777（rwxrwxrwx）
9. 默认 umask：022
11. 计算公式：
12. - 文件权限 = 666 - umask = 666 - 022 = 644（rw-r--r--）
13. - 目录权限 = 777 - umask = 777 - 022 = 755（rwxr-xr-x）

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1. # 查看 umask
2. umask # 输出 0022
3. umask -S # 符号法显示 u=rwx,g=rx,o=rx
5. # 设置 umask（临时）
6. umask 027 # 文件 640，目录 750
8. # 永久设置 umask
9. # 编辑 /etc/profile 或 ~/.bashrc
10. echo "umask 027" >> /etc/profile
11. source /etc/profile
13. # 常见 umask 值
14. # umask 022：默认，文件 644，目录 755
15. # umask 027：更安全，文件 640，目录 750
16. # umask 077：最安全，文件 600，目录 700

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3.6 sudo 配置详解

3.6.1 sudo 简介

1. sudo 是什么？
2. - 以其他用户（通常是 root）的身份执行命令
3. - 比直接使用 root 更安全
4. - 可以记录谁执行了什么命令
6. sudo vs su：
7. - su：切换用户，需要目标用户密码
8. - sudo：以其他用户执行命令，需要当前用户密码（或不需要密码）
9. - sudo 更安全，因为不需要共享 root 密码

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3.6.2 sudoers 配置

1. # 编辑 sudoers 文件（必须使用 visudo，有语法检查）
2. visudo
4. # 或编辑 /etc/sudoers.d/ 目录下的文件（推荐）
5. visudo -f /etc/sudoers.d/user1
7. # 配置格式
8. # 用户名 主机=(身份) 命令选项
10. # 示例配置
11. user1 ALL=(ALL) ALL # user1 可以执行所有命令
12. user1 ALL=(ALL) NOPASSWD: ALL # user1 执行 sudo 不需要密码
13. %group1 ALL=(ALL) ALL # group1 组的所有成员可以执行所有命令
14. user1 ALL=(ALL) /usr/bin/systemctl # user1 只能执行 systemctl 命令
15. user1 ALL=(ALL) /usr/bin/systemctl, /usr/bin/journalctl # 多个命令用逗号分隔
16. user1 ALL=(ALL) !/usr/bin/passwd, !/usr/bin/passwd root # 禁止执行某些命令
18. # 命令别名
19. Cmnd_Alias SERVICES = /usr/bin/systemctl, /usr/bin/journalctl
20. Cmnd_Alias NETWORK = /usr/bin/ip, /usr/bin/ss
21. user1 ALL=(ALL) SERVICES, NETWORK
23. # 用户别名
24. User_Alias ADMINS = user1, user2, user3
25. ADMINS ALL=(ALL) ALL

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3.6.3 sudo 使用技巧

1. # 基本使用
2. sudo command # 以 root 权限执行命令
3. sudo -u user1 command # 以 user1 身份执行命令
4. sudo -i # 切换到 root 用户（加载 root 环境）
5. sudo su # 切换到 root 用户（保留当前环境）
7. # sudo 日志
8. # 默认记录在 /var/log/secure 或 /var/log/auth.log
9. tail -f /var/log/secure # CentOS
10. tail -f /var/log/auth.log # Ubuntu
12. # sudo 缓存
13. # 默认 sudo 会缓存 5 分钟，不需要每次都输入密码
14. sudo -k # 清除 sudo 缓存
15. sudo -v # 更新 sudo 缓存
17. # 常见配置示例
19. # 1. 允许用户重启服务
20. user1 ALL=(ALL) NOPASSWD: /usr/bin/systemctl restart nginx
21. user1 ALL=(ALL) NOPASSWD: /usr/bin/systemctl restart mysql
23. # 2. 允许用户查看日志
24. user1 ALL=(ALL) NOPASSWD: /usr/bin/journalctl
25. user1 ALL=(ALL) NOPASSWD: /usr/bin/tail /var/log/*
27. # 3. 允许用户执行部署脚本
28. user1 ALL=(ALL) NOPASSWD: /opt/deploy.sh

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3.7 权限实战场景

3.7.1 Web 服务器权限

1. # 场景：Nginx + PHP 网站
2. # 需求：nginx 能读取网站文件，php-fpm 能写入上传目录
4. # 创建用户和组
5. groupadd www
6. useradd -g www -s /sbin/nologin nginx
7. useradd -g www -s /sbin/nologin php-fpm
9. # 设置网站目录
10. chown -R www:www /var/www/html
11. chmod -R 755 /var/www/html
13. # 上传目录需要写权限
14. chmod 775 /var/www/html/uploads
16. # Nginx 配置
17. # user www;
19. # 或者使用 ACL
20. setfacl -R -m u:nginx:r-x /var/www/html
21. setfacl -R -m u:php-fpm:rwx /var/www/html/uploads

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3.7.2 数据库权限

1. # 场景：MySQL 数据库
2. # 需求：mysql 用户拥有数据目录的完全权限
4. # 创建用户（安装时自动创建）
5. useradd -r -s /sbin/nologin mysql
7. # 设置数据目录
8. chown -R mysql:mysql /var/lib/mysql
9. chmod 750 /var/lib/mysql
11. # 配置文件
12. chown root:mysql /etc/my.cnf
13. chmod 640 /etc/my.cnf
15. # 日志目录
16. chown mysql:mysql /var/log/mysql
17. chmod 750 /var/log/mysql

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3.7.3 SSH 安全配置

1. # 场景：SSH 密钥认证
2. # 需求：禁用密码登录，只允许密钥登录
4. # 生成密钥对
5. ssh-keygen -t rsa -b 4096
7. # 设置权限（重要！）
8. chmod 700 ~/.ssh
9. chmod 600 ~/.ssh/id_rsa # 私钥必须 600
10. chmod 644 ~/.ssh/id_rsa.pub # 公钥可以 644
11. chmod 644 ~/.ssh/authorized_keys
13. # SSH 配置
14. vi /etc/ssh/sshd_config
15. # PermitRootLogin no
16. # PasswordAuthentication no
17. # PubkeyAuthentication yes
19. # 重启 SSH
20. systemctl restart sshd

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3.7.4 共享目录权限

1. # 场景：团队共享目录
2. # 需求：developers 组可读写，其他人无权限
4. # 创建目录和组
5. mkdir /data/project
6. groupadd developers
8. # 设置权限
9. chown :developers /data/project
10. chmod 2775 /data/project # SGID，新文件继承组
12. # 添加用户到组
13. usermod -aG developers user1
14. usermod -aG developers user2
16. # 或者使用 ACL
17. setfacl -d -m g:developers:rwx /data/project # 默认 ACL

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3.7.5 日志文件权限

1. # 场景：应用日志
2. # 需求：应用可以写入日志，运维可以查看，其他人无权限
4. # 创建日志目录
5. mkdir /var/log/myapp
6. chown appuser:appgroup /var/log/myapp
7. chmod 750 /var/log/myapp
9. # 日志文件
10. chown appuser:appgroup /var/log/myapp/app.log
11. chmod 640 /var/log/myapp/app.log
13. # 使用 ACL 给运维查看权限
14. setfacl -m u:opsuser:r /var/log/myapp/app.log

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3.8 权限安全最佳实践

1. 1. 最小权限原则
2. - 只给必要的权限
3. - 不要用 777
4. - 定期审计权限
6. 2. 文件权限建议
7. - 配置文件：644（rw-r--r--）
8. - 脚本文件：755（rwxr-xr-x）
9. - 私钥文件：600（rw-------）
10. - 日志文件：644（rw-r--r--）
11. - 数据目录：750（rwxr-x---）
13. 3. 目录权限建议
14. - 网站目录：755（rwxr-xr-x）
15. - 上传目录：775（rwxrwxr-x）
16. - 配置目录：750（rwxr-x---）
17. - 日志目录：750（rwxr-x---）
19. 4. 用户权限建议
20. - 不要用 root 登录系统
21. - 使用 sudo 执行特权命令
22. - 定期修改密码
23. - 使用密钥认证
25. 5. 安全审计
26. - 定期检查 SUID/SGID 文件
27. - 定期检查 ACL 配置
28. - 定期检查用户权限
29. - 监控 sudo 日志

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3.9 常见问题与解决

1. # 问题 1：Permission denied
2. # 原因：没有文件的访问权限
3. # 解决：
4. ls -l file # 查看权限
5. chmod +r file # 添加读权限
6. # 或者
7. sudo chown user:group file # 修改所有者
9. # 问题 2：无法删除文件
10. # 原因：没有目录的写权限（不是文件的写权限）
11. # 解决：
12. ls -ld dir/ # 查看目录权限
13. chmod +w dir/ # 添加目录写权限
15. # 问题 3：无法进入目录
16. # 原因：没有目录的执行权限
17. # 解决：
18. chmod +x dir/ # 添加目录执行权限
20. # 问题 4：脚本无法执行
21. # 原因：没有执行权限
22. # 解决：
23. chmod +x script.sh # 添加执行权限
25. # 问题 5：SSH 无法登录
26. # 原因：.ssh 目录或 authorized_keys 权限不对
27. # 解决：
28. chmod 700 ~/.ssh
29. chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys
31. # 问题 6：sudo 配置错误
32. # 原因：sudoers 文件语法错误
33. # 解决：
34. pkexec visudo # 使用 pkexec 修复

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第三部分总结

章节	核心内容
用户管理	useradd、usermod、userdel、passwd、/etc/passwd
文件权限	rwx 数字法/符号法、chmod、chown、权限判断流程
特殊权限	SUID（执行获得所有者权限）、SGID（目录继承组）、Sticky Bit（只能删自己的文件）
ACL	setfacl、getfacl，给特定用户/组设置权限
umask	默认权限掩码，666-umask=文件权限，777-umask=目录权限
sudo	以其他用户执行命令，visudo 配置
实战场景	Web 服务器、数据库、SSH、共享目录、日志文件
安全实践	最小权限原则、定期审计、不用 root

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第四部分：文本处理三剑客

🎯 生活类比：grep、sed、awk 就像"三把瑞士军刀"——grep 负责搜索，sed 负责编辑，awk 负责分析。

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4.1 grep —— 文本搜索

1. # 基本用法
2. grep "pattern" file # 搜索包含 pattern 的行
3. grep -i "pattern" file # 忽略大小写
4. grep -n "pattern" file # 显示行号
5. grep -v "pattern" file # 显示不匹配的行
6. grep -c "pattern" file # 统计匹配行数
7. grep -l "pattern" *.txt # 只显示包含匹配的文件名
8. grep -r "pattern" /path/ # 递归搜索目录
9. grep -w "word" file # 匹配整个单词
10. grep -A 3 "pattern" file # 显示匹配行及后 3 行
11. grep -B 3 "pattern" file # 显示匹配行及前 3 行
12. grep -C 3 "pattern" file # 显示匹配行及前后 3 行
14. # 正则表达式
15. grep "^root" /etc/passwd # 以 root 开头的行
16. grep "bash$" /etc/passwd # 以 bash 结尾的行
17. grep "r..t" /etc/passwd # r 和 t 之间有两个字符
18. grep "ro*t" /etc/passwd # r 和 t 之间有 0 或多个 o
19. grep "ro\+t" /etc/passwd # r 和 t 之间有 1 或多个 o（扩展正则用 -E）
20. grep -E "root|nologin" /etc/passwd # 匹配 root 或 nologin
21. grep -P "\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}" file # 匹配 IP 地址

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4.2 sed —— 流编辑器

1. # 基本用法
2. sed 's/old/new/' file # 替换第一个匹配
3. sed 's/old/new/g' file # 替换所有匹配
4. sed 's/old/new/gi' file # 替换所有匹配（忽略大小写）
5. sed -i 's/old/new/g' file # 直接修改文件（危险！）
6. sed -i.bak 's/old/new/g' file # 修改文件并备份原文件
8. # 删除行
9. sed '3d' file # 删除第 3 行
10. sed '2,5d' file # 删除第 2-5 行
11. sed '/pattern/d' file # 删除包含 pattern 的行
12. sed '/^$/d' file # 删除空行
14. # 插入行
15. sed '3i\new line' file # 在第 3 行前插入
16. sed '3a\new line' file # 在第 3 行后追加
17. sed '1i\# Header' file # 在文件开头插入
19. # 打印行
20. sed -n '3p' file # 打印第 3 行
21. sed -n '2,5p' file # 打印第 2-5 行
22. sed -n '/pattern/p' file # 打印包含 pattern 的行
24. # 多个操作
25. sed -e 's/old1/new1/g' -e 's/old2/new2/g' file
26. sed 's/old1/new1/g; s/old2/new2/g' file

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4.3 awk —— 文本分析

1. # 基本用法
2. awk '{print}' file # 打印所有行
3. awk '{print $1}' file # 打印第 1 列
4. awk '{print $1, $3}' file # 打印第 1 和第 3 列
5. awk -F: '{print $1}' /etc/passwd # 指定分隔符为 :
6. awk '{print NR, $0}' file # 打印行号和内容
8. # 条件判断
9. awk '$3 > 100' file # 第 3 列大于 100 的行
10. awk '/pattern/' file # 包含 pattern 的行
11. awk '$1 == "root"' /etc/passwd # 第 1 列等于 root
13. # 内置变量
14. # $0：整行
15. # $1, $2, ...：第 1, 2, ... 列
16. # NR：行号
17. # NF：列数
18. # FS：输入分隔符
19. # OFS：输出分隔符
21. # BEGIN 和 END
22. awk 'BEGIN {print "Start"} {print} END {print "End"}' file
23. awk -F: 'BEGIN {print "User List"} {print $1} END {print "Total: " NR " users"}' /etc/passwd
25. # 统计
26. awk '{sum += $3} END {print "Sum:", sum}' file # 求和
27. awk '{sum += $3; count++} END {print "Avg:", sum/count}' file # 求平均
29. # 格式化输出
30. awk '{printf "%-20s %10d\n", $1, $3}' file

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第四部分总结

章节	核心内容
grep	文本搜索、正则表达式
sed	流编辑、替换、删除、插入
awk	列处理、条件判断、统计

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第五部分：Vim 编辑器

🎯 生活类比：Vim 就像"瑞士军刀"——功能强大但需要学习。一旦学会，效率极高。

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5.1 Vim 基础

1. # 打开文件
2. vim file.txt # 打开文件
3. vim +10 file.txt # 打开文件并跳到第 10 行
4. vim +/pattern file.txt # 打开文件并跳到第一个匹配
6. # 三种模式
7. # 1. 普通模式（默认）：移动光标、复制粘贴
8. # 2. 插入模式（i/a/o）：输入文本
9. # 3. 命令模式（:）：保存、退出、查找替换
11. # 进入插入模式
12. i # 光标前插入
13. a # 光标后插入
14. o # 下一行插入
15. I # 行首插入
16. A # 行尾插入
17. O # 上一行插入
18. Esc # 返回普通模式
20. # 保存退出
21. :w # 保存
22. :q # 退出
23. :wq # 保存退出
24. :q! # 强制退出不保存
25. :wq! # 强制保存退出
26. :w newfile # 另存为
28. # 移动光标
29. h j k l # 左下上右
30. w # 下一个单词
31. b # 上一个单词
32. 0 # 行首
33. $ # 行尾
34. gg # 文件开头
35. G # 文件末尾
36. :n # 跳到第 n 行
38. # 复制粘贴
39. yy # 复制当前行
40. 3yy # 复制 3 行
41. yw # 复制一个单词
42. y$ # 复制到行尾
43. p # 粘贴到光标后
44. P # 粘贴到光标前
46. # 删除
47. dd # 删除当前行
48. 3dd # 删除 3 行
49. dw # 删除一个单词
50. d$ # 删除到行尾
51. x # 删除光标下的字符
52. u # 撤销
53. Ctrl + r # 重做
55. # 查找
56. /pattern # 向下查找
57. ?pattern # 向上查找
58. n # 下一个匹配
59. N # 上一个匹配
60. * # 查找光标下的单词

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5.2 Vim 进阶

1. # 查找替换
2. :s/old/new/ # 替换当前行第一个匹配
3. :s/old/new/g # 替换当前行所有匹配
4. :%s/old/new/g # 替换全文所有匹配
5. :%s/old/new/gc # 替换全文（每次确认）
6. :10,20s/old/new/g # 替换第 10-20 行
8. # 分屏
9. :sp file # 水平分屏
10. :vsp file # 垂直分屏
11. Ctrl + w + w # 切换窗口
12. Ctrl + w + h/j/k/l # 移动到指定窗口
13. Ctrl + w + = # 等分窗口
15. # 多文件编辑
16. vim file1 file2 # 打开多个文件
17. :n # 下一个文件
18. :N # 上一个文件
19. :files # 列出所有文件
21. # 配置文件 ~/.vimrc
22. set number # 显示行号
23. set tabstop=4 # Tab 宽度
24. set shiftwidth=4 # 缩进宽度
25. set expandtab # Tab 转空格
26. set autoindent # 自动缩进
27. set syntax on # 语法高亮
28. set hlsearch # 搜索高亮
29. set incsearch # 增量搜索
30. set ignorecase # 搜索忽略大小写
31. set encoding=utf-8 # 编码

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第五部分总结

章节	核心内容
Vim 基础	三种模式、移动、复制粘贴、删除
Vim 进阶	查找替换、分屏、配置文件

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第六部分：Shell 脚本编程

🎯 生活类比：Shell 脚本就像"菜谱"——把一系列命令写在一起，按顺序执行。

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6.1 脚本基础

1. #!/bin/bash
2. # 第一行是 Shebang，指定解释器
4. # 变量
5. name="hello" # 赋值（等号两边不能有空格！）
6. echo $name # 使用变量
7. echo ${name} # 同上，推荐加花括号
9. # 只读变量
10. readonly PI=3.14
11. # PI=3.15 # ❌ 不能修改
13. # 删除变量
14. unset name
16. # 特殊变量
17. $0 # 脚本名称
18. $1, $2, ... # 第 1, 2, ... 个参数
19. $# # 参数个数
20. $@ # 所有参数（作为独立字符串）
21. $* # 所有参数（作为单个字符串）
22. $? # 上一个命令的退出状态
23. $$ # 当前进程 ID
25. # 字符串
26. str="hello world"
27. echo ${#str} # 字符串长度
28. echo ${str:0:5} # 截取前 5 个字符
29. echo ${str/hello/hi} # 替换
31. # 数组
32. arr=(1 2 3 4 5)
33. echo ${arr[0]} # 第 1 个元素
34. echo ${arr[@]} # 所有元素
35. echo ${#arr[@]} # 数组长度
37. # 运算
38. a=10
39. b=20
40. echo $((a + b)) # 加法
41. echo $((a - b)) # 减法
42. echo $((a * b)) # 乘法
43. echo $((a / b)) # 除法
44. echo $((a % b)) # 取余

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6.2 流程控制

1. # if 语句
2. if [ $a -gt $b ]; then
3. echo "a > b"
4. elif [ $a -eq $b ]; then
5. echo "a == b"
6. else
7. echo "a < b"
8. fi
10. # 条件判断
11. # 数值比较：-eq（等于）、-ne（不等于）、-gt（大于）、-lt（小于）、-ge（大于等于）、-le（小于等于）
12. # 字符串：=（等于）、!=（不等于）、-z（为空）、-n（不为空）
13. # 文件：-f（是文件）、-d（是目录）、-e（存在）、-r（可读）、-w（可写）、-x（可执行）
15. # for 循环
16. for i in 1 2 3 4 5; do
17. echo $i
18. done
20. for i in {1..5}; do
21. echo $i
22. done
24. for ((i=1; i<=5; i++)); do
25. echo $i
26. done
28. # while 循环
29. count=1
30. while [ $count -le 5 ]; do
31. echo $count
32. count=$((count + 1))
33. done
35. # case 语句
36. case $1 in
37. start)
38. echo "Starting..."
39. ;;
40. stop)
41. echo "Stopping..."
42. ;;
43. restart)
44. echo "Restarting..."
45. ;;
46. *)
47. echo "Usage: $0 {start|stop|restart}"
48. ;;
49. esac

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6.3 函数

1. # 定义函数
2. function greet() {
3. echo "Hello, $1!"
4. }
6. # 调用函数
7. greet "World"
9. # 带返回值的函数
10. add() {
11. return $(( $1 + $2 ))
12. }
13. add 10 20
14. echo "Sum: $?"
16. # 局部变量
17. myfunc() {
18. local local_var="I'm local"
19. echo $local_var
20. }

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6.4 计划任务

1. # crontab 定时任务
2. crontab -e # 编辑定时任务
3. crontab -l # 列出定时任务
4. crontab -r # 删除所有定时任务
6. # crontab 格式
7. # 分 时 日 月 周 命令
8. # * * * * * command
10. # 示例
11. 0 2 * * * /backup.sh # 每天凌晨 2 点执行
12. */5 * * * * /check.sh # 每 5 分钟执行
13. 0 9 * * 1 /report.sh # 每周一 9 点执行
14. 0 0 1 * * /cleanup.sh # 每月 1 号执行
16. # at 一次性任务
17. at now + 5 minutes # 5 分钟后执行
18. at 10:00 # 10 点执行
19. at> /script.sh
20. at> Ctrl+D # 结束输入

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第六部分总结

章节	核心内容
脚本基础	变量、特殊变量、字符串、数组
流程控制	if/for/while/case
函数	函数定义、参数、返回值
计划任务	crontab、at

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第七部分：进程与服务管理

🎯 生活类比：进程就像"正在运行的程序"——

• 程序是静态的（硬盘上的文件）
• 进程是动态的（内存中运行的实例）
• 一个程序可以启动多个进程
• 每个进程有唯一的 PID（进程 ID）

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7.1 进程管理

7.1.1 进程的概念

1. 进程的状态：
2. - R（Running）：运行中
3. - S（Sleeping）：睡眠中（等待事件）
4. - D（Disk Sleep）：磁盘睡眠（不可中断）
5. - T（Stopped）：停止
6. - Z（Zombie）：僵尸进程（已终止但父进程未回收）
8. 进程的类型：
9. - 交互进程：用户交互启动（bash、vim）
10. - 批处理进程：自动执行（cron 任务）
11. - 守护进程：后台运行（nginx、mysql）
13. 父子关系：
14. - 每个进程都有父进程（PPID）
15. - 父进程创建子进程
16. - 子进程终止后，父进程需要回收资源
17. - 如果父进程先终止，子进程会被 init/systemd 收养

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7.1.2 ps 命令详解

1. # ps 常用选项
2. ps aux # 查看所有进程（BSD 风格）
3. ps -ef # 查看所有进程（System V 风格）
4. ps aux | grep nginx # 查找特定进程
5. ps -ef | grep java # 查找 Java 进程
6. ps -u username # 查看指定用户的进程
7. ps -p 1234 # 查看指定 PID 的进程
8. ps -eo pid,ppid,user,%cpu,%mem,cmd # 自定义输出列
10. # ps aux 输出解析
11. # USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
12. # root 1 0.0 0.1 1684 576 ? Ss Jan01 0:01 /sbin/init
13. # USER：进程所有者
14. # PID：进程 ID
15. # %CPU：CPU 使用率
16. # %MEM：内存使用率
17. # VSZ：虚拟内存大小（KB）
18. # RSS：物理内存大小（KB）
19. # TTY：终端
20. # STAT：进程状态
21. # START：启动时间
22. # TIME：累计 CPU 时间
23. # COMMAND：命令
25. # 进程状态说明
26. # Ss：睡眠中，s 表示会话领导者
27. # S+：前台进程
28. # R+：运行中
29. # Z：僵尸进程
30. # T：停止
31. # <：高优先级
32. # N：低优先级
33. # l：多线程

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7.1.3 top 命令详解

1. # top 实时监控
2. top
4. # top 输出解析
5. # top - 14:30:00 up 10 days, 3:20, 2 users, load average: 0.50, 0.40, 0.35
6. # Tasks: 120 total, 2 running, 118 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
7. # %Cpu(s): 5.0 us, 2.0 sy, 0.0 ni, 92.0 id, 0.5 wa, 0.0 hi, 0.5 si, 0.0 st
8. # MiB Mem : 16000.0 total, 8000.0 free, 4000.0 used, 4000.0 buff/cache
9. # MiB Swap: 2000.0 total, 2000.0 free, 0.0 used. 11000.0 avail Mem
11. # load average：系统负载（1分钟、5分钟、15分钟的平均值）
12. # - 等于 CPU 核心数：满载
13. # - 大于 CPU 核心数：超载
14. # - 小于 CPU 核心数：正常
16. # %Cpu(s)：CPU 使用情况
17. # - us：用户空间
18. # - sy：内核空间
19. # - ni：调整过优先级的进程
20. # - id：空闲
21. # - wa：等待 IO
22. # - hi：硬件中断
23. # - si：软件中断
24. # - st：虚拟机偷取的时间
26. # top 快捷键
27. # 1：显示每个 CPU 核心
28. # P：按 CPU 排序
29. # M：按内存排序
30. # k：终止进程
31. # r：调整进程优先级
32. # q：退出
33. # h：帮助

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7.1.4 进程信号

1. # Linux 信号（Signal）
2. # 信号是进程间通信的一种方式
4. # 常用信号
5. kill -l # 列出所有信号
7. # 1 SIGHUP - 重新加载配置
8. # 2 SIGINT - 中断（Ctrl+C）
9. # 3 SIGQUIT - 退出（Ctrl+\）
10. # 9 SIGKILL - 强制终止（不能被捕获）
11. # 15 SIGTERM - 优雅终止（默认信号）
12. # 18 SIGCONT - 继续执行
13. # 19 SIGSTOP - 暂停执行（不能被捕获）
14. # 20 SIGTSTP - 暂停执行（Ctrl+Z）
16. # 发送信号
17. kill PID # 发送 SIGTERM（优雅终止）
18. kill -9 PID # 发送 SIGKILL（强制终止）
19. kill -HUP PID # 发送 SIGHUP（重新加载配置）
20. kill -STOP PID # 暂停进程
21. kill -CONT PID # 继续进程
23. # 按名称终止
24. killall nginx # 终止所有 nginx 进程
25. killall -9 nginx # 强制终止所有 nginx 进程
27. # 按模式终止
28. pkill -f "pattern" # 终止命令行包含 pattern 的进程
29. pkill -u username # 终止指定用户的所有进程
30. pgrep nginx # 查找 nginx 进程的 PID

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7.1.5 前后台作业

1. # 前后台作业管理
3. # 将命令放到后台执行
4. command & # 后台执行
5. sleep 100 & # 后台执行 sleep
7. # 查看后台作业
8. jobs # 列出后台作业
9. jobs -l # 列出后台作业（包含 PID）
11. # 前后台切换
12. Ctrl + Z # 暂停当前前台进程
13. fg # 将最近的后台作业移到前台
14. fg %1 # 将作业 1 移到前台
15. bg # 将最近暂停的作业放到后台继续执行
16. bg %1 # 将作业 1 放到后台继续执行
18. # nohup（忽略挂断信号）
19. nohup command & # 即使退出终端，进程也会继续运行
20. nohup ./script.sh > output.log 2>&1 &
22. # screen（终端复用器）
23. screen -S mysession # 创建命名会话
24. screen -ls # 列出会话
25. screen -r mysession # 恢复会话
26. screen -d mysession # 分离会话
27. # 在 screen 中：
28. # Ctrl+A, D：分离会话
29. # Ctrl+A, C：创建新窗口
30. # Ctrl+A, N：下一个窗口
32. # tmux（更好的终端复用器）
33. tmux new -s mysession # 创建命名会话
34. tmux ls # 列出会话
35. tmux attach -t mysession # 恢复会话
36. tmux kill-session -t mysession # 删除会话
37. # 在 tmux 中：
38. # Ctrl+B, D：分离会话
39. # Ctrl+B, C：创建新窗口
40. # Ctrl+B, N：下一个窗口
41. # Ctrl+B, %：水平分屏
42. # Ctrl+B, "：垂直分屏

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7.1.6 僵尸进程处理

1. # 什么是僵尸进程？
2. # - 进程已终止，但父进程未回收其资源
3. # - 占用进程表条目，不占用 CPU 和内存
4. # - 大量僵尸进程会导致无法创建新进程
6. # 查找僵尸进程
7. ps aux | grep 'Z'
8. # 或
9. ps -eo pid,ppid,stat,cmd | grep 'Z'
11. # 处理僵尸进程
12. # 方法 1：终止父进程（僵尸进程会被 init 收养并回收）
13. kill -9 PPID
15. # 方法 2：发送 SIGCHLD 给父进程（通知回收子进程）
16. kill -17 PPID
18. # 预防僵尸进程
19. # - 父进程调用 wait() 或 waitpid() 回收子进程
20. # - 使用 double fork 技术
21. # - 使用信号处理函数处理 SIGCHLD

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7.2 systemd 服务管理

7.2.1 systemd 简介

1. systemd 是什么？
2. - Linux 系统和服务管理器
3. - 替代传统的 SysV init
4. - CentOS 7+、Ubuntu 16.04+ 默认使用
5. - 提供更快的启动速度、并行启动、依赖管理
7. systemd 的核心概念：
8. - Unit（单元）：系统资源的抽象
9. - Service（服务）：后台运行的程序
10. - Target（目标）：一组 Unit 的集合
11. - Timer（定时器）：定时执行任务

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7.2.2 systemctl 详解

1. # ====== 服务操作 ======
2. systemctl start nginx # 启动服务
3. systemctl stop nginx # 停止服务
4. systemctl restart nginx # 重启服务
5. systemctl reload nginx # 重新加载配置（不中断服务）
6. systemctl status nginx # 查看服务状态
8. # ====== 开机启动 ======
9. systemctl enable nginx # 设置开机启动
10. systemctl disable nginx # 取消开机启动
11. systemctl is-enabled nginx # 查看是否开机启动
13. # ====== 服务状态 ======
14. systemctl is-active nginx # 查看是否运行中
15. systemctl is-failed nginx # 查看是否失败
17. # ====== 查看服务 ======
18. systemctl list-units # 列出所有 Unit
19. systemctl list-units --type=service # 列出所有服务
20. systemctl list-units --state=running # 列出运行中的服务
21. systemctl list-units --state=failed # 列出失败的服务
22. systemctl list-unit-files --type=service # 列出所有服务文件
24. # ====== 服务依赖 ======
25. systemctl list-dependencies nginx # 列出服务依赖
26. systemctl list-dependencies --reverse nginx # 列出依赖此服务的其他服务
28. # ====== 服务日志 ======
29. journalctl -u nginx # 查看服务日志
30. journalctl -u nginx -f # 实时查看服务日志
31. journalctl -u nginx --since "1 hour ago" # 查看最近 1 小时的日志
32. journalctl -u nginx --since "2024-01-01" --until "2024-01-02" # 指定时间范围

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7.2.3 编写 Service 文件

1. # /etc/systemd/system/myapp.service
3. [Unit]
4. # 服务描述
5. Description=My Application
7. # 服务文档
8. Documentation=https://example.com/docs
10. # 依赖关系
11. After=network.target mysql.service
12. Requires=network.target
14. # 冲突服务
15. Conflicts=shutdown.target
17. [Service]
18. # 服务类型
19. # simple：主进程就是服务进程（默认）
20. # forking：主进程 fork 出子进程，然后退出
21. # oneshot：执行一次就退出
22. # notify：类似 simple，但会通知 systemd 启动完成
23. Type=simple
25. # 运行用户和组
26. User=app
27. Group=app
29. # 工作目录
30. WorkingDirectory=/opt/myapp
32. # 环境变量
33. Environment=JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-17
34. EnvironmentFile=/opt/myapp/.env
36. # 启动命令
37. ExecStart=/usr/bin/java -jar /opt/myapp/app.jar
39. # 停止命令
40. ExecStop=/bin/kill -TERM $MAINPID
42. # 重新加载命令
43. ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
45. # 重启策略
46. # no：不重启
47. # on-success：正常退出时重启
48. # on-failure：异常退出时重启
49. # always：总是重启
50. Restart=on-failure
52. # 重启间隔
53. RestartSec=10
55. # 启动超时时间
56. TimeoutStartSec=300
58. # 停止超时时间
59. TimeoutStopSec=30
61. # 最大文件描述符
62. LimitNOFILE=65536
64. # 最大进程数
65. LimitNPROC=4096
67. [Install]
68. # 多用户模式启动
69. WantedBy=multi-user.target

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7.2.4 常见服务配置示例

1. # ====== Nginx 服务 ======
2. [Unit]
3. Description=nginx - high performance web server
4. After=network.target
6. [Service]
7. Type=forking
8. PIDFile=/run/nginx.pid
9. ExecStartPre=/usr/sbin/nginx -t
10. ExecStart=/usr/sbin/nginx
11. ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
12. ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
13. PrivateTmp=true
15. [Install]
16. WantedBy=multi-user.target
18. # ====== MySQL 服务 ======
19. [Unit]
20. Description=MySQL Server
21. After=network.target
23. [Service]
24. Type=notify
25. User=mysql
26. Group=mysql
27. ExecStart=/usr/sbin/mysqld
28. LimitNOFILE=65536
29. Restart=on-failure
31. [Install]
32. WantedBy=multi-user.target
34. # ====== Java 应用服务 ======
35. [Unit]
36. Description=My Java Application
37. After=network.target
39. [Service]
40. Type=simple
41. User=app
42. Group=app
43. WorkingDirectory=/opt/myapp
44. ExecStart=/usr/bin/java -Xms512m -Xmx1024m -jar app.jar
45. ExecStop=/bin/kill -TERM $MAINPID
46. Restart=on-failure
47. RestartSec=10
48. Environment=SPRING_PROFILES_ACTIVE=prod
50. [Install]
51. WantedBy=multi-user.target

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7.2.5 Timer 定时器

1. # systemd Timer 替代 crontab
3. # /etc/systemd/system/backup.timer
4. [Unit]
5. Description=Daily backup timer
7. [Timer]
8. OnCalendar=*-*-* 02:00:00 # 每天凌晨 2 点
9. Persistent=true # 错过的任务会补执行
10. RandomizedDelaySec=300 # 随机延迟 0-300 秒
12. [Install]
13. WantedBy=timers.target
15. # /etc/systemd/system/backup.service
16. [Unit]
17. Description=Daily backup
19. [Service]
20. Type=oneshot
21. ExecStart=/opt/scripts/backup.sh
22. User=root
24. # 启用定时器
25. systemctl enable backup.timer
26. systemctl start backup.timer
28. # 查看定时器状态
29. systemctl list-timers
30. systemctl status backup.timer

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7.2.6 Target 目标

1. # Target 是一组 Unit 的集合
3. # 常用 Target
4. # multi-user.target：多用户模式（命令行）
5. # graphical.target：图形界面模式
6. # rescue.target：救援模式
7. # emergency.target：紧急模式
9. # 查看当前 Target
10. systemctl get-default
12. # 设置默认 Target
13. systemctl set-default multi-user.target
14. systemctl set-default graphical.target
16. # 切换 Target
17. systemctl isolate multi-user.target
18. systemctl isolate graphical.target
20. # 进入救援模式
21. systemctl rescue

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7.3 进程监控实战

1. # 场景 1：查找占用 CPU 最高的进程
2. ps aux --sort=-%cpu | head -10
4. # 场景 2：查找占用内存最高的进程
5. ps aux --sort=-%mem | head -10
7. # 场景 3：查找指定端口的进程
8. ss -tlnp | grep :80
9. lsof -i :80
11. # 场景 4：查看进程打开的文件
12. lsof -p PID
13. lsof -p PID | wc -l # 统计打开的文件数
15. # 场景 5：查看进程的网络连接
16. ss -antp | grep PID
17. netstat -antp | grep PID
19. # 场景 6：跟踪进程系统调用
20. strace -p PID # 跟踪系统调用
21. strace -p PID -e trace=file # 只跟踪文件相关调用
22. strace -p PID -e trace=network # 只跟踪网络相关调用
24. # 场景 7：查看进程的内存映射
25. pmap PID
26. cat /proc/PID/maps
28. # 场景 8：查看进程的环境变量
29. cat /proc/PID/environ | tr '\0' '\n'

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第七部分总结

章节	核心内容
进程概念	进程状态、父子关系、僵尸进程
ps 命令	aux、-ef、自定义输出、状态解析
top 命令	实时监控、负载、CPU/内存使用
进程信号	SIGTERM、SIGKILL、SIGHUP、信号发送
前后台作业	jobs、fg、bg、nohup、screen/tmux
systemd	systemctl 操作、Service 文件、Timer、Target

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第八部分：网络管理

🎯 生活类比：Linux 网络就像"高速公路系统"——

• IP 地址是"门牌号"
• 端口是"房间号"
• 防火墙是"门卫"
• 路由是"导航系统"

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8.1 网络基础

8.1.1 网络概念

1. IP 地址：
2. - IPv4：192.168.1.100（32位，4组数字）
3. - IPv6：2001:db8::1（128位）
4. - 公网 IP：全球唯一
5. - 私网 IP：局域网内使用（10.x.x.x、172.16-31.x.x、192.168.x.x）
7. 端口：
8. - 范围：0-65535
9. - 0-1023：系统端口（需要 root 权限）
10. - 1024-49151：注册端口
11. - 49152-65535：动态端口
13. 常用端口：
14. - 22：SSH
15. - 80：HTTP
16. - 443：HTTPS
17. - 3306：MySQL
18. - 6379：Redis
19. - 8080：Tomcat
21. 子网掩码：
22. - 255.255.255.0（/24）：254 个可用 IP
23. - 255.255.0.0（/16）：65534 个可用 IP
24. - 255.0.0.0（/8）：16777214 个可用 IP
26. 默认网关：
27. - 路由器的 IP 地址
28. - 用于访问其他网络

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8.1.2 网络配置文件

1. # CentOS/RHEL 网卡配置
2. /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
4. # 配置示例
5. TYPE=Ethernet
6. BOOTPROTO=static # static=静态IP，dhcp=动态IP
7. NAME=eth0
8. DEVICE=eth0
9. ONBOOT=yes # 开机启动
10. IPADDR=192.168.1.100 # IP 地址
11. NETMASK=255.255.255.0 # 子网掩码
12. GATEWAY=192.168.1.1 # 网关
13. DNS1=8.8.8.8 # DNS 服务器
14. DNS2=8.8.4.4
16. # Ubuntu 网卡配置（netplan）
17. /etc/netplan/00-installer-config.yaml
19. # 配置示例
20. network:
21. version: 2
22. ethernets:
23. eth0:
24. dhcp4: no
25. addresses:
26. - 192.168.1.100/24
27. gateway4: 192.168.1.1
28. nameservers:
29. addresses: [8.8.8.8, 8.8.4.4]
31. # DNS 配置
32. /etc/resolv.conf
33. nameserver 8.8.8.8
34. nameserver 8.8.4.4
36. # 主机名配置
37. /etc/hostname
38. hostnamectl set-hostname myserver
40. # hosts 文件
41. /etc/hosts
42. 192.168.1.100 myserver

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8.2 网络命令详解

8.2.1 ip 命令

1. # ip 命令（替代 ifconfig）
3. # 查看 IP 地址
4. ip addr # 查看所有网卡
5. ip addr show # 同上
6. ip addr show eth0 # 查看指定网卡
7. ip -4 addr # 只显示 IPv4
8. ip -6 addr # 只显示 IPv6
10. # 查看路由
11. ip route # 查看路由表
12. ip route show # 同上
13. ip route get 8.8.8.8 # 查看到达指定 IP 的路由
15. # 网卡操作
16. ip link show # 查看网卡状态
17. ip link set eth0 up # 启用网卡
18. ip link set eth0 down # 禁用网卡
20. # 临时添加 IP
21. ip addr add 192.168.1.200/24 dev eth0
22. ip addr del 192.168.1.200/24 dev eth0
24. # 添加路由
25. ip route add 10.0.0.0/8 via 192.168.1.1
26. ip route del 10.0.0.0/8
28. # 邻居表（ARP）
29. ip neigh # 查看 ARP 表

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8.2.2 ss 命令

1. # ss 命令（替代 netstat）
3. # 查看监听端口
4. ss -tlnp # TCP 监听端口
5. ss -ulnp # UDP 监听端口
6. ss -tlnp | grep :80 # 查看 80 端口
8. # 查看所有连接
9. ss -antp # 所有 TCP 连接
10. ss -s # 连接统计
12. # 查看指定状态的连接
13. ss -t state established # 已建立的连接
14. ss -t state time-wait # TIME_WAIT 状态
15. ss -t state close-wait # CLOSE_WAIT 状态
17. # 查看指定进程的连接
18. ss -antp | grep PID
19. ss -antp | grep nginx
21. # 输出解析
22. # State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port
23. # LISTEN 0 128 0.0.0.0:80 0.0.0.0:*
24. # State：连接状态
25. # Recv-Q：接收队列
26. # Send-Q：发送队列
27. # Local Address:Port：本地地址和端口
28. # Peer Address:Port：远程地址和端口

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8.2.3 ping 和 traceroute

1. # ping 测试连通性
2. ping 8.8.8.8 # 持续 ping
3. ping -c 4 8.8.8.8 # 只 ping 4 次
4. ping -i 0.5 8.8.8.8 # 每 0.5 秒 ping 一次
5. ping -s 1024 8.8.8.8 # 指定包大小
6. ping -W 2 8.8.8.8 # 超时 2 秒
8. # traceroute 追踪路由
9. traceroute 8.8.8.8 # 追踪到目标的路由
10. traceroute -n 8.8.8.8 # 不解析主机名（更快）
11. traceroute -I 8.8.8.8 # 使用 ICMP
12. traceroute -T 8.8.8.8 # 使用 TCP
14. # mtr（更好的追踪工具）
15. mtr 8.8.8.8 # 实时追踪路由
16. mtr -n 8.8.8.8 # 不解析主机名

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8.2.4 DNS 查询

1. # nslookup
2. nslookup example.com # 查询 A 记录
3. nslookup -type=MX example.com # 查询 MX 记录
4. nslookup example.com 8.8.8.8 # 指定 DNS 服务器
6. # dig（更详细）
7. dig example.com # 查询 A 记录
8. dig example.com MX # 查询 MX 记录
9. dig example.com @8.8.8.8 # 指定 DNS 服务器
10. dig +short example.com # 只显示 IP
11. dig -x 8.8.8.8 # 反向查询
13. # host
14. host example.com # 查询 A 记录
15. host -t MX example.com # 查询 MX 记录

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8.2.5 curl 和 wget

1. # curl（HTTP 请求工具）
3. # GET 请求
4. curl https://example.com
5. curl -o file.html https://example.com # 保存到文件
6. curl -O https://example.com/file.zip # 保存文件（使用原文件名）
8. # POST 请求
9. curl -X POST -d "name=value" https://api.example.com
10. curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{"name":"value"}' https://api.example.com
12. # 常用选项
13. curl -v https://example.com # 显示详细信息
14. curl -k https://example.com # 忽略 SSL 证书
15. curl -L https://example.com # 跟随重定向
16. curl -u user:pass https://example.com # 基本认证
17. curl -H "Header: value" https://example.com # 自定义请求头
19. # wget（下载工具）
21. # 下载文件
22. wget https://example.com/file.zip
23. wget -O newname.zip https://example.com/file.zip # 指定文件名
25. # 断点续传
26. wget -c https://example.com/largefile.zip
28. # 后台下载
29. wget -b https://example.com/largefile.zip
31. # 下载整个网站
32. wget -r -np -k https://example.com

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8.3 防火墙

8.3.1 firewalld

1. # firewalld（CentOS 7+ 默认）
3. # 基本操作
4. systemctl status firewalld # 查看状态
5. systemctl start firewalld # 启动
6. systemctl stop firewalld # 停止
7. systemctl enable firewalld # 开机启动
9. # 区域（Zone）
10. firewall-cmd --get-zones # 列出所有区域
11. firewall-cmd --get-default-zone # 查看默认区域
12. firewall-cmd --set-default-zone=public # 设置默认区域
14. # 常用区域
15. # trusted：允许所有
16. # home：允许大部分
17. # public：默认，只允许选定的服务
18. # block：拒绝所有
19. # drop：丢弃所有
21. # 服务管理
22. firewall-cmd --list-services # 列出允许的服务
23. firewall-cmd --add-service=http # 允许 HTTP（临时）
24. firewall-cmd --permanent --add-service=http # 允许 HTTP（永久）
25. firewall-cmd --remove-service=http # 移除 HTTP
27. # 端口管理
28. firewall-cmd --list-ports # 列出允许的端口
29. firewall-cmd --add-port=8080/tcp # 开放端口（临时）
30. firewall-cmd --permanent --add-port=8080/tcp # 开放端口（永久）
31. firewall-cmd --remove-port=8080/tcp # 关闭端口
33. # 重新加载配置
34. firewall-cmd --reload
36. # 端口转发
37. firewall-cmd --add-forward-port=port=80:proto=tcp:toport=8080
38. firewall-cmd --permanent --add-forward-port=port=80:proto=tcp:toport=8080
40. # 查看规则
41. firewall-cmd --list-all # 列出所有规则
42. firewall-cmd --list-all --zone=public # 列出指定区域的规则

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8.3.2 iptables

1. # iptables（底层防火墙工具）
3. # 查看规则
4. iptables -L # 列出规则
5. iptables -L -n # 不解析主机名
6. iptables -L -v # 显示详细信息
7. iptables -L --line-numbers # 显示行号
9. # 链（Chain）
10. # INPUT：入站流量
11. # OUTPUT：出站流量
12. # FORWARD：转发流量
14. # 规则操作
15. # ACCEPT：允许
16. # DROP：丢弃
17. # REJECT：拒绝
19. # 添加规则
20. iptables -A INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT # 允许 80 端口
21. iptables -A INPUT -s 192.168.1.0/24 -j ACCEPT # 允许指定网段
22. iptables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT # 允许已建立的连接
24. # 插入规则
25. iptables -I INPUT 1 -p tcp --dport 443 -j ACCEPT # 在第 1 行插入
27. # 删除规则
28. iptables -D INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT # 删除规则
29. iptables -D INPUT 1 # 删除第 1 行规则
31. # 清空规则
32. iptables -F # 清空所有规则
34. # 保存规则
35. service iptables save # CentOS 6
36. iptables-save > /etc/iptables/rules.v4 # 保存到文件
38. # 恢复规则
39. iptables-restore < /etc/iptables/rules.v4
41. # 常见配置示例
43. # 允许 SSH
44. iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
46. # 允许 HTTP/HTTPS
47. iptables -A INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT
48. iptables -A INPUT -p tcp --dport 443 -j ACCEPT
50. # 允许本地回环
51. iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT
53. # 允许已建立的连接
54. iptables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
56. # 拒绝其他所有入站
57. iptables -P INPUT DROP
59. # 允许所有出站
60. iptables -P OUTPUT ACCEPT

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8.4 SSH 配置详解

8.4.1 SSH 基础配置

1. # SSH 配置文件
2. /etc/ssh/sshd_config
4. # 常用配置项
5. Port 2222 # 修改端口（安全）
6. PermitRootLogin no # 禁止 root 登录
7. PasswordAuthentication no # 禁止密码登录（只允许密钥）
8. PubkeyAuthentication yes # 允许密钥登录
9. MaxAuthTries 3 # 最大尝试次数
10. ClientAliveInterval 60 # 心跳间隔（秒）
11. ClientAliveCountMax 3 # 最大心跳次数
12. AllowUsers user1 user2 # 只允许指定用户登录
13. DenyUsers user3 # 禁止指定用户登录
15. # 重启 SSH 服务
16. systemctl restart sshd
18. # 测试配置
19. sshd -t # 测试配置文件语法

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8.4.2 SSH 免密登录

1. # 1. 生成密钥对（在客户端执行）
2. ssh-keygen -t rsa -b 4096
3. # 或
4. ssh-keygen -t ed25519 # 推荐，更安全
6. # 2. 复制公钥到服务器
7. ssh-copy-id user@server
8. # 或手动复制
9. cat ~/.ssh/id_rsa.pub | ssh user@server "mkdir -p ~/.ssh && cat >> ~/.ssh/authorized_keys"
11. # 3. 设置权限（重要！）
12. chmod 700 ~/.ssh
13. chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys
15. # 4. 测试免密登录
16. ssh user@server
18. # SSH 配置文件（客户端）
19. ~/.ssh/config
20. Host myserver
21. HostName 192.168.1.100
22. User user1
23. Port 2222
24. IdentityFile ~/.ssh/id_rsa
26. # 使用
27. ssh myserver # 等同于 ssh -p 2222 user1@192.168.1.100

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8.4.3 文件传输

1. # scp（安全复制）
2. scp file user@host:/path/ # 上传文件
3. scp user@host:/path/file . # 下载文件
4. scp -r dir user@host:/path/ # 上传目录
5. scp -P 2222 file user@host:/path/ # 指定端口
7. # rsync（增量同步）
8. rsync -avz file user@host:/path/ # 同步文件
9. rsync -avz dir/ user@host:/path/ # 同步目录（注意尾部 /）
10. rsync -avz --delete dir/ user@host:/path/ # 同步并删除目标多余文件
11. rsync -avz -e "ssh -p 2222" dir/ user@host:/path/ # 指定端口
13. # sftp（安全 FTP）
14. sftp user@host
15. # sftp 命令：
16. # ls：列出远程文件
17. # lls：列出本地文件
18. # cd：切换远程目录
19. # lcd：切换本地目录
20. # put file：上传文件
21. # get file：下载文件
22. # mkdir：创建远程目录
23. # quit：退出

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8.5 网络故障排查

1. # 排查流程：
2. # 1. 检查本机网络
3. # 2. 检查网关
4. # 3. 检查 DNS
5. # 4. 检查远程服务
7. # 1. 检查本机网络
8. ip addr show # 查看 IP 是否配置
9. ip link show eth0 # 查看网卡是否启用
10. ping 127.0.0.1 # 测试本地回环
12. # 2. 检查网关
13. ip route show # 查看路由表
14. ping 192.168.1.1 # ping 网关
16. # 3. 检查 DNS
17. cat /etc/resolv.conf # 查看 DNS 配置
18. nslookup example.com # 测试 DNS 解析
19. ping 8.8.8.8 # 测试外网连通性
21. # 4. 检查远程服务
22. telnet 192.168.1.100 80 # 测试端口连通
23. curl -v http://192.168.1.100 # 测试 HTTP 服务
24. traceroute 8.8.8.8 # 追踪路由
26. # 5. 检查防火墙
27. iptables -L -n # 查看 iptables 规则
28. firewall-cmd --list-all # 查看 firewalld 规则
30. # 6. 检查网络连接
31. ss -antp # 查看所有连接
32. ss -s # 连接统计
34. # 7. 抓包分析
35. tcpdump -i eth0 port 80 # 抓取 80 端口的包
36. tcpdump -i eth0 host 192.168.1.100 # 抓取指定主机的包
37. tcpdump -i eth0 -w capture.pcap # 保存到文件

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第八部分总结

章节	核心内容
网络基础	IP、端口、子网掩码、网关、DNS
网络配置	CentOS ifcfg、Ubuntu netplan、DNS、hosts
ip 命令	查看 IP、路由、网卡状态
ss 命令	查看端口、连接、状态
ping/traceroute	连通性测试、路由追踪
DNS 查询	nslookup、dig、host
curl/wget	HTTP 请求、文件下载
firewalld	区域、服务、端口管理
iptables	规则、链、操作
SSH	配置、免密登录、scp/rsync
故障排查	7 步排查流程

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第九部分：软件包管理

🎯 生活类比：软件包管理就像"手机应用商店"——

• RPM/APK 是"安装包"（单个应用）
• YUM/APT 是"应用商店"（自动解决依赖）
• 源（Repository）是"应用商店的服务器"

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9.1 RPM 包管理

1. # RPM（Red Hat Package Manager）：底层包管理工具
3. # 安装
4. rpm -ivh package.rpm # 安装（i=install, v=verbose, h=hash）
5. rpm -Uvh package.rpm # 升级（如果未安装则安装）
6. rpm -Fvh package.rpm # 升级（如果未安装则不安装）
8. # 卸载
9. rpm -e package # 卸载
10. rpm -e --nodeps package # 卸载（忽略依赖，危险！）
12. # 查询
13. rpm -qa # 列出所有已安装的包
14. rpm -qa | grep nginx # 查找特定包
15. rpm -qi nginx # 查看包信息
16. rpm -ql nginx # 列出包安装的文件
17. rpm -qc nginx # 列出包的配置文件
18. rpm -qf /usr/sbin/nginx # 查看文件属于哪个包
19. rpm -qf $(which nginx) # 查看命令属于哪个包
21. # 验证
22. rpm -V nginx # 验证包是否被修改

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9.2 YUM/DNF 包管理

1. # YUM（Yellowdog Updater Modified）：高层包管理工具，自动解决依赖
3. # 安装
4. yum install nginx # 安装
5. yum install -y nginx # 安装（不询问确认）
6. yum install nginx-1.20.1 # 安装指定版本
8. # 卸载
9. yum remove nginx # 卸载
10. yum erase nginx # 同上
12. # 更新
13. yum update nginx # 更新指定包
14. yum update # 更新所有包
15. yum check-update # 检查可更新的包
17. # 搜索
18. yum search nginx # 搜索包
19. yum info nginx # 查看包信息
20. yum list available # 列出可用的包
21. yum list installed # 列出已安装的包
22. yum list updates # 列出可更新的包
24. # 缓存
25. yum clean all # 清理所有缓存
26. yum makecache # 生成缓存
28. # 历史
29. yum history # 查看操作历史
30. yum history undo 1 # 撤销第 1 次操作
32. # 仓库
33. yum repolist # 列出仓库
34. yum repolist all # 列出所有仓库（包括禁用的）
36. # 组
37. yum grouplist # 列出软件包组
38. yum groupinstall "Development Tools" # 安装软件包组

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9.3 配置 YUM 源

1. # 备份原配置
2. mv /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo.bak
4. # 下载阿里云源（CentOS 7）
5. wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
7. # 下载阿里云源（CentOS 8/Rocky）
8. wget -O /etc/yum.repos.d/Rocky-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Rocky-Base.repo
10. # 生成缓存
11. yum clean all
12. yum makecache
14. # 添加 EPEL 源（Extra Packages for Enterprise Linux）
15. yum install -y epel-release
17. # 添加第三方仓库
18. yum install -y https://rpms.remirepo.net/enterprise/remi-release-7.rpm

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9.4 APT 包管理（Debian/Ubuntu）

1. # APT（Advanced Package Tool）：Debian/Ubuntu 的包管理工具
3. # 更新索引
4. apt update # 更新包索引（必须先执行）
6. # 安装
7. apt install nginx # 安装
8. apt install -y nginx # 安装（不询问确认）
9. apt install nginx=1.18.0 # 安装指定版本
11. # 卸载
12. apt remove nginx # 卸载（保留配置）
13. apt purge nginx # 卸载并删除配置
14. apt autoremove # 清理不需要的依赖
16. # 更新
17. apt upgrade # 更新所有包
18. apt full-upgrade # 更新所有包（可能删除旧包）
20. # 搜索
21. apt search nginx # 搜索包
22. apt show nginx # 查看包信息
23. apt list --installed # 列出已安装的包
24. apt list --upgradable # 列出可更新的包
26. # 清理
27. apt clean # 清理下载的包
28. apt autoclean # 清理旧版本的包
30. # 配置源
31. /etc/apt/sources.list
32. # 添加 PPA（个人包归档）
33. add-apt-repository ppa:ondrej/php
34. apt update

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9.5 源码编译安装

1. # 源码编译三部曲：configure → make → make install
3. # 1. 安装编译工具
4. yum groupinstall "Development Tools" -y # CentOS
5. apt install build-essential -y # Ubuntu
7. # 2. 下载源码
8. wget https://example.com/software-1.0.tar.gz
10. # 3. 解压
11. tar -xzvf software-1.0.tar.gz
12. cd software-1.0
14. # 4. 配置（检查依赖、设置安装路径）
15. ./configure --prefix=/usr/local/software
17. # 5. 编译
18. make -j4 # 使用 4 个核心编译
20. # 6. 安装
21. make install
23. # 7. 配置环境变量
24. echo 'export PATH=/usr/local/software/bin:$PATH' >> /etc/profile
25. source /etc/profile

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第九部分总结

章节	核心内容
RPM	底层包管理，安装/卸载/查询
YUM/DNF	高层包管理，自动解决依赖
YUM 源配置	阿里云源、EPEL 源
APT	Debian/Ubuntu 包管理
源码编译	configure → make → make install

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第十部分：常见服务搭建

🎯 实战目标：掌握 Nginx、MySQL、Redis、Docker 的安装和配置

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10.1 Nginx

10.1.1 安装

1. # CentOS
2. yum install -y epel-release
3. yum install -y nginx
5. # Ubuntu
6. apt update
7. apt install -y nginx
9. # 启动
10. systemctl start nginx
11. systemctl enable nginx
13. # 验证
14. curl http://localhost

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10.1.2 配置文件

1. # /etc/nginx/nginx.conf
3. user nginx; # 运行用户
4. worker_processes auto; # 工作进程数（auto = CPU 核心数）
5. error_log /var/log/nginx/error.log; # 错误日志
6. pid /run/nginx.pid; # PID 文件
8. events {
9. worker_connections 1024; # 每个进程的最大连接数
10. }
12. http {
13. include /etc/nginx/mime.types;
14. default_type application/octet-stream;
16. # 日志格式
17. log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
18. '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
19. '"$http_user_agent"';
21. access_log /var/log/nginx/access.log main;
23. sendfile on;
24. keepalive_timeout 65;
26. # 包含其他配置文件
27. include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
28. }

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10.1.3 虚拟主机

1. # /etc/nginx/conf.d/example.conf
3. server {
4. listen 80;
5. server_name example.com www.example.com;
6. root /var/www/example;
7. index index.html index.htm;
9. # 日志
10. access_log /var/log/nginx/example.access.log;
11. error_log /var/log/nginx/example.error.log;
13. # 静态文件
14. location / {
15. try_files $uri $uri/ /index.html;
16. }
18. # 缓存静态资源
19. location ~* \.(js|css|png|jpg|jpeg|gif|ico|svg)$ {
20. expires 1y;
21. add_header Cache-Control "public, immutable";
22. }
23. }

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10.1.4 反向代理

1. # API 反向代理
2. server {
3. listen 80;
4. server_name api.example.com;
6. location / {
7. proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
8. proxy_set_header Host $host;
9. proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
10. proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
11. proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
12. }
13. }
15. # WebSocket 代理
16. server {
17. listen 80;
18. server_name ws.example.com;
20. location /ws {
21. proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
22. proxy_http_version 1.1;
23. proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
24. proxy_set_header Connection "upgrade";
25. }
26. }
28. # 负载均衡
29. upstream backend {
30. server 192.168.1.101:8080 weight=3;
31. server 192.168.1.102:8080 weight=2;
32. server 192.168.1.103:8080 weight=1;
33. }
35. server {
36. listen 80;
37. server_name api.example.com;
39. location / {
40. proxy_pass http://backend;
41. }
42. }

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10.1.5 HTTPS 配置

1. server {
2. listen 443 ssl;
3. server_name example.com;
5. ssl_certificate /etc/nginx/ssl/cert.pem;
6. ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/key.pem;
7. ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
8. ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
10. # HTTP 跳转 HTTPS
11. # 在 80 端口的 server 中添加：
12. # return 301 https://$server_name$request_uri;
13. }
15. # 使用 Let's Encrypt 免费证书
16. # 安装 certbot
17. yum install -y certbot python3-certbot-nginx # CentOS
18. apt install -y certbot python3-certbot-nginx # Ubuntu
20. # 获取证书
21. certbot --nginx -d example.com -d www.example.com
23. # 自动续期
24. certbot renew --dry-run

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10.2 MySQL

10.2.1 安装

1. # CentOS 7
2. yum install -y mysql-server
3. systemctl start mysqld
4. systemctl enable mysqld
6. # CentOS 8 / Rocky Linux
7. dnf install -y mysql-server
8. systemctl start mysqld
9. systemctl enable mysqld
11. # Ubuntu
12. apt install -y mysql-server
13. systemctl start mysql
14. systemctl enable mysql
16. # 获取临时密码（CentOS 7）
17. grep 'temporary password' /var/log/mysqld.log
19. # 安全初始化
20. mysql_secure_installation
21. # - 设置 root 密码
22. # - 删除匿名用户
23. # - 禁止 root 远程登录
24. # - 删除测试数据库

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10.2.2 用户管理

1. -- 创建用户
2. CREATE USER 'user1'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
3. CREATE USER 'user1'@'%' IDENTIFIED BY 'password'; -- 允许远程连接
5. -- 授权
6. GRANT ALL PRIVILEGES ON mydb.* TO 'user1'@'%';
7. GRANT SELECT, INSERT ON mydb.* TO 'user1'@'%';
8. GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'admin'@'%' WITH GRANT OPTION;
10. -- 刷新权限
11. FLUSH PRIVILEGES;
13. -- 查看权限
14. SHOW GRANTS FOR 'user1'@'%';
16. -- 撤销权限
17. REVOKE ALL PRIVILEGES ON mydb.* FROM 'user1'@'%';
19. -- 删除用户
20. DROP USER 'user1'@'%';
22. -- 修改密码
23. ALTER USER 'user1'@'%' IDENTIFIED BY 'new_password';

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10.2.3 备份恢复

1. # 备份
2. mysqldump -u root -p mydb > backup.sql
3. mysqldump -u root -p --all-databases > all_backup.sql
4. mysqldump -u root -p mydb table1 table2 > tables_backup.sql
6. # 恢复
7. mysql -u root -p mydb < backup.sql
9. # 定时备份
10. # /etc/cron.d/mysql-backup
11. 0 2 * * * root mysqldump -u root -p'password' mydb | gzip > /backup/mydb_$(date +\%Y\%m\%d).sql.gz

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10.3 Redis

10.3.1 安装

1. # CentOS
2. yum install -y epel-release
3. yum install -y redis
4. systemctl start redis
5. systemctl enable redis
7. # Ubuntu
8. apt install -y redis-server
9. systemctl start redis
10. systemctl enable redis
12. # 源码安装
13. wget https://download.redis.io/redis-stable.tar.gz
14. tar -xzvf redis-stable.tar.gz
15. cd redis-stable
16. make
17. make install

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10.3.2 配置

1. # /etc/redis/redis.conf
3. # 绑定地址
4. bind 127.0.0.1 # 只允许本地连接
5. # bind 0.0.0.0 # 允许所有连接
7. # 端口
8. port 6379
10. # 密码
11. requirepass your_password
13. # 持久化
14. save 900 1 # 900 秒内有 1 个 key 变化，就快照
15. save 300 10 # 300 秒内有 10 个 key 变化，就快照
16. save 60 10000 # 60 秒内有 10000 个 key 变化，就快照
18. # AOF 持久化
19. appendonly yes
20. appendfsync everysec
22. # 内存
23. maxmemory 256mb
24. maxmemory-policy allkeys-lru

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10.4 Docker

10.4.1 安装

1. # CentOS
2. yum install -y yum-utils
3. yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
4. yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
6. # Ubuntu
7. apt install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
8. curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | apt-key add -
9. add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
10. apt update
11. apt install -y docker-ce
13. # 启动
14. systemctl start docker
15. systemctl enable docker
17. # 配置镜像加速
18. cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
19. {
20. "registry-mirrors": ["https://mirror.ccs.tencentyun.com"]
21. }
22. EOF
23. systemctl daemon-reload
24. systemctl restart docker

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10.4.2 镜像操作

1. docker pull nginx # 拉取镜像
2. docker images # 列出镜像
3. docker rmi nginx # 删除镜像
4. docker image prune # 清理无用镜像
5. docker save nginx > nginx.tar # 导出镜像
6. docker load < nginx.tar # 导入镜像
7. docker tag nginx mynginx:v1 # 打标签

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10.4.3 容器操作

1. # 运行容器
2. docker run -d --name mynginx -p 80:80 nginx
4. # 参数说明
5. # -d：后台运行
6. # --name：容器名称
7. # -p 80:80：端口映射（宿主机:容器）
8. # -v /data:/data：目录挂载
9. # -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456：环境变量
10. # --restart=always：自动重启
12. # 容器管理
13. docker ps # 查看运行中的容器
14. docker ps -a # 查看所有容器
15. docker stop mynginx # 停止容器
16. docker start mynginx # 启动容器
17. docker restart mynginx # 重启容器
18. docker rm mynginx # 删除容器
19. docker rm -f mynginx # 强制删除
21. # 查看日志
22. docker logs mynginx
23. docker logs -f mynginx # 实时查看
24. docker logs --tail 100 mynginx # 查看最后 100 行
26. # 进入容器
27. docker exec -it mynginx bash
28. docker exec -it mynginx sh
30. # 查看容器信息
31. docker inspect mynginx
32. docker stats # 实时查看资源使用

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10.4.4 Docker Compose

1. # docker-compose.yml
2. version: '3.8'
4. services:
5. nginx:
6. image: nginx
7. ports:
8. - "80:80"
9. volumes:
10. - ./html:/usr/share/nginx/html
11. depends_on:
12. - app
14. app:
15. image: myapp:v1
16. ports:
17. - "8080:8080"
18. environment:
19. - SPRING_PROFILES_ACTIVE=prod
20. depends_on:
21. - db
23. db:
24. image: mysql:8.0
25. environment:
26. MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123456
27. MYSQL_DATABASE: mydb
28. volumes:
29. - mysql-data:/var/lib/mysql
30. ports:
31. - "3306:3306"
33. redis:
34. image: redis:7-alpine
35. ports:
36. - "6379:6379"
38. volumes:
39. mysql-data:

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1. # 常用命令
2. docker-compose up -d # 启动所有服务
3. docker-compose down # 停止所有服务
4. docker-compose ps # 查看服务状态
5. docker-compose logs -f # 查看日志
6. docker-compose restart # 重启所有服务
7. docker-compose build # 重新构建镜像

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第十部分总结

章节	核心内容
Nginx	虚拟主机、反向代理、负载均衡、HTTPS
MySQL	安装、用户管理、备份恢复
Redis	安装配置、持久化、内存管理
Docker	镜像操作、容器管理、Compose 编排

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第十一部分：性能监控与调优

🎯 生活类比：性能监控就像"汽车仪表盘"——

• 速度表（CPU 使用率）
• 油表（内存使用率）
• 转速表（磁盘 IO）
• 里程表（网络流量）

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11.1 监控命令详解

11.1.1 系统负载

1. # uptime：查看系统负载
2. uptime
3. # 14:30:00 up 10 days, 3:20, 2 users, load average: 0.50, 0.40, 0.35
5. # load average 解读：
6. # 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载
7. # - 等于 CPU 核心数：满载
8. # - 大于 CPU 核心数：超载
9. # - 小于 CPU 核心数：正常
11. # 查看 CPU 核心数
12. nproc
13. # 或
14. lscpu | grep "^CPU(s):"

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11.1.2 内存监控

1. # free：查看内存使用
2. free -h
3. # total used free shared buff/cache available
4. # Mem: 15Gi 4.0Gi 8.0Gi 256Mi 3.0Gi 10Gi
5. # Swap: 2.0Gi 0B 2.0Gi
7. # 解读：
8. # total：总内存
9. # used：已使用（不包括 buff/cache）
10. # free：空闲内存
11. # shared：共享内存
12. # buff/cache：缓冲/缓存
13. # available：可用内存（free + buff/cache 中可回收的部分）
15. # 关键指标：
16. # - available 低 → 内存不足
17. # - Swap 使用高 → 内存不足，正在使用交换分区

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11.1.3 CPU 监控

1. # top：实时查看 CPU 使用
2. # %Cpu(s): 5.0 us, 2.0 sy, 0.0 ni, 92.0 id, 0.5 wa, 0.0 hi, 0.5 si, 0.0 st
4. # 解读：
5. # us：用户空间（应用程序）
6. # sy：内核空间（系统调用）
7. # ni：调整过优先级的进程
8. # id：空闲
9. # wa：等待 IO
10. # hi：硬件中断
11. # si：软件中断
12. # st：虚拟机偷取的时间
14. # vmstat：系统状态监控
15. vmstat 1 10 # 每秒采样 10 次
16. # procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
17. # r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
18. # 1 0 0 8000000 200000 3000000 0 0 0 0 100 200 5 2 92 0 0
20. # 关键指标：
21. # r：运行队列长度（大于 CPU 核心数表示 CPU 不足）
22. # b：等待 IO 的进程数
23. # si/so：交换分区换入/换出（大于 0 表示内存不足）
24. # bi/bo：磁盘读写（大表示 IO 繁忙）

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11.1.4 磁盘监控

1. # df：查看磁盘使用
2. df -h
3. # Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
4. # /dev/sda1 50G 20G 28G 42% /
6. # du：查看目录大小
7. du -sh /var/log # 查看目录总大小
8. du -sh /var/log/* # 查看子目录大小
9. du -sh /var/log/* | sort -rh # 按大小排序
11. # iostat：磁盘 IO 监控
12. iostat -x 1 10
13. # Device r/s w/s rkB/s wkB/s await %util
14. # sda 10.00 20.00 400 800 5.00 30.00
16. # 解读：
17. # r/s：每秒读次数
18. # w/s：每秒写次数
19. # rkB/s：每秒读取 KB
20. # wkB/s：每秒写入 KB
21. # await：平均 IO 等待时间（毫秒）
22. # %util：磁盘使用率（接近 100% 表示磁盘瓶颈）

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11.1.5 网络监控

1. # sar：系统活动报告
2. sar -n DEV 1 10 # 查看网络流量
3. # IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s
4. # eth0 100.00 80.00 50.00 40.00
6. # iftop：实时网络流量
7. iftop -i eth0
9. # nethogs：按进程查看网络使用
10. nethogs eth0

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11.2 瓶颈排查

1. CPU 瓶颈排查：
2. 1. 现象：load average 高，us 或 sy 高
3. 2. 排查：
4. - top 查看哪个进程占用 CPU 高
5. - ps aux --sort=-%cpu | head -10
6. - strace -p PID 跟踪系统调用
7. 3. 解决：
8. - 优化代码（减少计算）
9. - 增加 CPU
10. - 使用缓存
12. 内存瓶颈排查：
13. 1. 现象：available 低，Swap 使用高
14. 2. 排查：
15. - free -h 查看内存使用
16. - ps aux --sort=-%mem | head -10
17. - pmap PID 查看进程内存映射
18. 3. 解决：
19. - 优化代码（减少内存使用）
20. - 增加内存
21. - 调整 JVM 参数
23. IO 瓶颈排查：
24. 1. 现象：%util 高，await 高
25. 2. 排查：
26. - iostat -x 1 查看磁盘 IO
27. - iotop 查看哪个进程 IO 高
28. - lsof -p PID 查看进程打开的文件
29. 3. 解决：
30. - 优化 SQL（减少查询）
31. - 使用 SSD
32. - 增加缓存
34. 网络瓶颈排查：
35. 1. 现象：带宽打满，丢包
36. 2. 排查：
37. - sar -n DEV 1 查看网络流量
38. - iftop 查看实时流量
39. - tcpdump 抓包分析
40. 3. 解决：
41. - 增加带宽
42. - 优化应用（减少请求）
43. - 使用 CDN

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11.3 内核参数调优

1. # sysctl：查看和修改内核参数
3. # 查看所有参数
4. sysctl -a
6. # 查看指定参数
7. sysctl net.ipv4.ip_forward
9. # 修改参数（临时）
10. sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
12. # 永久修改
13. echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf
14. sysctl -p
16. # 常用调优参数
18. # 网络参数
19. net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535 # SYN 队列长度
20. net.core.somaxconn = 65535 # 最大连接数
21. net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 # 复用 TIME_WAIT
22. net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30 # FIN 超时时间
24. # 内存参数
25. vm.swappiness = 10 # 减少 Swap 使用
26. vm.overcommit_memory = 1 # 允许内存超分配
28. # 文件描述符
29. fs.file-max = 65535 # 最大文件描述符数
30. fs.nr_open = 65535 # 最大打开文件数

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第十一部分总结

章节	核心内容
系统负载	uptime、load average
内存监控	free、vmstat
CPU 监控	top、vmstat
磁盘监控	df、du、iostat
网络监控	sar、iftop、nethogs
瓶颈排查	CPU、内存、IO、网络
内核调优	sysctl 参数调整

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第十二部分：自动化运维

🎯 生活类比：自动化运维就像"工厂流水线"——

• 手动操作：工人一个个拧螺丝（效率低、容易出错）
• 自动化：机器人自动拧螺丝（效率高、质量稳定）

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12.1 Ansible

12.1.1 Ansible 简介

1. Ansible 是什么？
2. - 开源的自动化运维工具
3. - 基于 Python 开发
4. - 无需在目标主机安装客户端（SSH 连接）
5. - 使用 YAML 编写 Playbook
7. 核心概念：
8. - 控制节点：运行 Ansible 的机器
9. - 被管理节点：被 Ansible 管理的机器
10. - Inventory：主机清单
11. - Playbook：剧本（定义任务）
12. - Module：模块（执行具体操作）
13. - Role：角色（可复用的任务集合）

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12.1.2 安装配置

1. # 安装
2. pip install ansible # Python 安装
3. yum install -y ansible # CentOS
4. apt install -y ansible # Ubuntu
6. # 配置文件
7. /etc/ansible/ansible.cfg # 全局配置
8. ~/.ansible.cfg # 用户配置
9. ./ansible.cfg # 项目配置
11. # 主机清单
12. /etc/ansible/hosts
14. # 配置示例
15. [webservers]
16. web1 ansible_host=192.168.1.101 ansible_user=root
17. web2 ansible_host=192.168.1.102 ansible_user=root
19. [dbservers]
20. db1 ansible_host=192.168.1.201 ansible_user=root ansible_port=2222
22. [all:vars]
23. ansible_python_interpreter=/usr/bin/python3

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12.1.3 常用命令

1. # 测试连接
2. ansible all -m ping
4. # 执行命令
5. ansible all -m shell -a "uptime"
6. ansible webservers -m shell -a "df -h"
8. # 复制文件
9. ansible all -m copy -a "src=./file dest=/tmp/"
11. # 安装软件
12. ansible all -m yum -a "name=nginx state=present"
14. # 管理服务
15. ansible all -m service -a "name=nginx state=started"
17. # 查看主机信息
18. ansible all -m setup

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12.1.4 Playbook

1. # deploy.yml
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3. - hosts: webservers
4. become: yes
5. vars:
6. app_port: 8080
8. tasks:
9. - name: Install Nginx
10. yum:
11. name: nginx
12. state: present
14. - name: Copy Nginx config
15. template:
16. src: nginx.conf.j2
17. dest: /etc/nginx/nginx.conf
18. notify: Restart Nginx
20. - name: Start Nginx
21. service:
22. name: nginx
23. state: started
24. enabled: yes
26. - name: Create app directory
27. file:
28. path: /opt/myapp
29. state: directory
30. owner: app
31. group: app
33. - name: Deploy application
34. copy:
35. src: ./app.jar
36. dest: /opt/myapp/app.jar
37. owner: app
38. group: app
39. notify: Restart App
41. handlers:
42. - name: Restart Nginx
43. service:
44. name: nginx
45. state: restarted
47. - name: Restart App
48. service:
49. name: myapp
50. state: restarted

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1. # 执行 Playbook
2. ansible-playbook deploy.yml
4. # 检查语法
5. ansible-playbook deploy.yml --syntax-check
7. # 模拟执行
8. ansible-playbook deploy.yml --check
10. # 指定主机
11. ansible-playbook deploy.yml --limit webservers

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12.1.5 Role

1. Role 目录结构：
2. roles/
3. └── nginx/
4. ├── tasks/
5. │ └── main.yml
6. ├── handlers/
7. │ └── main.yml
8. ├── templates/
9. │ └── nginx.conf.j2
10. ├── files/
11. │ └── index.html
12. ├── vars/
13. │ └── main.yml
14. └── defaults/
15. └── main.yml
17. # 使用 Role
18. ---
19. - hosts: webservers
20. roles:
21. - nginx
22. - myapp

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12.2 Shell 运维脚本

1. #!/bin/bash
2. # 系统巡检脚本
4. echo "========== 系统巡检报告 =========="
5. echo "时间：$(date)"
6. echo ""
8. # 系统信息
9. echo "【系统信息】"
10. echo "主机名：$(hostname)"
11. echo "系统：$(cat /etc/redhat-release)"
12. echo "内核：$(uname -r)"
13. echo ""
15. # CPU 信息
16. echo "【CPU 信息】"
17. echo "核心数：$(nproc)"
18. echo "负载：$(uptime | awk -F'load average:' '{print $2}')"
19. echo ""
21. # 内存信息
22. echo "【内存信息】"
23. free -h | grep -v +1
24. echo ""
26. # 磁盘信息
27. echo "【磁盘信息】"
28. df -h | grep -v tmpfs
29. echo ""
31. # 网络信息
32. echo "【网络信息】"
33. ip -4 addr show | grep inet
34. echo ""
36. # 服务状态
37. echo "【服务状态】"
38. for service in nginx mysql redis; do
39. status=$(systemctl is-active $service 2>/dev/null)
40. echo "$service: $status"
41. done

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第十二部分总结

章节	核心内容
Ansible	安装配置、Inventory、常用命令
Playbook	YAML 语法、任务、变量、Handlers
Role	目录结构、可复用任务
Shell 脚本	系统巡检脚本

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