N63050第六周运维作业

就业需掌握的进度：

shell脚本进阶
1、ubuntu网络配置(61分钟)
2、shell脚本编程进价while循环和控制(46分钟)
3、shell脚本进阶shift和select(49分钟)
4、shell脚本进阶函数实现(57分钟)
5、shell脚本进阶函数递归和信号捕捉(61分钟)
6、shell脚本进阶常用工具(44分钟)
7、shell脚本进阶数组(50分钟)

进程和计划任务
1、shell脚本编程进阶字符串切片和高级变量(60分钟)
2、Linux进程和内存管理(57分钟)
3、进程状态和相关概念(41分钟)
4、进程管理工具(67分钟)
5、性能相关工具(50分钟)
6、进程的前后执行和并发执行(48分钟)
7、任务计划管理(69分钟)

就业第6周作业

1、编写脚本实现登陆远程主机。（使用expect和shell脚本两种形式）。

[root@centos8 ~]#yum install -y expect
[root@centos8 ~]#cat expect.sh
#!/bin/bash
ip=$1
user=$2
password=$3
expect <<EOF
set timeout 20
spawn ssh $user@$ip
expect {
	"yes/no" { send "yes\n";exp_continue }
	"password" { send "$password\n" }
}
expect eof
EOF
[root@centos8 ~]#bash expect.sh 10.0.0.7 root 123456
spawn ssh root@10.0.0.7
root@10.0.0.7's password: 
Last login: Fri Mar 10 22:04:28 2023 from 10.0.0.1
[root@centos7 ~]#[root@centos8 ~]#

2、生成10个随机数保存于数组中，并找出其最大值和最小值

[root@centos8 ~]#cat max_min_10 
#!/bin/bash
declare -i min max
declare -a nums
for ((i=0;i<10;i++));do
    nums[$i]=$RANDOM
    	[ $i -eq 0 ] && min=${nums[0]} && max=${nums[0]}&& continue
	[ ${nums[$i]} -gt $max ] && max=${nums[$i]} && continue
	[ ${nums[$i]} -lt $min ] && min=${nums[$i]}
done
echo "All numbers are ${nums[*]}"
echo Max is $max 
echo Min is $min
[root@centos8 ~]#bash  max_min_10 
All numbers are 26148 25813 6690 26436 23323 19043 13424 19615 27183 26413
Max is 27183
Min is 6690

3、输入若干个数值存入数组中，采用冒泡算法进行升序或降序排序

[root@centos8 ~]#cat paopao.sh 
#!/bin/bash
arr=( 10 23 28 99 59 32 56 78 3 86 )
len=${#arr[*]}
echo "初始数组是：" ${arr[*]}
for ((j=0;j<$len;j++));do
for ((i=0;i<$len-1;i++));do
	if [ ${arr[$i]} -gt ${arr[$i+1]} ];then
		x=${arr[$i]}
		arr[$i]=${arr[$i+1]}
		arr[$i+1]=$x
	fi
done
done
echo "整理后的数组是：" ${arr[*]}
[root@centos8 ~]#bash paopao.sh 
初始数组是： 10 23 28 99 59 32 56 78 3 86
整理后的数组是： 3 10 23 28 32 56 59 78 86 99

4、总结查看系统负载的几种命令，总结top命令的指标大概什么含义(不要求全部写出来)

网站服务器经常会遇到linux系统负载的问题，那么linux下查看系统负载的命令有哪些呢？
linux下查看负载的主要命令有下面一些：

top， uptime，w，vmstat

4.1 top命令的指标含义

image-20230312211039339

  • 第一行解释：
    top - 01:17:11 up 2 days, 18:53, 1 user, load average: 0.04, 0.03, 0.05
    01:17:11：系统当前时间
    up 2 days, 18:54 ：系统开机到现在经过了2天
    1 users：当前1用户在线
    load average:0.00, 0.02, 0.05：系统1分钟、5分钟、15分钟的CPU负载信息.
    备注：load average后面三个数值的含义是最近1分钟、最近5分钟、最近15分钟系统的负载值。这个值的意义是，单位时间段内CPU活动进程数。如果你的机器为单核，那么只要这几个值均<1，代表系统就没有负载压力，如果你的机器为N核，那么必须是这几个值均＜N才可认为系统没有负载压力。

  • 第二行解释：
    Tasks: 108 total, 2 running, 106 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
    108 total：当前有108个任务
    1 running：1个任务正在运行
    107 sleeping：106个进程处于睡眠状态
    0 stopped：停止的进程数
    0 zombie：僵死的进程数

  • 第三行解释：
    %Cpu(s): 0.0 us, 0.3 sy, 0.3 ni, 99.5 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
    0.0%us：用户态进程占用CPU时间百分比
    0.3%sy：内核占用CPU时间百分比
    0.3%ni：renice值为负的任务的用户态进程的CPU时间百分比。nice是优先级的意思
    99.5%id：空闲CPU时间百分比
    0.0%wa：等待I/O的CPU时间百分比
    0.0%hi：CPU硬中断时间百分比
    0.0%si：CPU软中断时间百分比

  • 第四行解释：
    KiB Mem : 3882172 total, 1079980 free, 1684652 used, 1117540 buff/cache
    3882172 k total：物理内存总数
    1684652k used： 使用的物理内存
    1079980k free：空闲的物理内存
    1117540k cached：用作缓存的内存

  • 第五行解释：
    KiB Swap: 0 total, 0 free, 0 used. 1871412 avail Mem
    0k total：交换空间的总量
    0k used： 使用的交换空间
    0k free：空闲的交换空间
    1871412k cached：缓存的交换空间

  • 最后一行：
    PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
    PID：进程ID
    USER：进程的所有者
    PR：进程的优先级
    NI：nice值
    VIRT：占用的虚拟内存
    RES：占用的物理内存
    SHR：使用的共享内存
    S：进行状态 S：休眠 R运行 Z僵尸进程 N nice值为负
    %CPU：占用的CPU
    %MEM：占用内存
    TIME+： 占用CPU的时间的累加值
    COMMAND：启动命令

4.2 uptime查看linux负载：

[root@centos8 ~]#uptime
 21:15:18 up 10 min,  1 user,  load average: 0.00, 0.00, 0.00
#参考top命令行第一行解释

4.3 w查看linux负载：

[root@centos8 ~]#w
 21:16:32 up 11 min,  1 user,  load average: 0.05, 0.01, 0.00
USER     TTY      FROM             LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT
root     pts/0    10.0.0.1         21:05    0.00s  0.00s  0.00s w

第一行参考top命名的第一行解释

USER TTY FROM LOGIN@ IDLE JCPU PCPU WHAT解释如下：
USER —登录的用户名
TTY —登录后系统分配的终端号
FROM—远程主机名，即从哪儿登录来的
LOGIN@—何时登录
IDLE—空闲了多长时间，表示用户闲置的时间。这是一个计时器，一旦用户执行任何操作，该计时器便会被重置
JCPU—和该终端（tty）连接的所有进程占用的时间，这个时间里并不包括过去的后台作业时间，但却包括当前正在运行的后台作业所占用的时间
PCPU—指当前进程（即在WHAT项中显示的进程）所占用的时间
WHAT—当前正在运行进程的命令行

4.4 vmstat查看linux负载

[root@elk-node01 logstash]# vmstat
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 1  0      0 1080064    888 1116712    0    0     0     2   31   49  1  0 99  0  0

  • r 表示运行队列(就是说多少个进程真的分配到CPU)，当这个值超过了CPU数目，就会出现CPU瓶颈。这个也和top的负载有关系，一般负载超过了3就比较高，超过了5就高，超过了10就不正常了，服务器的状态很危险。top的负载类似每秒的运行队列。如果运行队列过大，表示你的CPU很繁忙，一般会造成CPU使用率很高。

  • b 表示阻塞的进程,这个不多说，进程阻塞，大家懂的。
    swpd 虚拟内存已使用的大小，如果大于0，表示你的机器物理内存不足了，如果不是程序内存泄露的原因，那么你该升级内存了或者把耗内存的任务迁移到其他机器。

  • free 空闲的物理内存的大小，我的机器内存总共8G，剩余3415M。

  • buff Linux/Unix系统是用来存储，目录里面有什么内容，权限等的缓存，我本机大概占用300多M

  • cache 直接用来记忆我们打开的文件,给文件做缓冲，(这里是Linux/Unix的聪明之处，把空闲的物理内存的一部分拿来做文件和目录的缓存，是为了提高 程序执行的性能，当程序使用内存时，buffer/cached会很快地被使用。)

  • si 每秒从磁盘读入虚拟内存的大小，如果这个值大于0，表示物理内存不够用或者内存泄露了，要查找耗内存进程解决掉。我的机器内存充裕，一切正常。

  • so 每秒虚拟内存写入磁盘的大小，如果这个值大于0，同上。

  • bi 块设备每秒接收的块数量，这里的块设备是指系统上所有的磁盘和其他块设备，默认块大小是1024byte。

  • bo 块设备每秒发送的块数量，例如我们读取文件，bo就要大于0。bi和bo一般都要接近0，不然就是IO过于频繁，需要调整。

  • in 每秒CPU的中断次数，包括时间中断

  • cs 每秒上下文切换次数，例如我们调用系统函数，就要进行上下文切换，线程的切换，也要进程上下文切换，这个值要越小越好，太大了，要考虑调低线程或者进程的数目,例如在apache和nginx这种web服务器中，我们一般做性能测试时会进行几千并发甚至几万并发的测试，选择web服务器的进程可以由进程或者线程的峰值一直下调，压测，直到cs到一个比较小的值，这个进程和线程数就是比较合适的值了。系统调用也是，每次调用系统函数，我们的代码就会进入内核空间，导致上下文切换，这个是很耗资源，也要尽量避免频繁调用系统函数。上下文切换次数过多表示你的CPU大部分浪费在上下文切换，导致CPU干正经事的时间少了，CPU没有充分利用，是不可取的。

  • us 用户CPU时间，我曾经在一个做加密解密很频繁的服务器上，可以看到us接近100,r运行队列达到80(机器在做压力测试，性能表现不佳)。

  • sy 系统CPU时间，如果太高，表示系统调用时间长，例如是IO操作频繁。

  • id 空闲 CPU时间，一般来说，id + us + sy = 100,一般认为id是空闲CPU使用率，us是用户CPU使用率，sy是系统CPU使用率。

  • wt 等待IO CPU时间。

4.5 其他一些操作

  • cat /proc/cpuinfo ：即可查看CPU信息，几个processor即为几个CPU；

  • sar：可以监控系统所有资源状态，sar -n DEV查网卡流量历史、sar -q 查看历史负载，最有用的就是查网卡流量，流量过大：rxpck/s大于4000,或者rxKB/s大于5000，则很有可能被攻击了，需要抓包分析；

  • free：查看当前系统的总内存大小以及使用内存的情况；

  • ps：查看进程，ps aux 或者 ps -elf，常和管道符一起使用，查看某个进程或者它的数量；

  • netstat：查看端口，netstat -lnp用于打印当前系统启动了哪些端口，netstat -an用于打印网络连接状况；

  • tcpdump：抓包工具分析数据包，知道有哪些IP在攻击；可以将内容写入指定文件1.cap中，显示包的内容，不加-w屏幕上显示数据流向；

  • wireshark：抓包工具，可以临时用该命令查看当前服务器上的web请求

5、编写脚本，使用for和while分别实现192.168.0.0/24网段内，地址是否能够ping通，若ping通则输出"success!"，若ping不通则输出"fail!"

[root@centos8 ~]#cat for_scan_hosts.sh 
#!/bin/bash
NET=10.0.0
for ID in {1..254};do
    {
	ping -c1 -W1 $NET.$ID &> /dev/null && echo $NET.$ID is "success!" | tee -a host_list.log  || echo $NET.$ID is "fail!"
    }&
done
wait
[root@centos8 ~]#bash for_scan_hosts.sh 
[root@centos8 ~]#cat host_list.log 
10.0.0.1 is success!
10.0.0.7 is success!
10.0.0.17 is success!
10.0.0.2 is success!
10.0.0.200 is success!
10.0.0.37 is success!
10.0.0.28 is success!
10.0.0.100 is success!

6、每周的工作日1:30，将/etc备份至/backup目录中，保存的文件名称格式 为“etcbak-yyyy-mm-dd-HH.tar.xz”，其中日期是前一天的时间

#务必先建立存放备份etc的文件夹
[root@centos8 ~]#mkdir /data/backup
#创建定时任务， 注意引用/bin/cp- a  的写法
[root@centos8 backup]#crontab -e
30 1 * * 1-5 /bin/cp -a /etc /data/backup/etcbak-`date -d "-1 day" +\%F-\%T.tar.xz`
#显示定时任务
[root@centos8 ~]#crontab -l
30 1 * * 1-5 /bin/cp -a /etc /data/backup/etcbak-`date -d "-1 day" +\%F-\%T.tar.xz`
#定时任务完成，生成指定文件名的新文件
[root@centos8 backup]#ls
etcbak-2023-03-10-18:18:01.tar.xz
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