linux 基础总结

1、简述Raid0、raid1、aid5、Raid10的区别

RAID:redundant array of independent disks, 独立冗余磁盘阵列

磁盘阵列是由很多块独立的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上

RAID ：提升存储性能（硬盘的读写效率），提供数据备份技术；按照不同方式组合形成一个硬盘组

LVM 逻辑卷 ：只是提高磁盘管理的灵活性，并不能提升硬盘的读写效率和提供数据备份技术

1.1、RAID的作用（为什么要用RAID，RAID的场景)

提高存储性能

实现冗余

目前大中型企业都在使用的技术， RAID+LVM 结合使用

1.2、RAID10和01的区别

RAID10 : 是先做镜像再作条带化，是对虚拟磁盘实现镜像

RAID01 : 是先做条带化再作镜像，本质是对物理磁盘实现镜像；先保证写的速度，再保证读的速度

条带化是将连续的数据分割成相同大小的数据块，并将这些数据块分布在多个物理硬盘上。这样做的目的是让数据读写操作能够并行进行，从而提高整体的I/O吞吐量和响应速度。

1.3、简述RAID5、RAID1、RAID0的优势与使用场景?

RAID5,可损失一块盘,数据安全保障程度比RAID1低而磁空间利用率要比raid1高RAID5可以理解为是
RAID和 RAID1的折中方案,适合对性能和余都有一定要求,又都不是十分高的情况。 mysql的主从库
都可以,存储也可 以,普通的服务器为了减少维护成本,又保持一定余和读性能都可以做RAID5

RAID1,通过硬盘数据镜像实现数据的冗余,保护数据安全,在两块盘上产生互为备份的数据,当原始数据
繁忙时,可直接从镜像备份中读取数据,因此RAID1可以提升读取性能。
RAID1是硬盘中单位成本最高的,但提供了 很高的数据安全性和可用性,当一个硬盘失效时,系统可以自动
切换到镜像硬盘上读/写,并且不需要重组失效的 数据。

RAID0,无任何冗余,坏1块盘,整个RAID就不能用了。适用于大规模并发读写,但对数据安全性要求不高的
情 况,如 mysql slave(数据块从库),集群的节点RS(服务员)。

2、linux系统中最小存储单元

raid 内chunk（数据块）：512k

物理扩展（PE）： 4M

扇区（Sector）：512b(字节)

块（Block）：4k

物理扩展（Physical Extend，PE）：PE 是用来保存数据的最小单元，我们的数据实际上都是写入 PE 当中的。PE 的大小是可以配置的，默认是 4MB。
扇区：盘片被分为多个扇形区域，每个扇区存放512字节的数据（扇区越多容量越大） 磁盘最小的存储单位为扇区 512字节每8个扇区组成一块 4 k

3、linux多种命令查询

查看磁盘空间

df -h : 磁盘空间

df -i : inode 空间

系统负载分担

cat /proc/loadavg

top | head -1

当你执行 cat /proc/loadavg 命令时，会显示以下信息：

其中各字段的含义是：

第一个数字：最近1分钟内的系统负载平均值。
第二个数字：最近5分钟内的系统负载平均值。
第三个数字：最近15分钟内的系统负载平均值。
接下来的两个数字（在这个例子中是 "1/421"）：正在运行的任务（进程）数量和系统总进程数（包括正在运行、休眠、停止和僵尸状态的进程数）。
最后的数字（在这个例子中是 "10398"）：最近自系统启动以来创建的进程编号。

系统负载表示的是单位时间内处理器核心繁忙程度的度量，数值越高表示系统越忙。每个数字都是一个平均值，它是根据当前正在运行和等待CPU时间的进程数计算出来的。理想情况下，每个数字都应该低于你的处理器核心数，以保证系统有充足的处理能力应对新来的任务。

当前系统正在使用的 swap 分区情况

swapon -s

swapon

cat /proc/swaps: 可以理解为 swapon -s ；其实调用的 /proc/swap 这个文件查看当前所有系统启用的

swap

查看内核的版本（ 2 种方式 )

cat /proc/version ：查看内核的版本

uname -r : 操作系统的发行号

查询硬件平台

uname -m ：硬件平台

uname -a ：用于显示系统信息

查看 linux 系统的路由表方式

netstat -r

route -n

-n 参数表示使用数字形式显示地址和路由表

重新获取某项服务

systemctl restart dhcpd/named

rndc reload

rndc reload 是 BIND DNS 服务器软件中用于重新加载配置文件和区域文件的命令。BIND（Berkeley Internet Name Domain）是互联网中最常用的域名解析系统软件。

查看系统当前所有服务

netstat -anp

4、Linux开机的顺序

bios加电自检 ------ mbr ------ grub ------ 加载内核文件 ------ 启动第一个进程

加电后bios程序会自检硬件，硬件无故障后，会根据第一启动项去找内核，一般来说第一启动项是硬盘，找到硬盘后，会根据mbr 的指引找到完整的 grub 程序，再根据grub的配置文件（grub.cfg）找到内核文件的具体位置，然后将内核文件加载到内存中运行，内存加载好后会启动第一个程序。

第一步：加电自检：硬件自检

当你按下电源按键后计算机硬件会读取BIOS或UEFI BIOS来加载硬件信息及进行硬件系统的自我测试，根据 BIOS设置来取得第一个可启动的设备；
台式机嘟的长鸣声表示自检失败，坏了；底层是汇编语言

BIOS：全称应该是ROM－BIOS，基本的输入输出系统，在主板上的rom芯片内，很小的一个程序；记录在 CMDS芯片上，RAM随机存储器

第二步： MBR 引导

读取并执行第一个扇区MBR的启动引导程序（可以是grub2，也可以是spfdisk）；系统会主动去读第一个可
启动的设备（BIOS设定），此时就可以读入启动引导程序了，启动引导程序可以指定使用哪个内核；这时控制
权给MBR，即boot loader主导权寻找内核

第一个扇区有512字节的MBR；以下三个一共512字节

①、存放boot loader（系统启动引导程序），446字节；
boot loader主要作用：
寻找内核和加载内核：一个硬盘第一个扇区是MBR，MBR内有boot loader，想要访问windows，这时是需要
boot loader去访问window自己的loader，由window自己的loader寻找和加载内核
可以提供用户的选项，即GRUB菜单，开机页面选择用户进入系统

②、记录在分区表里面，64字节，4个分区，一个分区16个字节
③、最后 2字节 是一个16进制的字段；55AA或者AA55

第三步： GRUB 菜单

寻找内核，系统控制权递给grup以后，将会显示提供用于选择，并根据选项加载linux内核文件；
MBR找到程序之后，BIOS就结束了，开始grub2；Centos 7 是GRUB 2；

GRUB引导程序通过读取GRUB配置文件/boot/grub2/grub.cfg，来获取内核和镜像文件系统的设置和路径位置

第四步：加载内核（ kernel ）：

从本地硬盘加载内核，此时控制权在内核；
检测内核（动态加载内核模块：modules：存放加载硬件驱动程序）并找到内核；
找到内核之后boot loader加载内核时的同时产生initramfs：虚拟文件系统，需要通过initramfs挂载伪
根并加载驱动程序；
驱动程序存在之后initramfs消失，此时系统挂载真正的根和文件系统安装驱动程序
modules：在/lib内核下

init进程初始化：是Centos6系统的，是一个个运行服务，且个别服务有依赖性

目前使用的是Centos 7 ：systemd：systemd是LINUX操作系统的一种init软件，优势是可以并行运行服
务

第五步： systemd 进程：

启动了第一个程序，systemd，进程号PID=1；路径：/lib/systemd/systemd；


①、硬件是内核管，systemd启动之后为用户启用一个可以软件环境
②、后面的服务由systemd负责（三个单元sysint、multi user、getty）：
对系统进行初始化sysint：用户名，网络基本设置，网络格式
进入命令行模式：multi-user，开始执行系统自启动的服务
用getty单元给用户提供登录环境，进入系统登录页面
③、最后通过graphical启动图形界面

5、Centos6和centos7的区别

Centos6自带的服务是service，网卡是eth0标识
Centos7自带的服务是service和systemctl，网卡是ens33标识

en标识ethernet
s：热插拔网卡；USB之类的扩展槽索引号
33：是网卡的编号
lo代表：本地回环，ip地址：127.0.0.1，即localhost；子网掩码：255.0.0.0


CentOS 6 默认使用 EXT4 文件系统作为根文件系统。
CentOS 7 改为了 XFS 作为默认的文件系统，但仍支持 EXT4。


centos 6 串行启动后续的程序     一个一个按顺序启动
centos 7 是并行启动程序     全都一起启动

6、硬链接和软链接的区别

硬链接
相当于备份，可以用不同的文件名访问同样的内容
对文件内容进行修改，会影响到原文件；但是，删除一个文件名，不影响另一个文件名的访问
硬链接的inode号一样

软链接
指向原始文件所在的路径，又称为符号链接
对文件内容进行修改，会影响到原文件；
文件A和文件B的inode号码虽然不一样，但是文件A的内容是文件B的路径。

7、PID有哪些状态，五大状态

1、运行状态/正在运行状态
2、可中断睡眠状态：暂时无工作状态，等到被唤醒
3、不可中断睡眠状态：工作状态时，不可被打扰的状态
4、僵尸进程:将死状态，进程存在又无法结束；这时需要找问题源头
5、停止状态/暂停状态：
6、已死/dead状态（此状态仅做了解）

两个异常的进程：僵尸进程和孤儿进程

僵尸进程：子进程完成工作之后，父进程无法接收子进程的信息；对系统是有害的，一直占用资源；解决办
法：找到父进程，结束父进程，就变成孤儿进程；
孤儿进程：子进程完成工作之后，找不到父进程接收子进程的信息，系统会让进程号PID=1，即systemd接收
信息

8、你平时对系统会怎么优化（五大负载）

1、cpu 使用率

（查看进程，占比大的进程是否可以优化）： vmstat 、 sar 、 iostat 、 top

负载优化： top 、 uptime 、 w

sar -u 1 3 ：查看 cpu 的使用情况，间隔 1s ，监测 3 次

–u: 输出 cpu 使用情况和统计信息

2 、内存优化

free 、 vmstat

在Linux中，系统会自动管理内存，通常无需手动清理内存。

3 、磁盘优化

① ： RAID ：提升存储性能（硬盘的读写效率），提供数据备份技术；按照不同方式组合形成一个硬盘组

② ： LVM ：只是提高磁盘管理的灵活性，并不能提升硬盘的读写效率和提供数据备份技术磁盘水位： fdisk 、 df -hT

3.1 、 raid( 独立冗余磁盘阵列 )

软raid和硬raid
硬RAID 在硬件层面上通过阵列卡实现RAID功能；实现步骤：在服务器上面插入磁盘阵列卡，阵列卡
上面插入磁盘，开机--配置RAID--安装系统；RAID卡有自己的处理器CPU

软RAID 在系统上用mdadm工具去创建和管理

总结：软RAID依存于OS，硬RAID独立于OS

软raid的分类和优势，最小由几块磁盘组成

4、I/O优化

( 命令需要 yum 安装，系统内无自带 ) ： iotop iostat 查看硬盘读写性能

yum install sysstat

yum install iotop

5 、网络优化

系统：ifconfig、ip、tcpdump、natstat
优化端口范围
查询系统可分配的端口号：cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
更改配置文件：vim /etc/sysctl.conf
添加：net.ipv4.ip_local_port_range = 32768 60999

Linux系统在创建TCP或UDP连接时，可以选择的本地端口号将在32768到60999之间随机选取。需要注意的是，
小于32768的端口通常被视为知名的（well-known）或保留端口，留给系统和标准服务使用。超过60999的
端口在此配置下将不会被分配给应用程序作为临时端口使用。

内核优化：文件打开数优化、tcp参数优化
打开文件数 临时：ulimit–n 65535 永久：vim /etc/security/limits.conf
（以root用户为例）
root soft nofile <soft_limit>
root hard nofile <hard_limit>

这里的 <soft_limit> 和 <hard_limit> 分别替换为你想要设置的软限制和硬限制。软限制是当前用户
可以设置的最大值，硬限制是系统允许的最大值，用户设置的软限制不能超过硬限制。