马哥linux云计算第一周作业

1. 简单总结计算机发展相关历史，详细总结服务器硬件和计算机分类相关知识。

（1）计算机发展相关历史

电子管时代：第一代计算机(1945-1957) -----ENIAC（埃尼阿克）

晶体管时代：第二代计算机(1958-1964)

集成电路时代：第三代计算机(1965-1970)

大规模集成电路时代：第四代计算机(1972-至今)

冯诺依曼体系结构：

1. 计算机处理的数据和指令一律用二进制数表示；

2. 顺序执行程序的每一条指令；

3. 计算机由运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备五大部份组成；

摩尔定律：

1965年由戈登·摩尔提出，核心是集成电路上可容纳的晶体管数目，每隔18个月或

24个月，就能增加一倍，其性能也自然也会提高一倍。

1. 服务器硬件：

1. CPU：中央处理器，由控制器和运算器构成，是整个计算机系统中重要的部分。
2. 主板：安装在机箱内，是计算机最基本的也是最重要的部件之一。（主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键

盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件）

1. 内存：内存是介于CPU和外部存储之间，是CPU对外部存储中程序与数据进行高速运算时存放程序指令、数据和中间结果的临时场所，它的物理实质就是一组具备数据输入输出和数据存储功能的高速集成电路内存是CPU能直接寻址的存储空间，由半导体器件制成。内存的特点是存取速度快。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，因此内存的性能对计算机的影响非常大。与之相对应的还有外存：硬盘，U盘，软盘，光盘
2. 硬盘：即外存。

结构分类：(1).机械硬盘HHD (2)固态硬盘SSD

1. 网卡：与外界局域网进行通信的硬件设备。
2. 风扇：为硬件设备提供散热。
3. PCL：插槽。

相关其他硬件：

1. 远程管理卡：提供一个以太网接口，使它可以连接到独立于业务网络的专用的管理网络中，提供远程访问,如查看服务器状态,调整BIOS,配置RAID,安装系统,重启系统等。
2. 阵列卡：提供缓存及电池保护。
3. 电源：支持服务器的电力负载，支持冗余，防止电源故障 ，故障预警和防止 ，故障之前的预防性维护，保证服务器持续运行，电源子系统包括：冗余电源和风扇。
4. 显卡：图形处理器，性能决定画面质量高低。

1. 计算机分类

一：按规模分：

1.超级计算机：又称巨型计算机，应用于国防尖端技术和现代科学计算中。巨型

机的运算速度可达每秒百万亿次以上， “天河一号” 为我国首台千万亿次超级计算机；

大型计算机：具有较高的运算速度，每秒可以执行几千万条指令，而且有较大的存储空 间。往往用 于科学计算、数据处理或作为网络服务器使用，如：IBM z13 mainframe；

2.小型计算机：指采用精简指令集处理器，性能和价格介于PC服务器和大型主机之间的一种高性能 64 位计算机。在中国，小型机习惯上用来指UNIX服务器；

3.微型计算机：指采用 X86 CPU 架构的PC服务器，中央处理器（CPU）采用微处理器芯片，体积小 巧轻便，广泛用于商业、服务业、工厂的自动控制、办公自动化以及大众化的信息处理，互联网公司发起去 IOE 运动，代替小型机；

二：按功能和角色划分：

服务器Server：计算机的一种，通常是网络中为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机，服务器在网络操作系统的控制下，将与其相连的硬盘、磁带、打印机及昂贵的专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享，也能为网络用户提供集中计算、信息发布及数据管理等服务

客户机Client：向服务器提出请求，需要服务器为之提供相应的服务和支持的计算机

常说的C/S模式，就是指 Client/Server(客户端/服务端)这种按角色来分的模式，服务端并不是一直都是服务端，客户端也并不是一直都是客户端，在使用时，服务提供者，就是服务端，服务请求者，就是客户端。

三：服务器按外形分类：

PC 服务器常见的三种外型：

塔式服务器：早期的服务器形式外形以及结构和平时使用的立式PC差不多。机箱空间大，主板扩展性较强，插槽较多。预留了足够的内部空间，以便日后进行硬盘和电源的冗余扩展，设计一般都考虑降噪

刀片式服务器 ：在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元，实现高可用和高密度更高的密度，集中管理，高性能，灵活扩展，按需配置可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下，所有的母板可以连接起来提供高 速的网络环境，并同时共享资源，为相同的用户群服务

机架式服务器：按照统一标准设计，配合机柜统一使用，便于统计管理，高密度，节省空间，常用U为单位， 1U=1.75英寸=44.45毫米，机箱尺寸比较小巧，在机柜中可以同时放置多台服务器。是现阶段是最主流的的服务器。

 2.制作一个教程，说明vmware软件如何下载安装。安装rocky 系统, ubuntu 系统，并结合xshell演示如何通过虚拟IP登入系统。

一.Vmware安装：

1. https://www.vmware.com/官网安装vmware。

安装rocky，ubuntu系统前，vmware需修改网络配置（编辑---->虚拟网络编辑器）

修改主机和nat模式下的子网ip和子网掩码。Nat需设置dhcp起始ip地址和结束ip地址。

• rocky8.6安装：

1. 点击左上角 ”文件“，在下拉中选择第一项 “新建虚拟机”；

2. 选择 “自定义(高级)C”，然后点击 “下一步”；

3. "硬件兼容性(H)" 使用默认值，点击 “下一步”；

4. 选择 “稍后安装操作系统(S)”，点击 “下一步”；

5. “客户机操作系统”，选择第二项 “Linux”，版本选择 “CentOS 8 64位”，点击 “下一步”；

6. “虚拟机名称” 填写 “Rocky8.6-1”，“位置” 不用更改，点击 “下一步”；

7. “处理器数量” 下拉，选择 “2”，其它项不变，点击 “下一步“；

8. ”此虚拟机内存(M)“，填写 “2048” MB，点击 “下一步”；

9. “网络类型” 选择第二项 “使用网络地址转换(NAT)(E)”，点击 “下一步”；

10. “SCSI控制器” 选择第二项 “LSI Logic(L) ”，点击 “下一步”；

11. “虚拟磁盘类型” 选择第二项 “SCSI(S)”，点击 “下一步”；

12. “磁盘” 选择第一项 “创建新虚拟磁盘”，点击 “下一步”；13. “最大磁盘大小 (GB)(S): ” 填写 “200”，不要勾选 “立即分配所有磁盘空间(A)”，下方选择 “将虚拟机

磁盘存储为单个文件(O)”，点击 “下一步”；

14. “磁盘文件”，文件名用默认 "Rocky8.6-1.vmdk"，点击 “下一步”；

15. 点击 “完成”；

16.下载rocky8.6的镜像地址后点左侧菜单栏，定位刚新建的虚拟机，右键，设置选择对应镜像

1. 开启虚拟机
2. 进入选择install rocky linux8
3. 选择语言
4. 选择磁盘分区，时区选择上海，开启网络，设置主机名，设置root用户密码，创建一个普通用户，设置用户名，设置密码。
5. 等待安装结束后重启
6. 同意许可，安装完成，显示登录界面。

• Ubuntu22.04安装：

 打开vmware

1. 点击左上角 ”文件“，在下拉中选择第一项 “新建虚拟机”；

2. 选择 “自定义(高级)C”，然后点击 “下一步”；

3. "硬件兼容性(H)" 使用默认值，点击 “下一步”；

4. 选择 “稍后安装操作系统(S)”，点击 “下一步”；

5. “客户机操作系统”，选择第二项 “Linux”，Ubuntu 64 位”，点击 “下一步”；

6. “虚拟机名称” 填写 “Rocky8.6-1”，“位置” 不用更改，点击 “下一步”；

7. “处理器数量” 下拉，选择 “2”，其它项不变，点击 “下一步“；

8. ”此虚拟机内存(M)“，填写 “2048” MB，点击 “下一步”；

9. “网络类型” 选择第二项 “使用网络地址转换(NAT)(E)”，点击 “下一步”；

10. “SCSI控制器” 选择第二项 “LSI Logic(L) ”，点击 “下一步”；

11. “虚拟磁盘类型” 选择第二项 “SCSI(S)”，点击 “下一步”；

12. “磁盘” 选择第一项 “创建新虚拟磁盘”，点击 “下一步”；

13. “最大磁盘大小 (GB)(S): ” 填写 “200”，不要勾选 “立即分配所有磁盘空间(A)”，下方选择 “将虚拟机磁盘存储为单个文件(O)”，点击 “下一步”；

14. “磁盘文件”，文件名用默认 "Rocky8.6-1.vmdk"，点击 “下一步”；

15. 点击 “完成”；

16.下载对应版本镜像地址，左侧菜单栏中定位到杠新建的虚拟机，右键--->设置  选择镜像开始安装。

1. 选择语言
2. 继续一直选择完成，proxy address不填，mirror address选择国内源头，加速安装过程。
3. 设置用户名，主机名，昵称，登陆密码
4. 选择install openssh sever
5. 安装后重启进入登录界面。

• xshell演示如何通过虚拟IP登入系统

1. ubuntu/rocky输入ip -a 命令查看ip,
2. 下载shell并进入，文件-新建
3. 设置名称和主机（地址填ubuntuh/rocky系统中输入ip -a，ens33的inet地址）
4. 协议选择SSH
5. 保存后点击链接，即可进入对应ip系统。

3.结合man命令总结linux常用基本命令用法，以及查看帮助文档的方法。

1. man命令语法：man[选项]命令名称。

例：命令行输入：man man，name部分显示命令的名称和简要功能，synopsis部分展示语法，descripion部分详细描述命令功能，opttons部分列出可用选项及含义，examples部分提供使用示例等。

1. 常用基本命令用法：

1. .help：语法：命令名称 --help（例：查看cp命令基本帮助：cp --help，会输出cp命令的用法提示和选项说明，比man命令的内容更简洁）
2. ls:功能：列出目录内容；语法：ls[选项][目录名]

ls -l：以长格式列出文件和目录详细信息（包括权限、所有者、大小、修改时间等）

ls -R:递归列出子目录中的内容

ls -i:显示文件的i节点号，相当于文件的身份id  类似人的身份证。

1. cd：功能：切换目录；语法：cd [目录路径]

cd ~:切换到用户主目录

cd.. ：切换到上一级目录

cd [目录路径]：切换到指定目录，比如切换到/etc目录：cd /etc

1. pwd：功能：显示当前工作目录的绝对路径
2. mkdir功能：创建新的目录

mkdir -p功能：同时创建多级目录（例：mkdir -p parent/child）

1. cp功能：复制文件或目录（例：复制一个文件到另一个位置：cp f.txt /home/user/backup/f.txt）
2. rm功能：删除文件或目录。Tips递归删除一个目录及其所有内容：rm -r要注意会永久删除目录及其内容

4. 总结linux文件系统相关知识，并结合操作演示文件操作常见的命令

(1)文件系统相关知识：

1.文件系统从根目录下开始，用”/”表示。

2.linux文件系统下，文件名称大小敏感。

3.以.开头的文件为隐藏文件

4.文件名最长255个字节，包括路径在内文件名称最长4095个字节

5.蓝色-->目录 绿色-->可执行文件 红色-->压缩文件 浅蓝色-->链接文件 灰色-->其他文件

6.每个文件都有两类相关数据：元数据：metadata，即属性， 数据：data，即文件内容

(2)文件操作常见命令：

显示当前绝对路径：pwd

更改目录：cd 切换至父目录：cd .. 切换到上一个目录：cd -

列出目录内容：ls 列出包含隐藏文件：ls -a 显示额外信息：ls -l

查看文件状态：stat 查看文件所在分区信息：stat -f

复制文件和目录：cp 如果目标文件已存在，则提示是否覆盖：cp -i(最好结合b使用)。 如果目标文件已存在，则跳过此文件复制：cp -n. 先备份在覆盖：cp -b. 同时复制访问时间，修改时间，权限等属性:cp -p

移动和重命名文件：mv 如果目标存在，则先备份mv -b

修改文件名:rename

删除命令：rm 删除前确认：rm -i；不确认直接删除：rm -f;删除空目录：rm -d；删除根下所有内容：rm -rf /*;删除所有以a开头的文件：rm -f a*。

显示目录树：tree；显示所有，包含隐藏目录和文件：tree -a；只显示目录：tree -d；显示所有内容的完整路径：tree -f

创建目录：mkdir；目录权限属性：mkdir -m（指定权限：mkdir -m=777 dirb）;显示创建过程并递归创建：mkdir -pv（-p递归创建，-v显示创建过程）

5. 总结操作系统概念相关视频的知识点

1.操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序。充当了用户和计算机硬件之间的中介，使用户能方便使用计算机同时也确保计算机硬件资源得到合理的分配和利用。

2.主要功能：硬件驱动；进程管理；内存管理；网络管理；安全管理；文件管理

3.接口(interface ):操作系统通过接口的方式，建立了用户与计算机硬件的沟通方式。用户通过调用操作系统的接口来使用 计算机的各种计算服务。

操作系统一般会提供两个重要的接口，来满足用户的一些一般性的使用需求：

命令行：实际是一个叫shell的终端程序提供的功能，该程序底层的实质还是调用一些操作系统提供的函数

窗口界面：通过图形窗口程序接收来自操作系统的消息，比如：鼠标、键盘动作，进而做出一些响应。

Api:应用程序编程接口，API定义了源代码和库之间的接口，因此同样的源代码可以在支持这个API的任何系统中编译

6.总结常用命令部分的命令使用和演示，最好带有注释信息

ls:功能：列出目录内容；语法：ls[选项][目录名]

ls -l：以长格式列出文件和目录详细信息（包括权限、所有者、大小、修改时间等）

ls -R:递归列出子目录中的内容

ls -h:数据情况以人类可读形式展示

lsblk：查看磁盘使用情况

lscpu：查看cpu

cd：功能：切换目录；语法：cd [目录路径]

cd ~:切换到用户主目录

cd.. ：切换到上一级目录

cd [目录路径]：切换到指定目录，比如切换到/etc目录：cd /etc

pwd：功能：显示当前工作目录的绝对路径

rm功能：删除文件或目录。Tips递归删除一个目录及其所有内容：rm -r要注意会永久删除目录及其内容

cp功能：复制文件或目录（例：复制一个文件到另一个位置：cp f.txt /home/user/backup/f.txt）

7.总结通配符，管道，重定向，inode知识点，并且结合示例，添加注释信息。

通配符概念及作用：通配符是一种特殊字符，用于在命令行或脚本中匹配文件名或路径等字符串模式。它们可以帮助用户更灵活地指定文件集合，提高操作效率。

常见通配符及示例：

*：

示例：ls *.txt

注释：列出当前目录所有以.txt结尾的文件

?:

示例：ls file?.txt

注释：列出文件名以file开头，后面跟一个任意字符，再以.txt结尾的文件

[]：

示例：ls file[1-3].txt

注释：列出文件名以file开头，后面跟着数字1到3，再以.txt结尾的文件

管道概念及作用：管道是一种在命令行中用于将一个命令的输出作为另一个命令的输入的机制。它可以将多个简单的命令组合起来，实现复杂的数据处理和操作流程，提高命令行操作的效率和灵活性。

示例：ps -ef | grep "httpd"

注释：ps -ef命令用于显示当前系统中所有进程的详细信息。|是管道符号，将ps -ef的输出传递给grep “httpd”命令。grep命令用于在输入中查找指定的字符串模式，so这个命令组合意思实在系统所有进程中筛选出与httpd相关的进程信息。

重定向概念及作用：

重定向是改变命令的输入或输出方向的操作。它允许用户将命令的输出发送到文件而不是屏幕（标准输出重定向），或者从文件读取输入而不是从键盘（标准输入重定向），以及将错误信息输出到指定文件（标准错误重定向）。这有助于用户更好地管理命令的输出和输入，进行数据存储、处理和分析等操作。

常见重定向操作及示例：

输出重定向（>和>>）

>：覆盖重定向

示例：ls >abc.txt

释义：ls用于列出当前目录下的文件和目录信息，>将其输出重定向到abc.txt文件中。

>>：追加重定向

示例：echo “shuaiqi” >> a.txt

注释：echo “shuaiqi” 用于输出”shuaiqi”字符串，>>将其输出追加到a.txt文件内容末尾。

<输入重定向

示例：sort < file.txt

注释：sort用于对输入数据进行排序，这里<将file.txt文件的内容作为sort命令的输入。sort命令会对file.txt中的文本行进行排序，并将排序结果输出到屏幕。

错误重定向(2>和2>>)

1. （覆盖错误重定向）

示例：asd 2> error.log

注释：执行asd命令时，2>会将错误信息重定向到error.log文件中。如果error.log文件不存在，会创建它，如果存在，则源文件内容将被错误信息覆盖

1. >（追加错误重定向）

示例：aaa 2 >> error.log

注释：执行aaa命令时，2>会将错误信息重定向到error.log文件中。文件存在，错误信息则会将追加到文件内容末尾

Inode概念及作用：是文件系统中用于存储文件元数据（如文件属性、权限、所有者、创建时间、修改时间等）以及指向文件数据块的指针的数据结构。每个文件在文件系统中都有一个唯一的 inode，通过 inode 可以快速访问和管理文件，而不必直接操作文件的数据块，提高了文件系统的效率和可靠性。

Inode相关示例

查看inode号码：

示例：ls -i：

注释：在命令行中执行ls -i命令，会列出当前目录下文件和目录的详细信息，其中包括 inode 号码。例如，可能会显示如下内容：123456 -rw-r--r-- 1 user group 1024 Oct 27 10:00 file.txt，这里的123456就是file.txt文件的 inode 号码。这个号码在文件系统中是唯一标识该文件的，即使文件被重命名或移动到其他目录，其 inode 号码通常保持不变（除非文件系统进行了某些特殊操作，如文件系统重组等）。

Inode硬链接：

示例：ln file.txt link_to_file.txt

注释：执行ln file.txt link_to_file.txt命令会创建一个file.txt的硬链接link_to_file.txt。在文件系统中，硬链接实际上是为同一个文件创建了多个文件名，它们都指向相同的 inode。这意味着通过file.txt和link_to_file.txt访问的是同一个文件数据，对其中一个文件内容的修改会反映在另一个文件中。可以通过ls -i查看它们的 inode 号码，会发现是相同的。

Inode软连接：

示例：ln -s file.txt symlink_to_file.txt

注释：ln -s file.txt symlink_to_file.txt创建了一个file.txt的软链接symlink_to_file.txt。软链接类似于 Windows 中的快捷方式，它只是指向原文件的路径，而不是直接指向 inode。当访问软链接时，系统会根据软链接指向的路径找到原文件并进行操作。通过ls -i查看，会发现软链接和原文件有不同的 inode 号码。软链接可以跨文件系统创建，而硬链接通常不能跨文件系统（不同文件系统的 inode 结构和编号方式可能不同）。例如，如果file.txt在/home/user目录下，创建的软链接symlink_to_file.txt在/tmp目录下，通过symlink_to_file.txt访问文件时，系统会从/tmp目录找到软链接，然后根据其指向的/home/user/file.txt路径去访问原文件。