马哥Linux SysAdmin学习笔记(三)

CentOS 5和6的启动流程:

Linux:kernel+rootfs

kernel:进程管理,内存管理,网络管理,驱动程序,文件系统,安全功能

rootfs:

glibc

库:函数集合,function,调用接口

过程调用:procedure

函数调用:function

程序

内核设计流派:

单内核设计:Linux

把所有功能集成于同一个程序

微内核设计:Windows,Solaris

每种功能使用一个单独子系统实现

Linux内核特点:

支持模块化:.ko

支持模块的动态装载和卸载:

组成部分:

核心文件:/boot/vmlinuz-VERSION-release

ramdisk:

CentOS 5 :/boot/initrd-VERSION-release.img

CentOS 6 :/boot/initramfs-VERSION-release.img

模块文件:/lib/modules/VERSION-release

CentOS 系统启动流程:

POST:加电自检

ROM:CMOS

BIOS:Basic Input and Output System

ROM+RAM

BOOT Sequence:

按次序查找各引导设备,第一个有引导程序的设备即为本次启动用到设备

BootLoader:引导加载器,程序

Windows:ntloader

Linux:

LILO:LInux LOader

GRUB:GRand Uniform Bootloader

GRUB 0.x:GRUB Legacy

GRUB 1.x:GRUB2

功能:提供一个菜单,允许用户选择要启动的系统或不同的内核版本;把用户选定的内核装载到内存的特定空间中,解压展开,并把系统控制权移交给内核

MBR:

446:bootloader

64:fat

2:55AA

GRUB:

bootloader:1st stage

disk:2nd stage

kernel:

自身初始化

探测可识别到的所有硬件设备

加载硬件驱动程序(有可能会借助于ramdisk加载驱动)

以只读方式挂载根文件系统

运行用户空间的第一个应用程序/sbin/init

init程序的类型:

SysV:init,CentOS 5

配置文件:/etc/inittab

Upstart:init,CentOS 6

配置文件:/etc/inittab,/etc/init/*.conf

Systemd:systemd,CentOS 7

配置文件:/usr/lib/systemd/system,/etc/systemd/system

ramdisk:

内核的特性之一:使用缓冲和缓存来加速对磁盘上的文件访问

ramdisk --> ramfs

CentOS 5:initrd,工具程序:mkinitrd

CentOS 6:initramfs,工具程序:mkinitrd,dracut

系统初始化:

POST --> BootSequence(BIOS) --> Bootloader(MBR) --> kernel(ramdisk) -->rootfs(只读) --> init

/sbin/init

CentOS 5:

运行级别:为了系统的运行或维护等应用目的而设定

0-6:7个级别

0:关机

1.单用户模式(root,无需登录),single,维护模式

2.多用户模式,会启动网络功能,但不会启动NFS:维护模式

3.多用户模式,正常模式:文本界面

4.预留级别:可同3级别

5.多用户模式,正常模式:图形界面

6.重启系统

默认级别:

3,5

切换级别:

init #

查看级别:

runlevel

who -r

配置文件:/etc/inittab

每一行定义一种action以及与之对应的process

id:runlevel:action:process

action:

wait:切换至此级别运行一次

respawn:此process终止,就重新启动之

initdefault:设定默认运行级别:process省略

sysinit:设定系统初始化方式,此处一般为指定/etc/rc.d/rc.sysinit

id:3:initdefault:

si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit

l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0

l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1

...

l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6

说明:rc 0 --> 意味着读取/etc/rc.d/rc0.d/

K*:K##*:##运行次序,数字越小,越先运行;数字越小的服务,通常为依赖到别的服务

S*:S##*:##运行次序,数字越小,越先运行;数字越小的服务,通常为被依赖到的服务

for srv in /etc/rc.d/rc0.d/K*;do

$srv stop

done

for srv in /etc/rc.d/rc0.d/S*;do

$srv start

done

chkconfig命令:

查看服务在所有级别的启动或关闭设定情形:

chkconfig [--list] [name]

添加:

SysV的服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d (/etc/init.d)

chkconfig --add name

#!/bin/bash

#

#chkconfig: LLLL nn nn

删除:

chkconfig --del name

修改其指定的链接类型:

chkconfig [--level levels] [--type type] name <on|off|reset>

--level LLLL:指定要设置的级别;省略时表示2345

注意:正常级别下,最后启动一个服务S99local没有链接至/etc/rc.d/init.d一个服务脚本,而是指向了/etc/rc.d/rc.local脚本,因此,不变或不需写为服务脚本放置于/etc/rc.d/init.d目录,且又想开机时自动运行的命令,可直接放置于/etc/rc.d/rc.local文件中

/etc/rc.d/rc.sysinit:系统初始化脚本

1.设置主机名

2.设置欢迎信息

3.激活udev和selinux

4.挂在/etc/fstab文件中定义的文件系统

5.检测根文件系统,并以读写方式重新挂载根文件系统

6.设置系统时钟

7.激活swap设备

8.根据/etc/stsctl.conf文件设置内核参数

9.激活lvm及software raid设备

10.加载额外设备的驱动程序

11.清理操作

总结:/sbin/init --> (/etc/inittab) --> 设置默认运行级别 --> 运行系统初始脚本,完成系统初始化 --> 关闭对应需要关闭的服务,启动需要启动服务 --> 设置登录终端

CentOS 6:

init程序为:upstart,其配置文件

/etc/inittab,/etc/init/*.conf

注意:/etc/init/*.conf文件语法,遵循upstart配置文件语法格式

博客作业:系统启动流程

启动系统时,设置其运行级别为1

GRUB(Boot Loader):

grub:GRand Unified Bootloader

grub 0.x:grub legacy

grub 1.x:grub 2

grub legacy:

stage1:mbr

stage1_5:mbr之后的扇区,让stage1中的BootLoader能识别stage2所在的分区上的文件系统

stage2:磁盘分区(/boot/grub)

配置文件:/boot/grub/grub.conf <-- /etc/grub.conf

stage2及内核等通常放置于一个基本磁盘分区:

功用:

1.提供菜单,并提供交互式接口

e:编辑模式,用于编辑菜单

c:命令模式,交互式接口

2.加载用户选择的内核或操作系统

允许传递参数给内核

可隐藏此菜单

3.为菜单提供保护机制

为编辑菜单进程认证

为启用内核或操作系统进行认证

如何识别设备:

(hd#,#)

hd#:磁盘编号,用数字表示,从0开始编号

#:分区编号,用数字表示,从0开始编号

(hd0,0)

grub的命令行接口:

help:获取帮助列表

help KEYWORD:详细帮助信息

find (hd#,#)/PATH/TO/SOMEWHERE

root (hd#,#):设置根分区

kernel /PATH/TO/KERNEL_FILE:设定本次启动时用到的内核文件,额外还可以添加许多内核支持使用的cmdline参数

例如:init=/path/to/init,selinux=0

initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE:设定为选定的内核提供额外文件的ramdisk

boot:引导启动选定的内核

手动在grub命令行接口启动系统:

grub> root (hd#,#)

grub> kernel /vmlinuz-VERSION-RELEASE ro root=/dev/DEVICE

grub> initrd /initramfs-VERSION-RELEASE.img

grub> boot

配置文件:/boot/grub/grub.conf

配置项:

default=#:设定默认启动的菜单项,菜单项(title)编号从0开始

timeout=#:指定菜单项等待选项选择的时长

splashimage=(hd#,#)/PATH/TO/XPM_PIC_FILE:指明菜单背景图片文件路径

hiddenmenu:隐藏菜单

password [--md5] STRING:菜单编辑认证

title TITLE:定义菜单项标题,可出现多次

root (hd#,#):grub查找stage2及kernel文件所在设备分区,为grub的根

kernel /PATH/TO/VMLINUZ_FILE [PARAMETERS]:启动的内核

initrd /PATH/TO/INITRAMFS_FILE:内核匹配的ramfs文件

password [--md5] STRING:启动选定的内核或操作系统时进行认证

grub-md5-crypt:生成加密的密码

进入单用户模式:

1.编辑grub菜单(选定要编辑的title,而后使用e命令)

2.在选定的kernel后附加

1,s,S或single都可以

3.在kernel所在行,键入b命令

安装grub:

1.grub-install

grub-install --root-directory=ROOT /dev/DISK

2.grub

grub> root(hd#,#)

grub> setup(hd#)

练习:

1.新加硬盘,提供直接单独运行bash系统

2.破坏本机grub stage1,而后在救援模式下修复

3.为grub设置保护功能

Linux kernel:

单内核体系设计,但充分借鉴了微内核设计体系的优点,为内核引入模块化机制

内核组成部分:

kernel:内核核心,一般为bzImage,通常在/boot目录下,名称为vmlinuz-VERSION-RELEASE

kernel object:内核对象,一般放置于/lib/modules/VERSION-RELEASE/

[ ]:N

[M]:M

[*]:Y

辅助文件:ramdisk

initrd

initramfs

运行中的内核:

uname命令:

uname - print system information

uname [OPTION]...

-n:显示节点名称

-r:显示VERSION-RELEASE

模块:

lsmod命令:

显示由核心已经装载的内核模块

显示的内容来自:/proc/modules

modinfo命令:

显示模块的详细描述信息

modinfo [ -k kernel ]  [ modulename|filename... ]

-n:只显示模块文件路径

-p:显示模块参数

-a:author

-d:description

-l:license

modprobe命令:

装载或卸载内核模块

modprobe [ -C config-file ] [ modulename ] [ module parameters... ]

配置文件:/etc/modprobe.conf ,/etc/modprobe/*.conf

modprobe [ -r ] modulename...

depmod命令:

内核模块依赖关系文件及系统信息映射文件的生成工具

装载或卸载内核模块:

insmod

insmod [ filename ]  [ module options... ]

rmmod

rmmod [ modulename ]

/proc目录:

内核把内部状态信息及统计信息,以及可配置参数通过proc伪文件系统加以输出

参数:

只读:输出信息

可写:可接受用户指定"新值"来实现对内核某功能或特性的配置

/proc/sys

1.sysctl命令用于查看或设定此目录中诸多参数

sysctl -w path.to.parameter=VALUE

2.echo命令通过重定向的方式也可以修改大多数参数的值

echo "VALUE" > /path/to/parameter

sysctl命令:

配置文件:/etc/sysctl.conf

1.设置某参数

sysctl -w parameter=VALUE

2.通过读取配置文件设置参数

sysctl -p [/path/to/conf_file]

内核中的路由转发:

/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

常用的几个参数:

net.ipv4.ip_forward

vm.drop_caches

kernel.hostname

/sys目录:

sysfs:输出内核识别出的各硬件设备的相关属性信息,也有内核对硬件特性的设定信息;有些参数是可以调优的,用于调整硬件工作特性

udev通过此路径下输出的信息动态为各设备创建所需要设备文件;udev是运行用户空间程序;专用工具:udevadmin,hotplug

udev为设备创建设备文件时,会读取其事先定义好的规则文件,一般在/etc/udev/rules.d及/usr/lib/udev/rules.d目录下

ramdisk文件的制作:

1.mkinitrd命令

为当前正在使用的内核重新制作ramdisk文件

mkinitrd initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

2.dracut命令

为当前正在使用的内核重新制作ramdisk文件

dracut /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

编译内核:

前提:

1.准备好开发环境

2.获取目标主机上硬件设备的相关信息

3.获取到目标主机系统功能的相关信息,例如要启动的文件系统

4.获取内核源代码包

www.kernel.org

准备开发环境:

包组:

Server Platform Development

Development tools

目标主机硬件设备相关信息:

CPU:

cat /proc/cpuinfo

x86info -a

lscpu

PCI设备:

lspci

-v

-vv

lsusb

-v

-vv

lsblk

了解全部硬件设备信息

hal-device

简单依据模板文件的制作过程:

tar xf linux-3.10.105.tar.xz -C /usr/src

cd /usr/src

ln -sv linux-3.10.105 linux

cd linux

cp /boot/config-$(uname -r) ./.config

make menuconfig

screen

make -j #

make modules_install

make install

init 6

练习:编译好并启用 

回顾:内核组成部分,内核编译

内核组成部分:

核心,模块

核心:/boot/vmlinuz-VERSION-RELEASE

模块:/lib/modules/VERSION-RELEASE

模块管理的相关命令:

lsmod,modinfo,modprobe [-r],insmod,rmmod,depmod

内核编译:

[ ]

[*]

[M]

Linux内核编译(2):

编译内核的步骤:

1.配置内核选项

1.make config:基于命令行以遍历的方式去配置内核中可配置的每个选项

2.make menuconfig:基于curses的文本窗口界面

3.make gconfig:基于GTK开发环境的窗口界面

4.make xconfig:基于Qt开发环境的窗口界面

支持全新配置模式进行配置:

1.make defconfig:基于内核为目标平台提供的默认配置进行配置

2.make allnoconfig:所有选项均回答为no

2.编译

make [-j #]

如何只编译内核中的一部分功能:

1.只编译某子目录中的相关代码

cd /usr/src/linux

make dir/

2.只编译一个特定的模块:

cd /usr/src/linux

make dir/file.ko

例如:只为e1000编译驱动

make drivers/net/ethernet/intel/e1000/e1000.ko

如何交叉编译内核:

编译的目标平台与当前平台不相同:

make ARCH=arch_name

要获取特定目标平台的使用帮助:

make ARCH=arch_name help

如何在已经执行过编译操作的内核源码树做重新编译:

事先清理操作:

make clean:清理大多数编译生成的文件,但会保留config文件等

make mrproper:清理所有编译生成的文件,config及某些备份文件

make distclean:mrproper,patches以及编辑器备份文件

screen命令:

打开新的screen

screen

退出并关闭screen:

exit

剥离当前screen:

ctrl+a,d

显示所有已经打开的screen:

screen -ls

恢复某screen

screen -r [SESSION]

CentOS系统安装:

BootLoader --> kernel(initramfs) --> rootfs --> /sbin/init

anaconda安装程序:

tui:基于curses的文本窗口

gui:图形窗口

CentOS的安装程序启动过程:

MBR:boot.cat

stage2:isolinux/isolinux.bin

配置文件:isolinux/isolinux.cfg

每个对应的菜单选项:

加载内核:isolinux/vmlinuz

向内核传递参数:append initrd=initrd.img ...

装载根文件系统,并启动anaconda

默认启动GUI接口

若是显式指定使用TUI接口:

向内核传递"text"参数即可

boot:linux text

注意:上述内容一般应位于引导设备,而后续的anaconda及其安装用到的程序包等有几种方式可用:

本地光盘

本地硬盘

ftp server:yum repository

http server:yum repository

nfs server

如果想手动指定安装源:

boot: linux method

anaconda应用的工作过程:

安装前配置阶段:

安装过程使用的语言

键盘类型

安装目标存储设备:

basic storage

特种设备:iSCSI

设定主机名

配置网络接口

设定分区方式及MBR的安装位置

语言

时区

管理员密码

创建普通用户

选定要安装的程序包

安装阶段:

在目标磁盘创建分区,执行格式化操作等

将选定的程序包安装至目标位置

安装BootLoader

首次启动:

iptables

selinux

core dump

anaconda的配置方式:

1.交互式配置方式

2.通过读取事先给定的配置文件自动完成配置

按特定语法给出的配置选项:

kickstart文件:

安装引导选项:

boot:

text:文本安装方式

method:手动指定使用的安装方法

与网络相关的引导选项:

ip=IPADDR

netmask=MASK

gateway=GW

dns=DNS_SERVER_IP

ifname=NAME:MAC_ADDR

与远程访问功能相关的引导选项:

vnc

vncpassword='PASSWORD'

指明kickstart文件的位置:

ks=

DVD drive: ks=cdrom:/PATH/TP/KICKSTART_FILE

Hard dirve: ks=hd:/device/drectory/KICKSTART_FILE

HTTP server: ks=http://host:port/path/to/KICKSTART_FILE

FTP server: ks=ftp://host:port/path/to/KICKSTART_FILE

HTTPS server: ks=https://host:port/path/to/KICKSTART_FILE

启动紧急救援模式:

rescue

官方文档: Installation Guide

kickstart文件的格式:

命令段:指明各种安装前配置,如键盘类型等

程序包段:指明要安装的程序包组或程序包,不安装的程序包等

%packages

@grou_name

package

-package

%end

脚本段:

%pre:安装前脚本

运行环境:运行于安装介质上的微型Linux环境

%post:安装后脚本

运行环境:安装完成的系统

命令段中的命令:

必给命令:

auth:认证方式

BootLoader:BootLoader的安装位置及相关配置

keyboard:设定键盘类型

lang:语言类型

part:创建分区

rootpw:指明管理员的密码

timezone:时区

可选命令:

install OR upgrade

text:文本安装界面

network

firewall

selinux

halt

poweroff

reboot

repo

user:安装完成后为系统创建新用户

url:指明安装源

创建kickstart文件的方式:

1.直接手动编辑

依据模板修改

2.可使用创建工具:system-config-kickstart (CentOS 6)

检查ks文件的语法错误:ksvalidator

ksvalidator /PATH/TO/KICKSTART_FILE

创建引导光盘:

mkisofs -R -J -T -v --no-emul-boot --boot-load-size 4 --boot-info-table -V "CentOS 6.5 x86_64 boot" -b isolinux/isolinux.bin -c isolinux/boot.cat -o /root/boot.iso myiso/

回顾:CentOS系统安装

kickstart文件:

命令段

必备:authconfig,bootloader...

可选:firewall,selinux...

程序包段

%packages

@group_name

package

-package

%end

脚本段

%pre

...

%end

%post

...

%end

创建工具:system-config-kickstart

语法检查:ksvalidator

安装过程如何获取kickstart文件:

DVD:cdrom:/PATH/TO/KS_FILE

HTTP:http://

SELinux:

SELinux:secure enhanced linux,工作于Linux内核中

DAC:自主访问控制

MAC:强制访问控制

SELinux有两种工作级别:

strict:每个进程都受到selinux的控制

targeted:仅有限个进程受到selinux控制

只监控容易被入侵的进程

sandbox:

subject operation object

subject:进程

object:进程,文件

文件:open,read,write,close,chown,chmod

subject:domain

object:type

SELinux为每个文件提供了安全标签,也为进程提供了安全标签

user:role:type

user:SELinux的user

role:角色

type:类型

SELinux规则库:

规则:哪种域能访问哪种或者哪些种类型内文件

配置SELinux:

SELinux是否启用:

给文件重新打标:

设定某些布尔特性:

SELinux的状态:

enforcing:强制,每个受限的进程都必然受限

permissive:启用,每个受限的进程违规操作不会被禁止,但会被记录于审计日志

disabled:关闭

相关命令:

getenforce:获取selinux当前状态

setenforce 0|1

0:设置为permissive

1:设置为enforcing

此设定:重启系统后无效

配置文件:/etc/sysconfig/selinux,/etc/selinux/config

SELinux={disable|enforcing|permissive}

给文件重新打标:

chcon

chcon [OPTION]... CONTEXT FILE...

chcon [OPTION]... [-u USER] [-r ROLE] [-l RANGE] [-t TYPE] FILE...

chcon [OPTION]... --reference=RFILE FILE...

-R:递归打标

还原文件的默认标签:

restorecon [-R] /path/to/somewhere

布尔型规则:

getsebool

setsebool

getsebool命令:

getsebool [-a]  [boolean]

setsebool命令:

setsebool [-P] boolean value | bool1=val1 bool2=val2 ...

bash脚本编程:

编程语言:

数据结构

顺序执行

选择执行

条件测试

运行命令或[[ EXPRESSION ]]

执行状态返回值

if

case

循环执行

将某代码段重复运行多次

重复运行多少次?

循环次数事先已知

循环次数事先未知

必须有进入条件和退出条件 

for,while,until

函数:结构化编程及代码重用  

function

for循环语法:

for NAME in LIST;do

循环体

done

列表生成方式:

1.整数列表

{start..end}

$(seq start [[step]end])

2.glob

/etc/rc.d/rc3.d/K*

3.命令

通过ping命令探测172.16.250.1-254范围内的所有主机的在线状态

#!/bin/bash

net='192.168.1'

uphosts=0

downhosts=0

for i in {1..200};do

ping -c 1 -w 1 ${net}.${i} &> /dev/null

if [ $? -eq 0 ];then

echo "${net}.${i} is up."

let uphosts++

else

echo "${net}.${i} is down."

let downhosts++

fi

done

echo "up hosts:$uphosts"

echo "down hosts:$downhosts"

while循环:

while CONDITION;do

循环体

done

CONDITION:循环控制条件,进入循环之前,先做一次判断,每一次循环之后会再次做判断

条件为true,则执行一次循环;直到条件测试状态为false终止循环

因此:CONDITION一般应该有循环控制变量;而此变量的值会在循环体不断地被修正

示例:求100以内正整数之和

#!/bin/bash

declare -i i=0

declare -i sum=0

while [ $i -le 100 ];do

let sum+=$i

let i++

done

echo $sum