01开后Linux系统管理与运维的大门
Linux是一个免费、开源的操作系统软件，是自由软件和开源软件的典型代表，很多大型公司或个人开发者都选择使用Linux。Linux版本很多，有适合个人开发者的操作系统，如Ubuntu，也有适合企业级的操作系统，如RedHatEnterpriseLinux。本书主要介绍Centos系统。本章主要涉及的知识点有：●认识Linux●Linux的内核版本●Linux的发行版本●了解CentoS1.1你必须知道的Linux版本问题Linux是一个开源的软件，发行版众多。Linux常见的内核版本有哪些？Linux又有哪些发行版？本节主要介绍这方面的知识1.1.1Linux的内核版本Linux内核由C语言编写，符合POSIX标准。但是Linux内核并不能称为操作系统，内核只提供基本的设备驱动、文件管理、资源管理等功能，是Linux操作系统的核心组件。Linux内核可以被广泛移植，而且还对多种硬件都适用。Linux内核版本有稳定版和开发版两种。Linux内核版本号一般由3组数字组成，比如内核版本：第1组数字2表示目前发布的内核主版本；第2组数字6表示稳定版本，如为奇数则表示开发中版本；第3组数字18表示修改的次数。前两组数字用于描述内核系列用户可以通过Linux提供的系统命令查看当前使用的内核版本。1.12Linux的发行版本Linux有众多发行版，很多发行版还很受欢迎，有非常活跃的论坛或邮件列表，许多问题都可以得到快速解答。（1）Ubuntu发行版提供友好的桌面系统，用户通过简单地学习就可以熟练使用该系统自年发布后Ubuntu为桌面操作系统做出了极大的努力和贡献。与之对应的Slackware和FreeBsD发行版则需要经过一定的学习才能有效地使用其系统特性。（2）openSUSE、Fedora和Debian发行版介于上述几种系统中间。openSUSE引入了另外一种包管理机制YaST，Fedora革命性的RPM包管理机制极大地促进了发行版的普及，Debian则采用的是另外一种包管理机制DPKG（DebianPackage）。（3）CentoS源码来自RedHatEnterpriseLinux（RHEL），其社区提供及时的安全更新和软件升级服务，它是一个企业级发行版，适用于普通开发者和服务器领域。1.2Centos之于LinuxCentos（CommunityEnterpriseOperatingSystem，社区企业操作系统）最初是由一个社区主导的操作系统，其来源于Linux的另一个最重要的发行版RedHatEnterpriseLinux（后面简称为RHEL）。由于CentOS并不向用户收取任何费用，因此得到了大量技术实力较高的运维人员的青睐而发展壮大。1.2.1Centos简介说到Centos必然需要先说明RHEL，而说到RHEL又不得不说RHEL的运作模式。RHEL的发行公司通常被称为红帽子公司，其发行的RHEL与Windows这类闭源操作系统的发行模式截然不同。由于RHEL采用了GNU计划中的大部分软件，因此红帽子公司在发行RHEL时，通常需要使用两种形式发行同一个版本。第一种称为二进制版，用户可以直接利用这个版本安装并使用；另一种形式则为遵循GNU计划规定的源码形式。获得和安装RHEL都无须付费，但升级和技术支持需要付费，因此一些经费紧张的小型企业无法使用这种昂贵而又十分优秀的操作系统，在这种形势下CentoS应运而生。Centos根据RHEL释出的源代码进行二次编译，并去掉RHEL相关的图标等具有商业版权的信息后形成与RHEL版本相对应的CentoS发行版。虽然Centos是根据RHEL源代码编译而成，但CentoS与RHEL仍有许多不同之处。（1）RHEL中包含了红帽自行开发的闭源软件（如红帽集群套件等），这些软件并未开放源代码，因此也就未包含在Centos发行版中。（2）Centos发行版通常会修改RHEL中存在的一些BUG，并提供了一个yum源以便用户可以随时更新操作系统。（3）与RHEL提供商业技术支持不同，Centos并不提供任何形式的技术支持，用户遇到的问题需要用户自行解决，因此CentoS对技术人员的要求更高。RHEL与CentOS还有许多不同之处，此处不一一列举，感兴趣的读者可以参考相关资料了解。值得注意的是年初，Centos与Redhat同时宣布，Centos将加入Redhat，共同打造CentoS，业界普遍希望此举能让Centos操作系统更加强大虽然Centos的技术门槛更高，但其稳定、安全、高效等特点吸引了一大批经验丰富的I管理人员加入，从近些年来的使用情况来看，其发展非常迅猛。许多I企业都在使用CentoS，其中不乏像淘宝、网易这样的IT巨头。1.2.2Centos7的最新改进Centos每一次新版本的发布都会提供许多新的功能，并对已经存在的软件进行了大量的优化。例如Centos5发布后，用户惊奇地发现yum包管理器更具人性化了，而Centos6对虚拟化进行了大量的修改。CentOS7也不例外，其改进主要有：（1）更新内核版本为3.10.0：新版本的内核将对swap内存空间进行压缩，这将显著提高IO性能；优化KVM虚拟化支持；开启固态硬盘和机械硬盘框架，同时使用这两种硬盘的系统将会提速；更新和改进了图形、音频声音驱动等。（2）文件系统方面：默认支持XFS文件系统，并更新了KVM，使其可以支持ext4和XFS快照。（3）网络方面：支持Firewall（动态防火墙），防火墙现在可以支持区域和网络信任，配置防火墙之后也不需要重新启动防火墙就可以应用配置了；更新了高性能网络驱动等。4）支持Linuκ容器：Linux容器能提供轻量化的虚拟化，以便隔离进程和资源，这将提高资源的使用效率。5）用Systemd替换SysVinit：更好的服务管理框架能使存在依赖的服务之间更好地并行化。Centos7有许多改进，此处不再一一列举，感兴趣的读者可以阅读相关文档了解。对于运维人员而言，Centos新版本无疑会在功能、操作便捷性和性能等方面带来巨大改变，甚至一些操作方式（例如防火墙、系统服务管理）也会发生改变，这些改变需要运维人员一一适应，以高效地管理你的系统。1.3Linux运维工程师的技能对运维工程师而言，需要了解的知识可以归纳为宏观和微观两个层面。宏观层面需要了解整个系统的架构，不同的服务是如何一环扣一环协同工作的；而从微观层面则需要运维工程师了解系统的每一个工作步骤。本节将试图从不同的技术层面介绍运维工程师需要的技能。1.3.1系统和系统服务系统作为服务的承载，无论是在安装过程中还是在管理、维护过程中都需要一定的技能，这些技能包括：基础命令的使用、系统中的工具（例如awk、sed、日志工具等）、系统中重要配置文件等。除了这些基础技能之外，运维工程师还需要对Linux系统本身有一定的了解，以便排错及优化系统。运维工程师做的所有工作都是为了应用系统服务能正常运行，因此这是运维工程师技能的核心部分。常见的应用系统服务有：（1）网页服务：Apache、Nginx配合PHP无疑是Linux系统中最常用的网页服务器平台，大部分企业都会使用这两个软件搭建网站平台，因此熟悉这两种软件成了运维工程师的必备技能之一。通常需要了解这两个软件的安装、配置和优化及如何配合PHP进行工作，当然最重要的是能通过日志排除故障。（2）数据库：与网页服务器协同运行的通常还有数据库，虽然Linux能使用的数据库有很多，例如MySQL、PostgreSQL、Oracle等，但MySQL无疑是使用最广泛的数据厍软件。因此需要熟练地安装MySQL，并能熟练地在MySQL数据库中查询、插入、修改、删除数据。（3）脚本语言：随着自动化运维的普及，运维工程师会接触到大量的脚本。接触最多的当属Bashshell脚本，这类脚本普遍存在于Linux系统中，因此必须掌握这类脚本。除此之外，Python和Perl也是运维中经常使用的语言，但这二者通常只需要熟练地使用一种即可。（4）文件服务：文件服务通常是FTP和Samba，目前仍有不少企业仍在使用这类服务，因此需要熟练使用。除以上列举的常见应用系统服务之外，还有一些服务，例如DNS、邮件服务等，这些服务也有不少应用，此处不再一一列举。1.3.2网络知识网络承载着所有的网络服务，是运维工作的基础所在。目前大部分企业中通常会有专职人员管理网络，因此Linux运维工程师通常无须处理与网络有关的事情。但也有一些小型企业没有专门的网络管理员，这时就需要运维工程师自己亲手建立网络或在已有网络上进行扩展。由于Linux中的系统服务与网络息息相关，因此无论所在企业是否有专职网络管理人员，运维工程师都须要具备一定的网络知识，以便发生故障时判断问题出在哪儿。网络知识可以概括为以下几个部分：（1）网络基础知识部分：包括IP地址与子网、路由等。无论企业是否有专职网络管理人员，操作系统的网络环境都要运维工程师设置，因此这部分知识必须要掌握。（2）网络结构知识部分：包括VLAN、交换机与路由器配置、网络拓扑等。运维工程师至少应该了解这些知识，以便准确判断故障发生于何处。（3）TCP和UDP协议、防火墙：在运维工作中这些知识必不可少，例如优化系统、防止攻击、配置防火墙等都需要这些知识。网络知识远不止以上列举的这些，但对于运维工程师而言，不必完全掌握，有时只需要了解对端设备类型、特性就可以完成大部工作。1.4小结Linux是一个免费、开源的操作系统软件，是自由软件和开源软件的典型代表，很多大型公司或个人开发者选择使用Linux。Linux在服务器领域也具有广泛的应用。本章主要介绍了Linux的版本、CentOS的发展及特点，还有运维工程师需要具备的技能等知识。