学习记录-关于Linux系统（运维方面）-春节复习系列

文档共建
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前情提要：

因为要准备春节过后的面试，发现自己很长时间没有看过linux的一些操作的详细处置场景，故通过之前的面试录音+公司学习的案例+毕业老登的故事，整理了一些知识点，存在偏见+不全面+不完整的情况，会慢慢修正，佬友们如果看到了也可以直接在后面回复，也可以私聊我，我会做一些修改（但是如果还在忙面试可能得等到后面了），本帖主要是希望能够从业务需求/运维实际需要的角度，讲解一些linux的常见命令，和调用的顺序等问题

还有一个事情是，目前会整理的很散，基本一个回复都是一个独立的内容，等后续会统一整理成长篇

（1）行换行符

当前计算机比较常见的换行符有：

1.CR 表现为 \r 这个在WORD下有换行效果

2.CR+LF 这个主要是Windows记事本的换行格式 表现为 \r\n

3.LF 这个主要用于Linux下的系统 表现为 \n

备注：有些时候在写shell脚本的时候，如果ide默认的行换行符 不是 LF 可能会涉及到在linux环境下的运行失败问题，总结来说，具体的错误表现为：

在windows环境下可以运行shell脚本，用于启动服务
但是在linux环境下会出现无法正常启动shell脚本的问题（因为换行符的不一致导致的语法错误），需要留意

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（2）vim

一个可靠的文本编辑器，同时需有程序编辑能力，即可以主动以文字颜色分别语法正确性，同时支持快捷键操作

很多时候也会用与创建文件，当使用 vim [需要创建的文件名.对应的文件后缀] 例如： vim test.txt 就会在当前目录下创建一个文件 test.txt文件

需要了解的常见命令有（vim界面）

i – 切换到输入模式，也可以看作是编辑模式，
x – 删除当前光标所在处的字符
：-- 输入命令模式
比如说 ：wq 和 ：q 还有 ：！q
a – 进入插入模式，在光标的下一个位置开始输入文本
dd – 剪切当前行
yy – 复制当前行
p（小写）-- 粘贴剪贴板内容到光标下方
P（大写）-- 粘贴剪贴板内容到光标上方
u – 撤销上次操作
Ctrl + r – 重新做上一个撤销的操作
：w – 保存文件
：q – 退出vim 编辑器
：wq --保存并且退出
：q！–强制退出切不保存
esc – 返回普通模式

vim 基本上可以说在编辑运维的yaml文件，shell脚本，等领域有着非常广泛的作用，可以看作是linux下的记事本，但是本身可用于编程

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（3）mkdir/rmdir 创建目录/删除目录

1.支持 并排书写
mkdir a b c
会在当前路径下创建 a b c 多个目录

2.支持递归创建目录
mkdir -p /data/app/test
这里如果父目录不存在则会从头开始创建 如 data app test
的顺序创建目录，如果父目录已存在，也会继续创建目录，所以更加通用

备注：有时候会问，当我们使用shell脚本在自动部署项目的时候，为什么会使用 -p 的mkdir 来用于创建目录结构

其实就是因为 这个时候 不同意报错，因为刚开始的环境根目录可能是空的，导致会遇到 目录不存在 出现重复执行报错/保证幂等的问题

3.mkdir -m 创建目录的同时设置权限

mkdir -m 755 /data/test

在创建该目录的同时，设置权限为755 但是会收到umask的影响

备注：有时候 mkdir -m 777 后权限不是777
是因为umask会屏蔽权限位
最终的权限 = 设置内容 & ～umask
比如说 设置的 777
umask = 022
那么最后实际的权限 是 755

在linux的终端中输入 umask可以看到设置的值

umask即 user file-creation mode mask
中文是 新建文件/目录要被强制去掉的权限位掩码
相当于是要被取消的权限

umask的结构式 3位 8进制
第一位：owner
第二位：group
第三位：others
0:不屏蔽权限
2:屏蔽写的权限
7:屏蔽读写执行权限 r w x

所以一个目录/文件的权限 是和 你自己设置的值与umask的相互作用的结果

备注：不同服务的创建权限不一致，实际是因为umask是进程级的，shell里设置的umask只会影响它和它的子进程，所以不同的服务可能有各自的umask

  1. mkdir -v 显示创建过程 （主要用于在测试脚本的时候，确保构造流程的正确性）

mkdir -pv /data/test

5.如果文件名前缀有- 则需要特殊写法

mkdir – -test

6.删除空目录、

rmdir test
如果里面有文件就会失败

7.递归删除空的父目录

rmdir -p /data/test/app

只有当app变空删除后，test是空的才会删除test

适合用于清理层级目录

8.显示删除过程

rmdir -pv /data/app

一些问题：

a. mkdir 和 rmdir 以及 rm -r

mkdir：创建目录
rmdir：删除空目录
rm -r：递归删除目录（不是空的也可以删除）

b. 为什么rmdir必须要是空的

因为目录中如果还有目录项即除了.和.. 的目录项，会破坏路径解析和一致性，所以内核要求必须要空目录才能删除

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关于 vim，佬我大概纠正和补充一下：
i 和 a 其实都是从 normal 模式进入 insert 模式
:q! 是强制退出，但是 :!q是执行外部命令 q
dd 删除的内容默认是放在 “” 和 "1 寄存器
yy 复制的内容是放在 "0 和 “” 寄存器
p 和 P 都是 put “” 寄存器里面的内容
系统剪切板是关联于 "+ 和 "* 这两个寄存器（实际上这两个还有点区别）

所以这两个命令默认的效果可能和佬想的不一样，比如想粘贴剪切板里面的内容却粘贴了别的
更多的，佬可以看相关的书籍和教程，我就不继续卖弄了

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mkdir还有些高级玩法

root@hcss-ecs-58d9:~/linux.do# ll
total 8
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 ./
drwx------ 11 root root 4096 Feb 12 19:12 ../
root@hcss-ecs-58d9:~/linux.do# mkdir {0..9}
root@hcss-ecs-58d9:~/linux.do# ll
total 48
drwxr-xr-x 12 root root 4096 Feb 12 19:13 ./
drwx------ 11 root root 4096 Feb 12 19:12 ../
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 0/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 1/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 2/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 3/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 4/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 5/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 6/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 7/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 8/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 9/
root@hcss-ecs-58d9:~/linux.do# mkdir {a..g}
root@hcss-ecs-58d9:~/linux.do# ll
total 76
drwxr-xr-x 19 root root 4096 Feb 12 19:14 ./
drwx------ 11 root root 4096 Feb 12 19:12 ../
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 0/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 1/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 2/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 3/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 4/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 5/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 6/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 7/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 8/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:13 9/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:14 a/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:14 b/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:14 c/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:14 d/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:14 e/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:14 f/
drwxr-xr-x  2 root root 4096 Feb 12 19:14 g/
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（4）关于系统资源浏览的一些命令总结

1.查询内核版本和架构：

uname -a

如果有怀疑问题在于内核/驱动 的时候 需要使用这个命令来确认线上服务的内核/驱动版本

2.判断主机身份，系统

hostnamectl

3.查询 运行时间

uptime

这里输出很关键的有一个就是 load average 1/5/15
后面每一排就是 1分钟 5分钟 15分钟的可运行队列长度

这里的load的包含范围是：CPU排队+不可中断的IO等待（D状态）

如果这里的load 约等于 CPU核心数 基本就是处于满载了
如果load 远大于 CPU核心数 那么就是存在明显的阻塞

4.查询CPU/内存/进程排行榜

top

关于 CPU的部分有

us/sy/wa/si/st

us高：用户态计算高 即 业务、死循环、热点高
sy高：内核态高 即 系统调用/网络/中断 高
wa高：IO等待高 即 磁盘/网络存储 问题
st高：虚拟化和主机占用问题

这里如果你继续按 p 就会按照CPU排序
如果你继续按 M 那么就会按照内存排序

5.free -h 查看内存结构

free -h 用于查看 内存结构

备注：重点要看 available，这里的是真正可用内存，因为linux会使用 缓存文件，所以会导致used avaliable存在差异性

  1. vmstat 1 （待补充）

  2. 查询每一个CPU是否都是在跑（是否是均衡的）

mpstat -P ALL 1

用于查看是否是单线程瓶颈，CPU绑核，中断绑核 的问题

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感谢佬友的补充，我也是把之前面试遇到的一些问题从录音提取出来，很多细节还没来得及修复，如果有问题，可以留言给我，我去做一些修改 :smiling_face_with_three_hearts:

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Linux的命令 语法 很多时候都是存在很多惊喜，可以探究出很多有意思的玩法 :heart_eyes:

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这些我好像曾经学过，然后很久不用最后全忘了。之后我学会了问ai​:smiling_face_with_tear:

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一些实践案例
（1）接口超时，报警说 CPU 99% 但是实际问题是 IO wait的情况

第一步：使用uptime
看到load很高，这里可以看出是系统拥塞

第二步：使用top
发现wa的值很高 ，即IO wait 指标很高

第三步：使用 vmstat 1
发现阻塞持续大于0，wa高
确认是IO阻塞导致的load高

第第四步：定位
查看磁盘的 await/util （这里使用 iostat -x 1 查看）确认是否是磁盘/存储本身太慢
这里的util的意思是磁盘繁忙率，也就是磁盘忙于io的时间百分比
await是io平均等待时间，是单个io发起到完成的总时间（排队+服务）
一般来说是小于 5ms，10-20ms可以看作有点慢，如果大于50ms 可以看作磁盘在卡顿
这个会导致b列（阻塞进程）标高
然后找到具体哪几个进程在做读写（pidstat -d 1）你就可以看到 pid 服务 和对应的 读写
这里列举一些常见的io阻塞服务：
mysql（慢查询、大量写入、刷脏页）
日志程序（正在疯狂打日志，这里一般运维会说这个服务正在疯狂在服务器存储上拉屎:poop:，很多时候是因为开发设置的日志有点大病）
批量任务（涉及到导入导出、备份、日志收集的时候）
中间件（待补充）

如果是网络存储（也就是你用的不是本地磁盘，而是类似于NFS，NAS，或者说分布式存储、云存储这些）则需要去 sar -n DEV (判断方式是 util和await都很大，但是你实际查看进程的时候发现读写量不是很大)这个命令可以看到：
rxkb/s txkb/s 网络进出贷款
ifutil：网口利用率

iowait的一些解决办法：
加缓存，少从硬盘读
SQL优化，减少随机的io
异步写、批量写
更换HDD到SSD 因为iops差距很大（这个一般是热数据和冷数据做分层的时候作用很大）

如果出现了磁盘显示的数据很正常，但是存在Mysql/ES等进程的io很高的情况呢（也就是util不太高，但是await很高，同时iotop发现数据库/中间件的读写打满了）

慢SQL加上索引
减少大查询和全表扫描的使用
调整刷盘策略、缓冲区
读写分离

网络存储打满的情况：
升级网卡/带宽
检查交换机、链路，查看是否是因为网络延迟高
NFS的参数优化（待补充）
避免在网络存储上做随机读写

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这里很多时候，也是我之前面试被问到，或者看书看到的，也有一些是在公司中真实遇到的问题，所以觉得有记下来的必要，现在很多时候开发，都可以依靠AI进行，人主要是运用经验排除错误以及指导架构，但是在运维的突发情况下，还是依赖于人的一个判断，所以这些还是多少要了解一些，至少做到运维的时候 及时止损，剥离问题，关闭，重启恢复，还有就是一些场景的快速保存等，感觉要学的还有好多 :heart_eyes:

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有道理，看来之前学了忘还是缺乏实用场景啊……

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一些案例：
（1）服务频繁重启（怀疑方向时内存泄漏OOM）

第一步：top/free -h
查看一下内存的可用大小，如果可用非常小，同时swap used 增长或接近于 0 可用

第二步： vmstat 1
看到 si/so 持续非0 即 在换页
说明内存压力导致出现频繁的swap，延迟肯定在上升

第三步： dmesg -T ｜ tail
查看OOM killer日志
如果存在大量的kill进程 那么代表不是应用主动退出的，可以佐证内存爆了

第四步： sar -r
看看是否是 逐步上涨，还是突然峰值

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是的很多小技巧，比如说
!t
代表执行最近一次以t开头的shell命令，比如说上一次执行的命令是top，那!t就是top，最近一次执行的是tail /var/log/message，那!t就是tail /var/log/message

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mark了，学习学习

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小技巧，在折腾Linux时候记忆更深刻

可以装一个双系统玩玩

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学到了，不过感觉 Ctrl r 更方便 :smiling_face_with_three_hearts:

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嗯嗯，ctrl + r可以找的更方便

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一些案例
（1）CPU不高 但是load很高
现象表述为：报警load高，但是top的结果看CPU的us/sy不高

第一步：uptime
发现load远大于CPU核心数

第二步：top
发现CPU 的 us/sy 都很低

第三步：vmstat 1
发现b很高，即存在大量的D状态阻塞

判断：load是因为IO阻塞堆起来了，而不是因为CPU的问题

第四步：sar -n DEV
如果磁盘表现不明显，则还要查看是否是网络波动导致的

这里其实就是一个知识点实践 即 load指标和CPU指标存在关联和差异性

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还有2个小技巧，给佬们分享下：
1、cd
cd #后边什么都不加直接回车，就会返回到当前用户的家目录
cd - #后边加个减号就会退回到当前目录的前一个目录
2、esc
esc . #这个可以瞬间复制上一次shell命令的最后一个参数，善用可以提高效率。尤其是命令参数超长的时候