【Linux】概览

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1. Linux 简介

1.1 什么是 Linux？

Linux 是一个开源的操作系统内核，由 Linus Torvalds 在 1991 年首次发布。它可以运行在多种硬件平台上，从个人电脑到大型服务器，甚至移动设备。Linux 以其高度的可定制性、稳定性和安全性而闻名，其开源的特性使得全球无数开发者可以共同参与改进和完善它。

1.2 Linux 与 Windows 的主要区别

特性	Linux	Windows
开源性	开源，代码可自由获取、修改和分发	闭源，微软拥有代码版权
定制性	高度可定制，用户可根据需求调整系统	定制程度相对较低
软件安装	多通过包管理器，如 APT、YUM 等	多从软件官网下载安装包
安全性	基于权限的安全模型，较少受病毒攻击	易受病毒和恶意软件影响
命令行	命令行功能强大，常用于系统管理	命令行功能相对较弱

1.3 Linux 发行版简介

1.3.1 Ubuntu/Debian

Ubuntu 基于 Debian 开发，以易用性和活跃的社区支持著称。Debian 则以稳定性和丰富的软件包而闻名。它们都使用 APT 包管理器，适合初学者和桌面用户。例如，在 Ubuntu 上安装软件只需一行命令：

sudo apt install firefox

1.3.2 CentOS/RHEL

CentOS 是 Red Hat Enterprise Linux（RHEL）的社区版，二者都以稳定性和企业级支持为核心。常用于服务器环境，使用 YUM 或 DNF 包管理器。安装软件命令如下：

sudo yum install httpd

1.3.3 Fedora/Arch Linux

Fedora 注重创新和新技术应用，常作为新功能的试验田。Arch Linux 则强调轻量级和用户定制，适合有一定经验的用户。例如，在 Fedora 上更新系统：

sudo dnf update

1.4 Linux 的应用场景

Linux 在服务器领域占据主导地位，广泛应用于 Web 服务器、数据库服务器、邮件服务器等。同时，在嵌入式系统、超级计算机、移动设备（如 Android 基于 Linux 内核）等领域也有大量应用。

1.5 Linux 系统架构（内核、Shell、文件系统）

Linux 系统由内核、Shell 和文件系统组成。内核负责管理硬件资源，Shell 为用户提供与内核交互的接口，文件系统则负责组织和存储数据。三者关系如图所示：

[此处插入 Linux 系统架构图，展示内核、Shell 和文件系统的关系]

2. Linux 安装与配置

2.1 虚拟机安装（VMware/VirtualBox）

2.1.1 创建虚拟机

在 VMware 或 VirtualBox 中创建虚拟机时，需指定内存、硬盘空间等参数。例如，在 VirtualBox 中创建虚拟机步骤如下：

打开 VirtualBox，点击 “新建”。

输入虚拟机名称，选择 Linux 系统类型和版本。

设置内存大小，建议 2GB 以上。

创建虚拟硬盘，选择动态分配或固定大小。

2.1.2 安装 Linux 系统

将下载好的 Linux 镜像文件挂载到虚拟机光驱，启动虚拟机后按照安装向导进行操作。以 Ubuntu 安装为例：

选择语言和安装类型。

设置用户名、密码等信息。

等待安装完成，重启虚拟机。

2.2 物理机安装（U 盘启动盘制作）

使用工具如 Rufus 将 Linux 镜像写入 U 盘，制作启动盘。在物理机 BIOS 中设置从 U 盘启动，按照安装向导完成安装。

2.3 初次配置

2.3.1 更新软件源

在 Ubuntu 中，编辑 /etc/apt/sources.list 文件，添加或更新软件源地址，然后执行：

sudo apt update

2.3.2 设置网络连接

使用 nmcli 命令设置网络连接，例如设置静态 IP：

sudo nmcli connection modify ens33 ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.1.100/24 ipv4.gateway 192.168.1.1 ipv4.dns 8.8.8.8

sudo nmcli connection up ens33

2.3.3 安装基础工具（如 SSH、Vim）

安装 SSH 服务：

sudo apt install openssh-server

安装 Vim 编辑器：

sudo apt install vim

3. Linux 基本操作与命令

3.1 终端（Terminal）基础

3.1.1 命令语法结构

命令通常由命令名称、选项和参数组成，例如：

ls -l /home

其中 ls 是命令名称，-l 是选项，/home 是参数。

3.1.2 快捷键与 Tab 补全

常用快捷键如 Ctrl+C 终止命令，Ctrl+L 清屏。Tab 键可用于命令和文件名补全，提高输入效率。

3.2 文件和目录操作

3.2.1 ls、cd、pwd

ls 用于列出目录内容，cd 用于切换目录，pwd 用于显示当前工作目录。例如：

ls -la  # 列出当前目录所有文件，包括隐藏文件

cd /home/user  # 切换到 /home/user 目录

pwd  # 显示当前所在目录

3.2.2 mkdir、touch、rm

mkdir 创建目录，touch 创建文件，rm 删除文件或目录。例如：

mkdir new\_dir  # 创建新目录

touch new\_file.txt  # 创建新文件

rm new\_file.txt  # 删除文件

rm -r new\_dir  # 删除目录及其内容

3.2.3 cp、mv、find

cp 复制文件或目录，mv 移动或重命名文件 / 目录，find 查找文件。例如：

cp file.txt /backup/  # 复制 file.txt 到 /backup 目录

mv old\_name.txt new\_name.txt  # 重命名文件

find / -name "\*.log"  # 在根目录下查找所有.log 文件

3.3 文本处理命令

3.3.1 cat、more、less

cat 用于查看文件内容，more 和 less 用于分页查看。例如：

cat /etc/passwd  # 查看 /etc/passwd 文件内容

more /var/log/syslog  # 分页查看 syslog 文件

less /var/log/dmesg  # 可上下滚动查看 dmesg 文件

3.3.2 grep、sed、awk

grep 用于搜索文本，sed 用于文本替换，awk 用于文本处理和数据提取。例如：

grep "error" /var/log/syslog  # 在 syslog 文件中搜索包含 "error" 的行

sed's/old\_text/new\_text/g' file.txt  # 将 file.txt 中的 old\_text 替换为 new\_text

awk -F: '{print \$1}' /etc/passwd  # 打印 /etc/passwd 文件中每行的第一个字段

3.4 系统信息查看

3.4.1 uname、df、free

uname 查看系统信息，df 查看磁盘使用情况，free 查看内存使用情况。例如：

uname -a  # 显示系统内核等信息

df -h  # 以易读格式显示磁盘使用情况

free -h  # 以易读格式显示内存使用情况

3.4.2 top、ps、kill

top 实时查看系统进程状态，ps 查看当前进程，kill 终止进程。例如：

top  # 启动 top 命令，实时监控进程

ps aux  # 查看所有进程

kill -9 1234  # 强制终止进程号为 1234 的进程

4. 文件系统与权限管理

4.1 Linux 文件系统结构（FHS 标准）

Linux 文件系统遵循 FHS（Filesystem Hierarchy Standard）标准，各主要目录作用如下：

目录	作用
/bin	存放基本命令
/etc	存放系统配置文件
/home	用户主目录
/var	存放可变数据，如日志文件
/usr	存放共享、只读的程序和数据

4.2 文件权限与所有权

4.2.1 chmod（数字与符号模式）

数字模式下，权限用三位八进制数表示，如 755 表示所有者有读、写、执行权限，组用户和其他用户有读、执行权限。符号模式可更直观地修改权限，例如：

chmod u+rwx,g+rx,o+rx file.txt  # 为所有者添加读写执行权限，组用户和其他用户添加读执行权限

chmod 755 file.txt  # 等同于上述操作

4.2.2 chown、chgrp

chown 更改文件所有者，chgrp 更改文件所属组。例如：

sudo chown new\_user file.txt  # 将 file.txt 的所有者改为 new\_user

sudo chgrp new\_group file.txt  # 将 file.txt 的所属组改为 new\_group

4.3 链接文件（硬链接与软链接）

硬链接是文件的另一个名称，与原文件共享相同的 inode。软链接则是一个指向原文件的特殊文件。创建链接示例：

ln file.txt hard\_link.txt  # 创建硬链接

ln -s file.txt soft\_link.txt  # 创建软链接

5. 软件包管理

5.1 包管理工具概述

包管理工具负责安装、更新和卸载软件包，简化软件管理流程。常见包管理工具如 APT（Debian/Ubuntu）、YUM/DNF（CentOS/RHEL/Fedora）等。

5.2 APT（Debian/Ubuntu）

5.2.1 apt update、apt install

apt update 更新软件源索引，apt install 安装软件包。例如：

sudo apt update

sudo apt install python3

5.2.2 软件源配置

编辑 /etc/apt/sources.list 文件，添加或修改软件源地址，以获取最新软件包。

5.3 YUM/DNF（CentOS/RHEL/Fedora）

在 CentOS 中使用 YUM，在 Fedora 中使用 DNF。例如安装软件：

sudo yum install httpd  # CentOS 安装 httpd 服务

sudo dnf install firefox  # Fedora 安装 firefox 浏览器

5.4 源码编译安装

下载软件源码包，解压后进入目录，依次执行 ./configure、make、make install 命令进行安装。例如安装 Nginx：

wget http://nginx.org/download/nginx-1.20.2.tar.gz

tar -zxvf nginx-1.20.2.tar.gz

cd nginx-1.20.2

./configure

make

sudo make install

6. 用户与组管理

6.1 用户账户操作

6.1.1 useradd、usermod、userdel

useradd 创建用户，usermod 修改用户属性，userdel 删除用户。例如：

sudo useradd new\_user -m -s /bin/bash  # 创建新用户，创建主目录并指定默认 shell

sudo usermod -L new\_user  # 锁定用户

sudo userdel new\_user  # 删除用户

6.1.2 密码管理（passwd）

passwd 命令用于设置或修改用户密码。例如：

sudo passwd new\_user  # 设置 new\_user 的密码

6.2 用户组管理

6.2.1 groupadd、groupmod

groupadd 创建用户组，groupmod 修改用户组属性。例如：

sudo groupadd new\_group  # 创建新用户组

sudo groupmod -n new\_name old\_name  # 修改用户组名称

6.3 权限控制（sudo 与 /etc/sudoers）

通过 sudo 命令，普通用户可临时获得管理员权限。编辑 /etc/sudoers 文件可配置用户的 sudo 权限。例如，允许 user1 执行所有命令：

user1 ALL=(ALL) ALL

7. 网络配置与管理

7.1 网络基础命令

7.1.1 ifconfig、ip、ping

ifconfig 查看和配置网络接口，ip 是新一代网络配置工具，ping 测试网络连通性。例如：

ifconfig ens33  # 查看 ens33 网络接口信息

ip addr show ens33  # 查看 ens33 网络接口详细信息

ping 8.8.8.8  # 测试到 8.8.8.8 的网络连通性

7.1.2 netstat、ss

netstat 和 ss 用于查看网络连接和端口状态。例如：

netstat -tunlp  # 查看所有 TCP、UDP 网络连接及对应的进程

ss -tunlp  # 功能类似 netstat

7.2 SSH 远程连接

7.2.1 密钥对认证配置

生成密钥对：

ssh-keygen -t rsa

将公钥复制到远程服务器：

ssh-copy-id user@remote\_server

7.3 防火墙配置

7.3.1 ufw（Ubuntu）

在 Ubuntu 中启用和配置 ufw 防火墙：

sudo ufw enable  # 启用防火墙

sudo ufw allow ssh  # 允许 SSH 连接

7.3.2 firewalld（CentOS）

在 CentOS 中启用和配置 firewalld 防火墙：

sudo systemctl start firewalld  # 启动防火墙

sudo firewall-cmd --add-service=http --permanent  # 允许 HTTP 服务

sudo firewall-cmd --reload  # 重新加载配置

8. Shell 脚本编程基础

8.1 Shell 脚本简介

Shell 脚本是一系列 Shell 命令的集合，可用于自动化任务、简化系统管理。例如，创建一个简单的脚本 hello.sh：

\#!/bin/bash

echo "Hello, World!"

赋予执行权限并运行：

chmod +x hello.sh

./hello.sh

8.2 基本语法

8.2.1 变量与环境变量

定义变量：

name="John"

echo \$name

使用环境变量：

echo \$PATH

8.2.2 条件语句（if-else）

num=10

if \[ \$num -gt 5 ]; then

    echo "Number is greater than 5"

else

    echo "Number is less than or equal to 5"

fi

8.2.3 循环（for、while）

for 循环示例：

for i in {1..5}; do

    echo \$i

done

while 循环示例：

count=1

while \[ \$count -le 5 ]; do

    echo \$count

    count=\$((count + 1))

done

8.3 函数与参数传递

定义函数：

add\_numbers() {

    sum=\$(( \$1 + \$2 ))

    echo \$sum

}

调用函数并传递参数：

result=\$(add\_numbers 3 5)

echo \$result

8.4 实用脚本案例（如备份脚本）

备份脚本示例：

\#!/bin/bash

source\_dir="/home/user/data"

backup\_dir="/backup/user\_data\_\$(date +%Y%m%d%H%M%S)"

mkdir -p \$backup\_dir

cp -r \$source\_dir \$backup\_dir

echo "Backup completed."

9. 系统服务与进程管理

9.1 Systemd 基础

9.1.1 systemctl 命令（启动 / 停止 / 重启服务）

在现代 Linux 系统中，Systemd 成为主流的初始化系统，负责管理系统服务和进程。systemctl 是与 Systemd 交互的主要命令。例如，启动 Apache 服务：

sudo systemctl start httpd

停止服务：

sudo systemctl stop httpd

重启服务：

sudo systemctl restart httpd

还可以查看服务状态：

sudo systemctl status httpd

若服务处于活动状态，会显示类似如下信息：

● httpd.service - The Apache HTTP Server

   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/httpd.service; enabled; vendor preset: disabled)

   Active: active (running) since Mon 2025-03-03 14:25:10 UTC; 3min 15s ago

     Docs: man:httpd(8)

           man:apachectl(8)

 Main PID: 1234 (httpd)

   Status: "Total requests: 0; Current requests/sec: 0; Current traffic:   0 B/sec"

    Tasks: 213 (limit: 4915)

   Memory: 12.5M

   CGroup: /system.slice/httpd.service

           ├─1234 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND

           ├─1235 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND

           ├─1236 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND

           ├─1237 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND

           └─1238 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND

9.1.2 服务配置文件解析

服务配置文件通常位于 /etc/systemd/system/ 目录下，以 .service 结尾。例如，httpd.service 的配置文件内容如下：

\[Unit]

Description=The Apache HTTP Server

After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target

\[Service]

Type=notify

EnvironmentFile=/etc/sysconfig/httpd

ExecStart=/usr/sbin/httpd \$OPTIONS -DFOREGROUND

ExecReload=/usr/sbin/httpd \$OPTIONS -k graceful

ExecStop=/bin/kill -WINCH \${MAINPID}

KillSignal=SIGCONT

PrivateTmp=true

\[Install]

WantedBy=multi-user.target

[Unit] 部分描述服务的基本信息和依赖关系；[Service] 部分定义服务的启动、停止和重启等操作；[Install] 部分指定服务在哪些运行级别下启动。

9.2 定时任务（cron 与 crontab）

cron 是 Linux 系统中的定时任务服务，crontab 用于管理用户的定时任务。每个用户都可以通过 crontab -e 命令编辑自己的定时任务列表。例如，设置每天凌晨 2 点执行一次备份脚本：

0 2 \* \* \* /path/to/backup\_script.sh

这行命令中，五个字段分别表示分钟（0 - 59）、小时（0 - 23）、日期（1 - 31）、月份（1 - 12）、星期（0 - 6，0 表示周日）。

10. Linux 安全基础

10.1 文件系统安全（SELinux/AppArmor）

10.1.1 SELinux

SELinux（Security-Enhanced Linux）是一种强制访问控制（MAC）安全模块，它为文件、进程和用户分配安全上下文。例如，在 SELinux 处于强制模式下，若一个进程试图访问没有相应权限的文件，即使该进程的所有者具有文件的读写权限，访问也会被拒绝。可以通过 sestatus 命令查看 SELinux 的状态：

sestatus

若输出 SELinux status: enabled，表示 SELinux 已启用。要临时切换到宽容模式（仅记录违反规则的操作，但不阻止），可执行：

setenforce 0

要永久更改 SELinux 模式，需编辑 /etc/selinux/config 文件，将 SELINUX=enforcing 修改为 SELINUX=permissive 或 SELINUX=disabled，然后重启系统。

10.1.2 AppArmor

AppArmor 也是一种基于 MAC 的安全系统，它通过为每个程序定义一个配置文件来限制程序的访问权限。例如，对于 Apache 服务，AppArmor 配置文件 /etc/apparmor.d/usr.sbin.httpd 定义了 Apache 进程可以访问的文件和目录。启用或禁用 AppArmor 配置文件可使用 aa-enforce 和 aa-complain 命令：

sudo aa-enforce /etc/apparmor.d/usr.sbin.httpd  # 强制模式

sudo aa-complain /etc/apparmor.d/usr.sbin.httpd  # 宽容模式

10.2 日志管理（journalctl）

journalctl 用于查看和管理系统日志。它收集了内核、系统服务和应用程序的日志信息。例如，查看系统启动日志：

journalctl -b

查看某个服务的日志，如 httpd 服务：

journalctl -u httpd

还可以根据时间范围查看日志，例如查看过去一小时的日志：

journalctl --since "1 hour ago"

10.3 安全最佳实践

10.3.1 最小化权限原则

只给用户和进程分配完成任务所需的最小权限。例如，普通用户不需要执行 sudo 命令的权限，除非确实有必要。在文件权限设置上，避免赋予过多的读写执行权限。对于一个只需要读取的文件，将其权限设置为 444（所有者、组用户和其他用户都只有读权限）。

10.3.2 定期更新与漏洞修复

定期使用包管理器更新系统软件包，以修复已知的安全漏洞。在 Ubuntu 上：

sudo apt update && sudo apt upgrade

在 CentOS 上：

sudo yum update

11. 实战场景与应用

11.1 Web 服务器部署（Nginx/Apache）

11.1.1 Nginx 部署

安装 Nginx：

在 Ubuntu 上：

sudo apt install nginx

在 CentOS 上：

sudo yum install nginx

配置 Nginx：编辑 /etc/nginx/nginx.conf 或在 /etc/nginx/conf.d/ 目录下创建新的配置文件。例如，创建一个简单的虚拟主机配置文件 /etc/nginx/conf.d/mysite.conf：

server {

    listen       80;

    server\_name  mysite.com;

    location / {

        root   /var/www/html/mysite;

        index  index.html index.htm;

    }

}

启动 Nginx 服务：

sudo systemctl start nginx

11.1.2 Apache 部署

安装 Apache：

在 Ubuntu 上：

sudo apt install apache2

在 CentOS 上：

sudo yum install httpd

配置 Apache：编辑 /etc/httpd/conf/httpd.conf 或在 /etc/httpd/conf.d/ 目录下创建新的配置文件。例如，创建一个虚拟主机配置文件 /etc/httpd/conf.d/mysite.conf：

\<VirtualHost \*:80>

&#x20;   ServerName mysite.com

&#x20;   DocumentRoot /var/www/html/mysite

\</VirtualHost>

启动 Apache 服务：

sudo systemctl start httpd

11.2 数据库安装（MySQL/PostgreSQL）

11.2.1 MySQL 安装

在 Ubuntu 上安装 MySQL：

sudo apt install mysql-server

安装过程中，会提示设置 root 用户密码。安装完成后，可通过以下命令登录 MySQL：

mysql -u root -p

进行一些基本的安全设置，如删除匿名用户、禁止 root 远程登录等：

DELETE FROM mysql.user WHERE User='';

UPDATE mysql.user SET Host='localhost' WHERE User='root';

FLUSH PRIVILEGES;

11.2.2 PostgreSQL 安装

在 Ubuntu 上安装 PostgreSQL：

sudo apt install postgresql

默认情况下，PostgreSQL 创建一个名为 postgres 的系统用户。切换到该用户并启动 PostgreSQL 命令行工具：

sudo su - postgres

psql

在 psql 提示符下，可以创建新用户和数据库：

CREATE USER new\_user WITH PASSWORD 'password';

CREATE DATABASE new\_database OWNER new\_user;

11.3 容器化入门（Docker 基础）

安装 Docker：

在 Ubuntu 上：

sudo apt-get update

sudo apt-get install \\

    ca-certificates \\

    curl \\

    gnupg \\

    lsb - release

sudo mkdir -p /etc/apt/keyrings

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg

echo \\

  "deb \[arch=\$(dpkg --print -architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu \\

  \$(lsb\_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

sudo apt-get update

sudo apt-get install docker - ce docker - ce - cli containerd.io docker - compose - plugin

在 CentOS 上：

sudo yum install -y yum-utils

sudo yum-config-manager \\

    \--add - repo \\

    https://download.docker.com/linux/centos/docker - ce.repo

sudo yum install docker - ce docker - ce - cli containerd.io docker - compose - plugin

验证 Docker 安装：

sudo docker run hello - world

拉取并运行一个简单的容器，如运行一个基于 nginx 镜像的容器：

sudo docker pull nginx

sudo docker run -d -p 8080:80 nginx

上述命令中，-d 表示在后台运行容器，-p 8080:80 将容器的 80 端口映射到主机的 8080 端口。

结语
感谢您的阅读！期待您的一键三连！欢迎指正！