概述与 Linux 基础

4 minBeginner2026/6/14

DevOps/SRE 理念、Linux 系统管理、文件系统、用户权限、Shell 脚本与日志管理。

1. DevOps 与 SRE 理念

1.1 DevOps 定义

DevOps 是一种强调开发（Development）与运维（Operations）协作的文化和实践，旨在缩短交付周期、提高部署频率、降低变更失败率。

1.2 DevOps 与 SRE 对比

维度	DevOps	SRE
理念	文化与协作	工程化方法论
目标	加速交付	保证可靠性
方法	CI/CD、自动化	SLI/SLO、错误预算
角色	全栈工程师	可靠性工程师
核心指标	部署频率、变更前置时间	可用性、延迟、错误率

1.3 DevOps 核心实践

计划 → 编码 → 构建 → 测试 → 发布 → 部署 → 运维 → 监控
  ↑                                              │
  └──────────── 持续反馈 ←───────────────────────┘

实践	描述	工具
CI/CD	持续集成与持续交付	GitHub Actions、Jenkins
IaC	基础设施即代码	Terraform、Ansible
容器化	应用容器化部署	Docker、Kubernetes
监控	全链路可观测性	Prometheus、Grafana
自动化	减少手动操作	Ansible、Shell

2. Linux 系统管理

2.1 Linux 发行版

发行版	特点	适用场景
Ubuntu	用户友好、包丰富	开发环境、桌面
CentOS/Rocky	稳定、兼容 RHEL	生产服务器
Debian	极致稳定	服务器、嵌入式
Alpine	轻量（5MB）	容器镜像

2.2 常用系统命令

# 系统信息
uname -a                    # 内核版本
cat /etc/os-release         # 系统版本
hostname                    # 主机名
uptime                      # 运行时间和负载

# CPU 信息
lscpu                       # CPU 详细信息
nproc                       # CPU 核心数
top / htop                  # 实时进程监控

# 内存信息
free -h                     # 内存使用情况
vmstat 1 5                  # 虚拟内存统计

# 磁盘信息
df -h                       # 磁盘使用情况
du -sh /path/*              # 目录大小
lsblk                       # 块设备列表
fdisk -l                    # 磁盘分区

# 网络信息
ip addr                     # 网络接口
ip route                    # 路由表
ss -tlnp                    # 监听端口

3. 文件系统

3.1 目录结构

/           根目录
├── bin     基本命令（所有用户可用）
├── sbin    系统管理命令（root 可用）
├── etc     配置文件
├── home    用户主目录
├── root    root 用户主目录
├── var     可变数据（日志、缓存）
├── tmp     临时文件
├── usr     用户程序
│   ├── bin   用户命令
│   ├── lib   库文件
│   └── local 本地安装
├── opt     第三方软件
├── proc    进程信息（虚拟文件系统）
├── sys     系统信息（虚拟文件系统）
└── dev     设备文件

3.2 文件操作

# 文件查看
cat file.txt               # 查看全部内容
less file.txt              # 分页查看
head -n 20 file.txt        # 前 20 行
tail -f /var/log/syslog    # 实时查看日志

# 文件搜索
find / -name "*.conf" 2>/dev/null     # 按名称搜索
find /var -size +100M                 # 按大小搜索
grep -r "error" /var/log/             # 按内容搜索
locate nginx.conf                     # 快速定位（需 updatedb）

# 文件权限
chmod 755 script.sh         # rwxr-xr-x
chmod +x script.sh          # 添加执行权限
chown user:group file.txt   # 修改所有者
chgrp group file.txt        # 修改所属组

# 软链接与硬链接
ln -s /path/target link     # 软链接（符号链接）
ln /path/target link        # 硬链接

3.3 文件系统类型

类型	特点	适用场景
ext4	Linux 默认、稳定	通用
XFS	大文件性能好	数据库、大文件
Btrfs	快照、压缩	NAS、容器
ZFS	数据完整性、快照	存储服务器
OverlayFS	联合挂载	容器

4. 用户与权限

4.1 用户管理

# 用户操作
useradd -m -s /bin/bash newuser    # 创建用户
passwd newuser                      # 设置密码
usermod -aG docker newuser         # 添加到组
userdel -r olduser                  # 删除用户及主目录

# 组操作
groupadd developers                 # 创建组
gpasswd -a user developers          # 添加用户到组
groups user                         # 查看用户所属组

# 切换用户
su - username                       # 切换用户
sudo command                        # 以 root 执行

# sudo 配置
visudo                              # 编辑 sudoers
# 添加: newuser ALL=(ALL) NOPASSWD: /usr/bin/docker

4.2 权限模型

-rwxr-xr-- 1 owner group 4096 Jun 14 10:00 file.txt
│├──┤├──┤├──┤
│ │   │   │
│ │   │   └── 其他用户: r-- (4)
│ │   └────── 组: r-x (5)
│ └────────── 所有者: rwx (7)
└──────────── 文件类型: - 普通文件, d 目录, l 链接

权限	数字	文件	目录
r	4	读取内容	列出内容
w	2	修改内容	创建/删除文件
x	1	执行	进入目录

4.3 特殊权限

# SUID - 以文件所有者身份执行
chmod u+s /usr/bin/passwd    # 4755

# SGID - 以文件所属组身份执行 / 新文件继承组
chmod g+s /shared/dir        # 2755

# Sticky Bit - 只有所有者能删除
chmod +t /tmp                # 1777

5. Shell 脚本

5.1 基础语法

#!/bin/bash

# 变量
NAME="DevOps"
echo "Hello, $NAME"
echo "进程 PID: $$"
echo "脚本路径: $0"
echo "参数数量: $#"
echo "所有参数: $@"

# 条件判断
if [ -f "/etc/nginx/nginx.conf" ]; then
    echo "Nginx 配置文件存在"
elif [ -d "/etc/nginx" ]; then
    echo "Nginx 目录存在但无配置"
else
    echo "Nginx 未安装"
fi

# 循环
for i in {1..10}; do
    echo "第 $i 次循环"
done

while read line; do
    echo "处理: $line"
done < input.txt

# 函数
check_service() {
    local service=$1
    if systemctl is-active --quiet "$service"; then
        echo "$service 运行中"
        return 0
    else
        echo "$service 未运行"
        return 1
    fi
}

check_service nginx

5.2 实用脚本

#!/bin/bash
# 系统健康检查脚本

set -euo pipefail

RED='\033[0;31m'
GREEN='\033[0;32m'
YELLOW='\033[1;33m'
NC='\033[0m'

log_ok()   { echo -e "${GREEN}[OK]${NC} $1"; }
log_warn() { echo -e "${YELLOW}[WARN]${NC} $1"; }
log_fail() { echo -e "${RED}[FAIL]${NC} $1"; }

# CPU 检查
check_cpu() {
    local load=$(awk '{print $1}' /proc/loadavg)
    local cores=$(nproc)
    local threshold=$(echo "$cores * 0.8" | bc)
    if (( $(echo "$load > $threshold" | bc -l) )); then
        log_warn "CPU 负载过高: $load (阈值: $threshold)"
    else
        log_ok "CPU 负载正常: $load"
    fi
}

# 内存检查
check_memory() {
    local usage=$(free | awk '/Mem/{printf("%.1f"), $3/$2*100}')
    if (( $(echo "$usage > 90" | bc -l) )); then
        log_fail "内存使用率过高: ${usage}%"
    elif (( $(echo "$usage > 80" | bc -l) )); then
        log_warn "内存使用率偏高: ${usage}%"
    else
        log_ok "内存使用率正常: ${usage}%"
    fi
}

# 磁盘检查
check_disk() {
    local usage=$(df -h / | awk 'NR==2{print $5}' | tr -d '%')
    if [ "$usage" -gt 90 ]; then
        log_fail "磁盘使用率过高: ${usage}%"
    elif [ "$usage" -gt 80 ]; then
        log_warn "磁盘使用率偏高: ${usage}%"
    else
        log_ok "磁盘使用率正常: ${usage}%"
    fi
}

# 服务检查
check_services() {
    for svc in nginx docker sshd; do
        if systemctl is-active --quiet "$svc" 2>/dev/null; then
            log_ok "$svc 运行中"
        else
            log_warn "$svc 未运行"
        fi
    done
}

echo "===== 系统健康检查 $(date) ====="
check_cpu
check_memory
check_disk
check_services
echo "===== 检查完成 ====="

6. 包管理

6.1 APT（Debian/Ubuntu）

# 更新源
sudo apt update && sudo apt upgrade -y

# 安装/卸载
sudo apt install nginx -y
sudo apt remove nginx --purge
sudo apt autoremove

# 搜索
apt search nginx
apt show nginx

# 添加 PPA
sudo add-apt-repository ppa:nginx/stable

6.2 YUM/DNF（RHEL/CentOS）

# 更新
sudo dnf update -y

# 安装
sudo dnf install nginx -y
sudo dnf remove nginx

# 搜索
dnf search nginx
dnf info nginx

# 添加仓库
sudo dnf config-manager --add-repo https://repo.example.com/repo.rpm

7. systemd 服务管理

7.1 常用命令

# 服务管理
systemctl start nginx       # 启动
systemctl stop nginx        # 停止
systemctl restart nginx     # 重启
systemctl reload nginx      # 重载配置
systemctl status nginx      # 查看状态
systemctl enable nginx      # 开机自启
systemctl disable nginx     # 禁用自启

# 日志查看
journalctl -u nginx         # 服务日志
journalctl -f               # 实时日志
journalctl --since "1 hour ago"
journalctl -p err           # 错误级别日志

7.2 自定义 Service

# /etc/systemd/system/myapp.service
[Unit]
Description=My Application Service
After=network.target docker.service
Requires=docker.service

[Service]
Type=simple
User=appuser
Group=appgroup
WorkingDirectory=/opt/myapp
ExecStart=/opt/myapp/start.sh
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
Restart=on-failure
RestartSec=5
Environment=NODE_ENV=production
Environment=PORT=3000

# 安全加固
NoNewPrivileges=true
ProtectSystem=strict
ProtectHome=true
ReadWritePaths=/opt/myapp/data /var/log/myapp

[Install]
WantedBy=multi-user.target

# 启用自定义服务
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable myapp
sudo systemctl start myapp

8. 日志管理

8.1 日志位置

日志	路径	内容
系统日志	`/var/log/syslog`	系统消息
认证日志	`/var/log/auth.log`	登录认证
内核日志	`/var/log/kern.log`	内核消息
服务日志	`journalctl -u service`	systemd 服务

8.2 日志轮转

# /etc/logrotate.d/myapp
/var/log/myapp/*.log {
    daily
    rotate 30
    compress
    delaycompress
    missingok
    notifempty
    create 0644 appuser appgroup
    postrotate
        systemctl reload myapp > /dev/null 2>&1 || true
    endspostrotate
}

8.3 日志分析

# 统计 HTTP 状态码
awk '{print $9}' access.log | sort | uniq -c | sort -rn

# 统计访问量 Top 10 IP
awk '{print $1}' access.log | sort | uniq -c | sort -rn | head -10

# 查找错误
grep -E "ERROR|CRITICAL|FATAL" /var/log/app.log | tail -50

# 按时间段统计
awk '$4 >= "[14/Jun/2026:00:00" && $4 <= "[14/Jun/2026:23:59"' access.log | wc -l

9. 小结

Linux 基础是 DevOps 工程师的必备技能：

DevOps 理念强调协作和自动化，SRE 强调可靠性和量化
Linux 系统管理涵盖 CPU、内存、磁盘、网络的监控和排查
文件系统理解目录结构和权限模型是安全运维的基础
Shell 脚本是自动化运维的核心工具，需掌握条件、循环和函数
systemd 是现代 Linux 的服务管理标准，需熟练编写 Service 文件
日志管理是故障排查的关键，需掌握日志轮转和分析技巧