20、FreeBSD 命令行工具使用指南

FreeBSD 命令行工具使用指南

在服务器管理中，命令行工具是强大且高效的管理手段。FreeBSD 系统提供了一系列实用的命令行工具，可用于监控 FreeNAS 服务器的系统状态、管理服务以及处理 RAID 阵列等。以下将详细介绍这些工具的使用方法。

1. 从命令行监控 FreeNAS 服务器

FreeBSD 包含多个用于系统监控的工具，可对磁盘空间和系统进程进行监控。

1.1 使用 mount 查看已挂载的磁盘

要查看 FreeNAS 服务器上已挂载的磁盘，可使用 mount 命令：

freenas:~# mount
/dev/ad0s1a on / (ufs, local, soft-updates)
devfs on /dev (devfs, local)
/dev/raid5/raid5p1 on /mnt/raid5 (ufs, local, soft-updates, acls)

该命令的输出与 Web 界面中“Diagnostics: Information: Mounts”页面的输出相同。每个设备都会列出其挂载点、文件系统类型和相关选项。从上述输出可知，包含 FreeBSD 和 FreeNAS 软件的根目录位于第一个 IDE 驱动器（ad0）上，并且该 FreeNAS 服务器在 /mnt/raid 上挂载了 RAID 5 配置。

1.2 使用 df 检查磁盘空间使用情况

df 命令可用于显示磁盘空间使用情况，它有一个可选参数 -h （人类可读标志），可使输出更易于阅读：

freenas:~# df -h
Filesystem            Size    Used   Avail Capacity  Mounted on
/dev/ad0s1a           121M     56M     56M    50%    /
devfs                 1.0K    1.0K      0B   100%    /dev
/dev/raid5/raid5p1    3.9G    239M    3.3G     7%    /mnt/raid5

该命令会列出每个文件系统的总大小、已使用空间、可用空间以及磁盘使用百分比。

1.3 使用 du 查看目录大小

du 命令可显示指定文件和文件夹（包括子文件夹）的磁盘空间使用情况，如果未指定文件夹，则显示当前文件夹的使用情况。例如，要查看 /mnt/raid5 目录的使用情况：

freenas:~# cd /mnt/raid5/
freenas:/mnt/raid5# du -hs
239M    .

要查看 /mnt/raid5 目录下 pictures 文件夹的使用情况：

freenas:~# du -h /mnt/raid5/pictures
2.5M    /mnt/raid5/pictures

1.4 使用 ps 和 top 进行进程监控

FreeNAS 服务器可以同时运行多个程序，每个程序作为一个单独的进程运行，每个进程会占用系统的 CPU 时间和其他系统资源。若程序出现问题，可能会占用过多的 CPU 时间或内存，影响其他程序的运行。可以使用以下命令监控服务器上运行的进程：
- ps 命令 ：显示机器上当前运行的进程。常用的 ps aux 命令可显示系统上的所有进程：

freenas:~# ps aux
USER  PID %CPU %MEM   VSZ   RSS  TT  STAT STARTED      TIME COMMAND
root   10 84.6  0.0     0     8  ??  RL   10:28AM  69:12.51 [idle: cpu0]
root    0  0.0  0.0     0     0  ??  WLs  10:28AM   0:00.00 [swapper]
root    1  0.0  0.2   772   388  ??  SLs  10:28AM   0:00.09 /sbin/init --
root    2  0.0  0.0     0     8  ??  DL   10:28AM   0:01.22 [g_event]
root    3  0.0  0.0     0     8  ??  DL   10:28AM   0:01.14 [g_up]
root    4  0.0  0.0     0     8  ??  DL   10:28AM   0:01.60 [g_down]
root    5  0.0  0.0     0     8  ??  DL   10:28AM   0:00.00 [crypto]
root    6  0.0  0.0     0     8  ??  DL   10:28AM   0:00.00 [crypto returns]

各列含义如下：
| 列名 | 含义 |
| ---- | ---- |
| USER | 拥有该进程的用户名称 |
| PID | 每个进程的唯一进程 ID |
| %CPU | 进程的 CPU 利用率，是过去一分钟内的衰减平均值 |
| %MEM | 进程使用的物理内存量 |
| VSZ | 进程的虚拟内存大小（以千字节为单位） |
| RSS | 进程使用的非交换物理内存大小（以千字节为单位） |
| TT | 控制终端，若为 ?? 表示没有控制终端 |
| STAT | 进程的状态， S 表示进程正在休眠，可随时唤醒； L 表示进程正在等待获取锁； R 表示可运行的进程 |
| STARTED | 进程的启动时间 |
| TIME | 累积的 CPU 时间，包括进程运行时间和在内核中代表该进程花费的时间 |
| COMMAND | 启动程序的命令 |

若要在长列表中查找特定进程，可使用 grep 命令进行文本匹配。例如，查找 FTP 服务器进程：

freenas:~# ps aux | grep ftp
root    981  0.0  0.8  3636  1904  ??  Ss   0:00.07 pure-ftpd
root   1407  0.0  0.4  1528   984  p0  R+   0:00.02 grep ftp

运行该命令时， grep 命令本身也会显示出来，但它并非 FTP 服务的一部分。

• top 命令 ： ps 命令仅显示系统进程的快照，而 top 程序提供系统的动态实时视图。它会显示系统摘要（包括 CPU 使用率、内存使用率等统计信息）以及运行进程列表，该列表会随着系统的使用动态变化，且首先列出使用最多 CPU 的进程。 top 命令的前几行输出如下：

last pid:  1410;  load av:  0.00,  0.00,  0.00    up 0+01:39:09  12:07
23 processes:  2 running, 21 sleeping
CPU:  0.0% user,  0.0% nice,  3.8% sys,  0.0% interrupt, 96.2% idle
Mem: 10M Active, 12M Inact, 13M Wired, 68K Cache, 9648K Buf, 207M Free
Swap:
  PID USERNAME  THR PRI NICE   SIZE    RES STATE    TIME   WCPU COMMAND
 1087 root        1   4    0  3168K  2212K kqread   0:02  0.00% lighttpd
 1023 root        3  20    0  7160K  4104K kserel   0:01  0.00% mediatom
 1250 root        1  76    0  5640K  2720K RUN      0:01  0.00% sshd
  927 root        1  76    0  5496K  3208K select   0:01  0.00% nmbd
 1253 root        1  20    0  4000K  2780K pause    0:01  0.00% csh

2. FreeNAS 的高级 FreeBSD 命令

之前主要处于只读模式，仅对系统进行查看和监控，接下来将介绍如何通过命令行进行一些更改操作。

2.1 启动和停止服务

许多 FreeNAS 服务器组件需要重启才能接受新配置，因此可通过命令行手动重启服务。控制各种服务的脚本都保存在 /etc/rc.d 目录中，要管理服务，可直接从该目录调用相应脚本。例如，重启 AFP 服务：

freenas:~# /etc/rc.d/afpd restart
Stopping afpd.
Starting afpd.

这些脚本接受的命令及其含义如下：
| 命令 | 含义 |
| ---- | ---- |
| start | 启动服务，若服务已在运行，则不执行任何操作 |
| stop | 停止服务，若服务未运行，则无任何反应 |
| restart | 先停止服务，再启动服务。若服务未运行，停止操作会失败，但脚本仍会继续启动服务 |
| status | 显示服务是否正在运行 |

可启动和停止的服务如下：
| 名称 | 服务描述 |
| ---- | ---- |
| afpd | Apple 文件协议守护进程，提供与 Apple Mac 计算机的连接 |
| lighttpd | Web 界面的内置 Web 服务器 |
| mediatomb.sh | UPnP 服务器 |
| nfsd | 用于与 UNIX 类型客户端共享文件的 NFS 服务器 |
| nfslocking | NFS 服务器的一部分，需要单独控制 |
| pureftpd | FTP 服务器 |
| rsync_client | RSYNC 客户端 |
| rsync_local | 用于两个本地磁盘之间同步的本地 RSYNC 客户端 |
| rsyncd | RSYNC 服务器 |
| samba | 用于 Windows 连接的 CIFS/SMB 服务器 |
| smartd | 硬盘监控服务 |
| sshd | 安全 shell 服务 |
| unison | 同步服务 |

2.2 使用 kill 和 killall 终止进程

• kill 命令 ：尝试关闭正在运行的进程。在 FreeBSD 中，操作系统向进程发送信号以通知其关闭。 kill 命令的默认信号是 TERM （信号 15），表示软件终止。若进程出现问题，可能不会响应正常关闭信号，此时需发送 KILL 信号（信号 9）。例如，终止进程 1234：

freenas:~# kill -9 1234

• killall 命令 ：通过进程名称而非 PID 终止运行的进程。与 kill 命令一样， killall 也接受信号参数，使用 -9 可终止进程。例如，终止所有 FTP 进程：

freenas:~# killall -9 pure-ftpd

需要注意的是，使用 killall 时必须指定进程的确切名称。 killall 还有两个有用的参数：
- -s ：仅显示将要执行的操作，但不发送任何信号。
- -v ：显示与 -s 类似的输出，但会实际发送信号并报告已执行的操作。

freenas:~# killall -9 -s pure-ftpd
kill -KILL 2045

3. RAID 命令行工具

部分用户在使用 FreeNAS 时会遇到 RAID 配置问题，虽然 FreeNAS 中的 RAID 软件质量很高，但仍可能出现问题。Web 界面中可用的所有 RAID 功能在命令行中同样可用。不同类型的 RAID 级别使用不同的命令，管理 RAID 1 集的实用程序对 RAID 5 一无所知，反之亦然。RAID 实用程序包括 gconcat 、 gstripe 、 gmirror 和 graid5 。

在使用命令行管理 RAID 集时需注意，虽然拥有完全的管理和控制权，但也可能因失误破坏 RAID 集。若对通过命令行管理 RAID 集感到不适，建议使用 Web 界面，它能提供一定程度的保护。此外，使用命令行时，Web 界面可能与服务器的当前配置不同步。

3.1 列表和状态命令

管理 RAID 级别的每个实用程序都有一些共同的命令，即 list 和 status 命令。
- status 命令 ：提供构成 RAID 集的磁盘的简要摘要以及 RAID 集的当前状态。例如，查看 RAID 5 阵列的状态：

freenas:~# graid5 status
       Name         Status  Components
raid5/myraid5  COMPLETE CALM  da0
                              ad3
                              ad1

从输出可知，该 RAID 5 集是完整的（没有磁盘缺失），且未在重建，由磁盘 da0 、 ad3 和 ad1 组成。
- list 命令 ：输出更全面，在很多情况下属于调试信息。当 RAID 阵列正常工作时，此信息可能不太有用，但在遇到问题时，这些信息可能非常有价值。例如，获取 RAID 5 的列表信息：

freenas:~# graid5 list
Geom name: myraid5
State: COMPLETE CALM
Status: Total=3, Online=3
Type: AUTOMATIC
Pending: (wqp 0 // 0)
Stripesize: 131072
MemUse: 0 (msl 0)
Newest: -1
ID: 1419279684
Providers:
1. Name: raid5/myraid5
   Mediasize: 4294705152 (4.0G)
   Sectorsize: 512
   Mode: r1w1e2
Consumers:
1. Name: da0
   Mediasize: 2147483648 (2.0G)
   Sectorsize: 512
   Mode: r2w2e3
   DiskNo: 2
   Error: No
2. Name: ad3
   Mediasize: 2147483648 (2.0G)
   Sectorsize: 512
   Mode: r2w2e3
   DiskNo: 1
   Error: No
3. Name: ad1
   Mediasize: 2147483648 (2.0G)
   Sectorsize: 512
   Mode: r2w2e3
   DiskNo: 0
   Error: No

3.2 不同 RAID 级别的操作

• JBOD 和 gconcat ：JBOD（Just a Bunch of Disks）不提供任何磁盘故障保护，在命令行中可做的操作不多。可使用 gconcat status 检查 JBOD 阵列的状态：

freenas:~# gconcat status
         Name  Status  Components
concat/myjbod      UP  ad3
                       ad1

虽然可以完全通过命令行创建、格式化和挂载 JBOD 阵列，但由于 Web 界面对此一无所知，且阵列未保存在 FreeNAS 配置中，机器重启后会被遗忘，因此价值不大。
- RAID 0 和 gstripe ：与 JBOD 类似，RAID 0 不提供磁盘故障保护，在命令行中可做的操作有限。可使用 gstripe status 检查 RAID 0 阵列的状态：

freenas:~# gstripe status
          Name  Status  Components
stripe/myraid0      UP  da0
                        da1

同样，可通过命令行创建、格式化和挂载 RAID 0 阵列，但由于 Web 界面不了解新创建的阵列，且机器重启后会被遗忘，因此价值不大。
- RAID 1 和 gmirror ：RAID 1（镜像）是 FreeBSD/FreeNAS 提供的 4 种基本 RAID 级别中第一种提供磁盘故障保护的级别。当镜像集中的一个磁盘（如 da0 ）缺失时， gmirror status 的输出如下：

freenas:~# gmirror status
           Name    Status  Components
mirror/mymirror  DEGRADED  ad1

重建镜像阵列的步骤与相关说明一致，可使用命令行而非 Web 界面进行重建。新磁盘插入系统后，需使用 forget 命令，该命令不会忘记整个镜像集，只会忘记当前不可用的驱动器。执行 forget 命令后，插入新磁盘，阵列将开始重建：

freenas:~# gmirror forget mymirror
freenas:~# gmirror insert mymirror da0
freenas:~# gmirror status
           Name    Status  Components
mirror/mymirror  DEGRADED  ad0
                           da0 (17%)

镜像集重建完成后，状态如下：

freenas:~# gmirror status
           Name    Status  Components
mirror/mymirror  COMPLETE  ad1
                           da1

• RAID 5 和 graid5 ：磁盘故障后修复 RAID 5 阵列的过程与相关说明相同，这次使用命令行而非 Web 界面。使用 status 命令可发现阵列存在问题：

freenas:~# graid5 status
       Name         Status  Components
raid5/myraid5  DEGRADED CALM  ad3
                              ad1

磁盘 da0 缺失，RAID 处于降级状态。更换磁盘后，使用 graid5 insert 命令将新磁盘放回阵列：

freenas:~# graid5 insert myraid5 da0

阵列将开始重建，可再次使用 graid5 status 命令检查重建状态：

freenas:~# graid5 status
       Name           Status  Components
raid5/myraid5  REBUILDING CALM  ad3
                                ad1
                                da0 (543162368 / 25% (p:0))

阵列重建完成后，将恢复到 COMPLETE 状态：

freenas:~# graid5 status
       Name         Status  Components
raid5/myraid5  COMPLETE CALM  ad3
                              ad1
                              da0

4. FreeNAS 的文件存储位置

FreeNAS 服务器在多个位置存储重要文件，以下是 FreeBSD 中 FreeNAS 服务器使用的一些关键目录的总结：
| 目录 | 重要性 |
| ---- | ---- |
| /root | 根用户的主目录 |
| /mnt | 所有磁盘和 RAID 集都挂载在该目录下 |
| /bin & /usr/bin | 存储所有用户可运行的实用程序，如 chmod 和 kill |
| /sbin & /usr/sbin | 存储所有根用户可运行的实用程序，如 RAID 实用程序 |
| /etc | 包含 FreeNAS 所需的各种配置文件，其中许多在启动时创建 |
| /usr/local/www | FreeNAS Web 界面的网页所在位置 |
| /var/log | FreeNAS 服务器存储所有日志文件的位置 |

需要注意的是，FreeNAS 的嵌入式版本仅从 RAM 运行（最初从硬盘或 USB 闪存盘加载），对操作系统文件所做的任何更改都是临时的，系统重启后将恢复到原始状态。

综上所述，通过这些 FreeBSD 命令行工具，可高效地监控和管理 FreeNAS 服务器，包括磁盘挂载、空间使用、进程监控、服务管理以及 RAID 集的操作等。在使用过程中，需谨慎操作，特别是在管理 RAID 集时，避免因失误造成数据丢失。

FreeBSD 命令行工具使用指南

5. 命令行操作的注意事项与常见问题处理

5.1 命令行操作的风险与应对

在使用命令行对 FreeNAS 服务器进行操作时，存在一定风险。例如在管理 RAID 集时，命令行赋予了用户完全的控制权，但这也意味着可能因误操作破坏 RAID 集。为降低风险，可按以下步骤操作：
1. 充分了解命令 ：在执行命令前，务必清楚该命令的功能和可能产生的影响。可以通过查阅文档或使用 man 命令查看命令的详细说明。
2. 先模拟操作 ：对于一些关键操作，如使用 killall 命令时，可先使用 -s 参数模拟操作，查看会影响哪些进程，确认无误后再正式执行。
3. 及时备份数据 ：在进行可能影响数据的操作前，如对 RAID 集进行重建或修复，先备份重要数据，以防意外发生。

5.2 命令行与 Web 界面的同步问题

使用命令行操作时，可能会导致 Web 界面与服务器的当前配置不同步。例如，在 RAID 集修复过程中，使用命令行添加了新磁盘，Web 界面可能无法及时反映这一变化。解决此问题的方法如下：
1. 手动刷新 Web 界面 ：在完成命令行操作后，尝试刷新 Web 界面，看是否能同步最新配置。
2. 重新加载配置 ：某些情况下，可尝试在 Web 界面中保存并重启相关服务，促使其重新加载服务器的当前配置。
3. 记录操作 ：在使用命令行进行重要操作时，详细记录操作步骤和结果，以便在出现同步问题时进行排查和手动调整。

6. 实际应用案例分析

6.1 进程监控与服务管理案例

假设服务器响应缓慢，怀疑某个进程占用过多资源。可按以下步骤进行排查和处理：
1. 使用 top 命令监控进程 ：

freenas:~# top

通过 top 命令查看当前使用 CPU 资源最多的进程，找到可能导致问题的进程。
2. 使用 ps 和 grep 命令定位具体进程 ：
假设 top 显示某个进程可能有问题，但不清楚具体名称，可使用 ps aux | grep 命令进行精确查找。例如，怀疑是 FTP 相关进程：

freenas:~# ps aux | grep ftp

3. 停止或重启服务 ：
   如果确定是某个服务的进程出现问题，可使用命令行停止或重启该服务。例如，停止 FTP 服务：

freenas:~# /etc/rc.d/pureftpd stop

若需要重启服务：

freenas:~# /etc/rc.d/pureftpd restart

6.2 RAID 集故障修复案例

假设 RAID 5 阵列中的一个磁盘出现故障，需要进行修复。操作步骤如下：
1. 确认故障磁盘 ：

freenas:~# graid5 status

通过 graid5 status 命令查看 RAID 5 阵列的状态，确定故障磁盘。
2. 更换故障磁盘 ：
在物理上更换故障磁盘。
3. 将新磁盘加入阵列 ：

freenas:~# graid5 insert myraid5 da0

使用 graid5 insert 命令将新磁盘加入 RAID 5 阵列。
4. 监控重建过程 ：

freenas:~# graid5 status

定期使用 graid5 status 命令监控阵列的重建进度，直到状态变为 COMPLETE 。

7. 总结与建议

7.1 总结

FreeBSD 命令行工具为 FreeNAS 服务器的管理提供了强大而灵活的手段。通过 mount 、 df 、 du 等命令可监控磁盘挂载和空间使用情况； ps 和 top 命令可监控进程状态；使用 /etc/rc.d 目录下的脚本可启动、停止和重启服务； kill 和 killall 命令可终止进程；不同的 RAID 管理工具可对 RAID 集进行操作。同时，了解 FreeNAS 服务器的文件存储位置有助于更好地管理系统。

7.2 建议

• 新手入门 ：对于新手来说，可先从简单的监控命令开始学习，如 mount 、 df 等，熟悉命令行的基本操作。在进行关键操作前，先在测试环境中进行练习。
• 定期维护 ：定期使用命令行工具对服务器进行监控和维护，如检查磁盘空间、进程状态等，及时发现并解决潜在问题。
• 持续学习 ：FreeBSD 命令行工具功能丰富，不断学习新的命令和技巧，可提高服务器管理的效率和质量。

8. 流程图总结

graph LR
    classDef startend fill:#F5EBFF,stroke:#BE8FED,stroke-width:2px
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px
    classDef decision fill:#FFF6CC,stroke:#FFBC52,stroke-width:2px

    A([开始]):::startend --> B{选择操作类型}:::decision
    B -->|磁盘监控| C(使用 mount、df、du 命令):::process
    B -->|进程监控| D(使用 ps、top 命令):::process
    B -->|服务管理| E(使用 /etc/rc.d 目录脚本):::process
    B -->|进程终止| F(使用 kill、killall 命令):::process
    B -->|RAID 管理| G(使用 gconcat、gstripe、gmirror、graid5 工具):::process
    C --> H(查看磁盘挂载和空间使用情况):::process
    D --> I(查看进程状态和资源占用情况):::process
    E --> J(启动、停止、重启服务):::process
    F --> K(终止指定进程):::process
    G --> L(进行 RAID 集的创建、修复等操作):::process
    H --> M([结束]):::startend
    I --> M
    J --> M
    K --> M
    L --> M

此流程图总结了使用 FreeBSD 命令行工具对 FreeNAS 服务器进行管理的主要操作流程，涵盖了磁盘监控、进程监控、服务管理、进程终止和 RAID 管理等方面。通过这个流程图，可清晰地了解不同操作的选择和执行步骤。