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零基础学Linux运维,看这一篇就够了(含30G自学教程笔记)

作为一个10年老运维,在开始这篇文章之前,先送给大家一句话:

干啥不好,非要做运维,听人劝,吃饱饭,趁年轻,换行吧!

好了,不开玩笑了,回到正文中来。

当谈到运维职业发展情况时,很多人都会说运维做不长久,然后劝人做两年就赶快转研发吧!总之是全面唱衰运维!

但作为一个老运维,我想说的是:运维转开发确实是一个不错的选择,但运维做不长久则完全是对运维的偏见了!

很多人有运维做不长久的偏见的原因其实和运维职业的特性有关,运维有三个老生常谈的特点:打杂,背锅,睡的少

说运维打杂,是说运维工作比较宽泛,运维职业门槛不高,什么都得会一点。公司里但凡跟计算机有关的事,可能都会找到运维,这就导致了运维工作比较杂!

至于背黑锅,是说运维工作做的好了没人找你,但一旦出问题,所有人都会找你,甚至老板会一直站你旁边看着你修复故障!微博明星出新闻,流量大了就会宕机,网友就会说运维这个月奖金没了!甚至还有技术大佬调侃:为了分摊黑锅,运维发明了devops和full stack!

除了打杂背锅,还有不得不提的就是因为传统运维的救火队长式的工作模式,每天起的最早,睡的最晚,熬夜是家常便饭,全天on call是常态!

综合这些因素就导致了一些人对运维对偏见,人才纷纷逃离!但他们只是运维的一小部分,只目睹了运维的冰山一角,而没有领略运维顶端的无限风光。

一直在运维界摸爬滚打,目睹了运维的发展历程,我的看法是:运维还是非常有前途的,但两极分化极为严重!初级运维比较辛苦,中级已经很舒服了,而顶尖运维非常吃香!

在有些公司的运维其实就是网管,初级的做手动运维,中级的做做自动化运维在公司就已经非常不错了,而高级的做devops在各大公司都是炙手可热的岗位,而发展到最后就是系统架构师或者cto,不想上班去创业的也是可以的!

如果你想走运维这条路,我也可以给你看看我是如何一步一步走过来的,分为几个阶段来告诉你:

第一阶段:初级入门

初级阶段需要把linux学习路线搞清楚,任何学习都是循序渐进的,所以学linux也是需要有一定的路线。

个人建议学习的路线如下:

初级入门:

1、Linux基础知识、基本命令(起源、组成、常用命令如cp、ls、file、mkdir等常见操作命令)

2、Linux用户及权限基础

3、Linux系统进程管理进阶

4、linux高效文本、文件处理命令(vim、grep、sed、awk、find等命令)

5、shell脚本入门(可边练习边学习)

第二阶段:中级进阶

中级进阶需要在充分了解linux原理和基础知识之后,对上层的应用和服务进行深入学习,其中说到服务肯定涉及到网络的相关知识,是需要花时间学习的。

1、TCP/IP网络基础(差不多CCNA、NP的知识就够用)

2、Linux企业常用服务(如dns、http、ftp、mail、nfs等)

3、Linux企业级安全原理和防范技巧(系统性能/安全、安全威胁模型和保护方法

4、 加密/解密原理及数据安全、系统服务访问控制及服务安全基础

5、iptables安全策略构建

6、shell脚本进阶(主要是结合一些应用,写一些案例)

7、MySQL应用原理及管理入门(能管理和搭建一个个人博客站点)

学到这里,掌握的基本技能,已经够用了,已经能做一些基础的运维工作和简单维护了。

第三阶段:高级提升

1、http服务代理缓存加速(其中主要学习varnish、nginx缓存系统,要对CDN的知识有所了解。)

2、企业级负载集群(其中主要学习nginx、haproxy、lvs要对主要知识熟练掌握,对负载均衡算法有清晰认识,)

3、企业级高可用集群 (其中需要对keepalived,heartbeat等进行深入讲解)

4、运维监控zabbix详解(主要是zabbix、cacti、nagios等监控系统,现在用的比较多的是zabbix)

5、运维自动化学习(需要学一些开源运维自动化工具的使用如ansible、puppet、cobbler等运维自动化工具)

能掌握到这里,基本能处理搞定很多工作了,可以去面试高级运维工程师,差不多薪资能达到12-18K左右。

第四阶段:资深方向进阶

1、 大数据方向(需要对hadoop、storm等常见开源大数据系统需要深入了解)

2、 云计算方向(主要是openstack这套东西,当然像一些kvm等虚拟化技术,也是需要掌握的,现在docker也比较流行)

3、 运维开发(主要是python运维开发)

4、 自动化运维(在之前自动化基础上做深入)

5、 运维架构师(主要需要广度,差不多5年左右以上经验,可以担当此职位)

成为一名合格的Linux运维工程师必备的技术点

  • 掌握 Iptables 防火墙体系,实现防火墙实现数据包过滤和转发;
  • 掌握用户权限安全控制 Sudo 体系与配置;
  • 掌握 DNS 服务的原理、部署、安装和企业级应用;
  • 实现文件共享服务 NFS、Vsftpd、Samba 配置和应用;
  • 实现 Jumpserver 堡垒机 安装、配置、使用和运维体系融合;
  • brctl 命令创建管理虚拟网桥;Ip Netns 创建管理虚拟路由;
  • 常见的网络客户端工具 Ping/Lftp/Ftp/Lftpget/Wget;
  • 利用 Rsync 和 Inotify 实现多台机器数据分发和配置同步;
  • Jumpserver 跳板机
  • 基本功能应用,认证、授权、审计;
  • https 概念及对应的模块 mod_ssl 应用配置;
  • 运维必备 Web 服务开源解决⽅案 Nginx,全面讲解 Nginx 程序架构;
  • Nginx 内部框架、模块功能、事务处理机制、安装⽅法、CPU 亲缘优化、配置⽂件;
  • SQL 语句增删改查、常⽤命令使⽤、⽤户授权、字符集修改、表、索引、库管理等;
  • 对⽐介绍图形化管理软件,如 PhpMyAdmin、SQLyog、Navicat 等
  • Keepalived 工作方式,Keepalived 核心组件、报警机制、切换机制、心跳信息传输等;
  • Centos7 上实现 LVS 集群配置、服务管理、调度算法修改;
  • 全面熟悉 Ansible 用法、以及安装方法、配置文件详解、模块说明、基于私钥认证、批量操作等;
  • Redis 扩展方式对比介绍,Redis Cluster 的基础应用;
  • Vmware Esxi 创建 Linux 及 Windows 虚拟机,并实现虚拟机跨宿主机迁移;
  • Docker 镜像、仓库管理、启动⽅法、数据卷使⽤、备份恢复,网络模型、容器间依赖关系、容器资源限制、Docker 的监控;

十项Linux运维常识

1、GNU和GPL

GNU计划(又称革奴计划),是由Richard Stallman(理查德·斯托曼)在1983年9月27日公开发起的自由软件集体协作计划。它的目标是创建一套完全自由的操作系统。GNU也称为自由软件工程项目。

GPL是GNU的通用公共许可证(GNU General Public License,GPL),即“反版权”概念,是GNU协议之一,目的是保护GNU软件可以自由的使用、复制、研究、修改和发布。同时要求软件必须以源代码的形式发布。

GNU系统与Linux内核结合构成一个完整的操作系统:一个基于Linux的GNU系统,该操作系统在通常情况下称为“GNU/Linux”,或简称Linux。

2、Linux发行版

一个典型的Linux发行版包括:Linux内核,一些GNU程序库和工具,命令行shell,图形界面的X Window系统和相应的桌面环境,如KDE或GNOME,并包含数千种从办公套件,编译器,文本编辑器到科学工具的应用软件。

主流的发行版:

Red Hat Enterprise Linux、CentOS、SUSE、Ubuntu、Debian、Fedora、Gentoo

3、Unix和Linux

Linux是基于Unix的,属于Unix类,Uinx操作系统支持多用户、多任务、多线程和支持多种CPU架构的操作系统。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。

4、Swap分区

Swap分区,即交换区,系统在物理内存不够时,与Swap进行交换。即当系统的物理内存不够用时,把硬盘中一部分空间释放出来,以供当前运行的程序使用。当那些程序要运行时,再从Swap分区中恢复保存的数据到内存中。那些被释放内存空间的程序一般是很长时间没有什么操作的程序。

Swap空间一般应大于或等于物理内存的大小,同时最小不应小于64M,最大应该是物理内存的两倍。

5、GRUB的概念

GNU GRUB(GRand Unified Bootloader简称“GRUB”)是一个来自GNU项目的多操作系统启动引导管理程序。

GRUB是一个支持多种操作系统的启动引导管理器,在一台有多个操作系统的计算机中,可以通过GRUB在计算机启动时选择用户希望运行的操作系统。同时GRUB可以引导Linux系统分区上的不同内核,也可用于向内核传递启动参数,如进入单用户模式。

6、Buffer和Cache

Cache(缓存)位于CPU与内存之间的临时存储器,缓存容量比内存小的多但交换速度比内存要快得多。Cache通过缓存文件数据块,解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾,提高CPU和内存之间的数据交换速度。Cache缓存越大,CPU处理速度越快。

Buffer(缓冲)高速缓冲存储器,通过缓存磁盘(I/O设备)数据块,加快对磁盘上数据的访问,减少I/O,提高内存和硬盘(或其他I/O设备)之间的数据交换速度。Buffer是即将要被写入磁盘的,而Cache是被从磁盘中读出来的。

7、TCP三次握手

(1)请求端发送SYN(SYN=A)数据包,等待响应端确认

(2)响应端接收SYN,并返回SYN(A+1)和自己的ACK(K)包给请求端

(3)请求端接收到响应端的SYN+ACK包,再次向响应端发送确认包ACK(K+1)

请求端和响应端建立TCP连接,完成三次握手,开始进行数据传输。

8、linux系统目录结构

Linux文件系统采用带链接的树形目录结构,即只有一个根目录(通常用“/”表示),其中含有下级子目录或文件的信息;子目录中又可含有更下级的子目录或者文件的信息。

  • /:第一层次结构的根,整个文件系统层次结构的根目录。即文件系统的入口,最高一级目录。

  • /boot:包含Linux内核及系统引导程序所需的文件,例如kernel、initrd;grub系统引导管理器也在这个目录下。

  • /bin:基本系统所需要的命令,功能和"/usr/bin"类似,这个目录下的文件都是可执行的.普通用户也是可以执行的。

  • /sbin:基本的系统维护命令,只能由超级用户使用。

  • /etc:所有的系统配置文件。

  • /dev:设备文件存储目录.像终端、磁盘、光驱等。

  • /var:存放经常变动的数据,像日志、邮件等。

  • /home:普通用户的目录默认存储目录。

  • /opt:第三方软件的存放目录,比如用户自定义软件包和编译的软件包就安装到这个目录中。

  • /lib:库文件和内核模块存放目录,包含系统程序所需要的所有共享库文件。

9、硬链接和软链接

硬链接(Hard Link):硬链接是使用同一个索引节点(inode号)的链接, 即可以允许多个文件名指向同一个文件索引节点(硬链接不支持目录链接,不能跨分区链接),删除一个硬链接,不会影响该索引节点的源文件以及其下的多个硬链接。

ln source new-link

软连接(符号链接,Symbolic Link):符号链接是以路径的形式创建的链接,类似于windows的快捷方式链接,符号链接允许创建多个文件名链接到同一个源文件,删除源文件,其下的所有软连接将不可用。(软连接支持目录,支持跨分区、跨文件系统)

ln -s source new-link

10、RAID技术

磁盘阵列(Redundant Arrays of independent Disks,RAID),廉价冗余(独立)磁盘阵列。

RAID是一种把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),提供比单个硬盘更高的存储性能和数据备份技术。RAID技术,可以实现把多个磁盘组合在一起作为一个逻辑卷提供磁盘跨越功能;可以把数据分成多个数据块(Block)并行写入/读出多个磁盘以提高访问磁盘的速度;可以通过镜像或校验操作提供容错能力。具体的功能以不同的RAID组合实现。

在用户看来,RAID组成的磁盘组就像是一个硬盘,可以对它进行分区、格式化等操作。RAID的存储速度比单个硬盘高很多,并且可以提供自动数据备份,提供良好的容错能力。

RAID级别,不同的RAID组合方式分为不同的RAID级别:

  1. RAID 0:称为Stripping条带存储技术,所有磁盘完全地并行读,并行写,是组建磁盘阵列最简单的一种形式,只需要2块以上的硬盘即可,成本低,可以提供整个磁盘的性能和吞吐量,但RAID 0没有提供数据冗余和错误修复功能,因此单块硬盘的损坏会导致所有的数据丢失。(RAID 0只是单纯地提高磁盘容量和性能,没有为数据提供可靠性保证,适用于对数据安全性要求不高的环境)

  2. RAID 1:镜像存储,通过把两块磁盘中的一块磁盘的数据镜像到另一块磁盘上, 实现数据冗余,在两块磁盘上产生互为备份的数据,其容量仅等于一块磁盘的容量。当数据在写入一块磁盘时,会在另一块闲置的磁盘上生产镜像,在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性;当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据(从两块硬盘中较快的一块中读出),提高读取性能。相反的,RAID 1的写入速度较缓慢。RAID 1一般支持“热交换”,即阵列中硬盘的移除或替换可以在系统运行状态下进行,无须中断退出系统。RAID 1是磁盘阵列中硬盘单位成本最高的,但它提供了很高的数据安全性、可靠性和可用性,当一块硬盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。

  3. RAID 0+1:也被称为RAID 10,实际是将RAID 0和RAID 1结合的形式,在连续地以位或字节为单位分割数据并且并行读/写多个磁盘的同时,为每一块磁盘做镜像进行冗余。通过RAID 0+1的组合形式,数据除分布在多个盘上外,每个盘都有其物理镜像盘,提供冗余能力,允许一个以下磁盘故障,而不影响数据可用性,并且有快速读/写能力。RAID 0+1至少需要4个硬盘在磁盘镜像中建立带区集。RAID 0+1技术在保证数据高可靠性的同时,也保证了数据读/写的高效性。

  4. RAID 5:是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案,RAID 5至少需要三块硬盘。RAID 5可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比镜像低而磁盘空间利用率要比镜像高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度,只是多了一个奇偶校验信息,写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息,RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高,存储成本相对较低,是目前运用较多的一种解决方案。

最后

以上就是我对刚入行运维的朋友一些个人建议,最后有一点需要说明一下:

上面列举到的不同方向的技术不是严格意义独立的,相反,很多时候是相辅相成,需要结合起来,融会贯通。

每个人的认知是有限的,我也不例外。本篇回答只是我的一家之言,建议大家多看一些人的总结和经验,横向对比,兼听则明,偏听则暗。

如果你想通过自学进入运维这一行,我可以把我自己整理收藏的这些教程分享给你,里面不仅有Linux运维的教程,还有云计算/云原生等等内容,包含电子书、面试题、pdf文档、视频以及相关的课件笔记,大部分我都看过,感觉还不错,如果需要的话可以评论区告诉我或点击这里自取。

 如果觉得有帮助的话,可以帮我点赞收藏一下,写的不对或不清楚的地方,也欢迎大家在评论区指出,谢谢!

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