数据库中不可缺少的linux技术

作者:课课家教育更新于： 2017-04-21 16:42:45

　　Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。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。Linux操作系统诞生于1991 年10 月5 日(这是第一次正式向外公布时间)。Linux存在着许多不同的Linux版本，但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中，比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。

　　随着第三次信息浪潮的冲击，web技术在近年来可谓发生了天翻地覆的变革。从单向信息的web1.0时代，逐步过渡到信息和人交互的web2.0再到数据主动与人发生关系的web3.0时代，这些成就无疑归功于Web技术的迅速发展。

　　Web技术最重要的载体便是服务器，服务器运行在公共的网络环境下，为广大的用户提供网页浏览、信息通讯、消息推送等服务，从最开始的硬件服务器到虚拟主机技术，再到虚拟化技术的出现和云概念的兴起，绝大部分都是基于Linux操作系统的，因此web工程中，Linux也是一枚举足轻重的角色，不过掌握一门Linux技术也是重中之重，个人认为《Linux就该这么学》这本书拿来入门还是挺不错的，下面将开始介绍Linux作为web技术的重要角色的几个要点。在这之前先介绍一下linux的基础概念

　　基本思想Linux的基本思想有两点：第一，一切都是文件;第二，每个软件都有确定的用途。其中第一条详细来讲就是系统中的所有都归结为一个文件，包括命令、硬件和软件设备、操作系统、进程等等对于操作系统内核而言，都被视为拥有各自特性或类型的文件。至于说Linux是基于Unix的，很大程度上也是因为这两者的基本思想十分相近。[3] 完全免费Linux是一款免费的操作系统，用户可以通过网络或其他途径免费获得，并可以任意修改其源代码。这是其他的操作系统所做不到的。正是由于这一点，来自全世界的无数程序员参与了Linux的修改、编写工作，程序员可以根据自己的兴趣和灵感对其进行改变，这让Linux吸收了无数程序员的精华，不断壮大。[4] 完全兼容POSIX1.0标准这使得可以在Linux下通过相应的模拟器运行常见的DOS、Windows的程序。这为用户从Windows转到Linux奠定了基础。许多用户在考虑使用Linux时，就想到以前在Windows下常见的程序是否能正常运行，这一点就消除了他们的疑虑。 多用户、多任务Linux支持多用户，各个用户对于自己的文件设备有自己特殊的权利，保证了各用户之间互不影响。

     多任务则是现在电脑最主要的一个特点，Linux可以使多个程序同时并独立地运行。[4] 良好的界面Linux同时具有字符界面和图形界面。在字符界面用户可以通过键盘输入相应的指令来进行操作。它同时也提供了类似Windows图形界面的X-Window系统，用户可以使用鼠标对其进行操作。在X-Window环境中就和在Windows中相似，可以说是一个Linux版的Windows。支持多种平台Linux可以运行在多种硬件平台上，如具有x86、680x0、SPARC、Alpha等处理器的平台。此外Linux还是一种嵌入式操作系统，可以运行在掌上电脑、机顶盒或游戏机上。2001年1月份发布的Linux 2.4版内核已经能够完全支持Intel 64位芯片架构。同时Linux也支持多处理器技术。多个处理器同时工作，使系统性能大大提高。

　　1、 应用部署

　　绝大多数Web应用都承载在各大Linux发行版(如ubuntu 、redhat、centos)上，因此掌握Linux环境下的应用部署和日常维护尤为重要。下面列举一些典型的应用部署解决方案：

　　php：Nginx/LAMP(Linux+Apache+Mysql+PHP)，提供HTTP(S)服务并提供PHP解析的Fastcgi;

　　java WEB：Tomcat/Jboss，提供HTTP(S)服务、Servlet和JSP容器;

　　Node.js：pm2/nodemon：提供守护进程和集群管理服务，Node.js应用本身即可开启Server;

　　那么我们需要如何进行应用部署的技能补充呢?事实上，学习WEB应用部署并不难，首先我们需要扎实Linux的基本功：了解Linux操作系统概念和发行版、掌握基本的命令和程序安装的方法(通常我们会通过包管理器或者源码安装的方式进行)。接下来的步骤简化来说就是安装应用部署所需的环境、进行环境的配置、拉取项目代码、启动应用。

　　或许我们可以再前卫一些，通过虚拟化或者容器等技术去进行web应用的部署，都是依赖于上述这些最基本的套路。至于一些技术上细节和进阶的内容，可以通过相关的专业网站或书籍参考。

　　2、 日常维护

　　往往我们的Web应用在运行状态下，偶有意外发生，如服务不可用、性能瓶颈等，这时候我们便需要对应用的生产环境进行现场勘查。

　　通常情况下，我们首先会进行系统运行状态的检查，通过工具或命令采集和查看机器运行状态指数(CPU利用率、物理内存占用率、网络、IOPS等)、服务运行状态(服务可用性、响应速度、最大并发数等)，基于以上的参数，我们可以建立监控系统和可视化平台，通过脚本收集参数信息，再通过WEB前端进行可视化的展示(nagios、zabbix等)。

　　接下来的重头戏则是日志系统，web应用中日志里保存了用户的操作和结果反馈，可以快速进行场景和行为的还原。一般我们会将日志分为两类：结构化日志和非结构化日志。非结构化日志(如log4j)主要是提供给开发者和维护者人工审阅和快速查询的，往往当用户量和数据量达到一定数量级时，会变得不利于阅读和分析，因此并不适合大规模的web应用场景。结构化日志(如bunyan)通过代码生成和序列化之后进行持久化存储，我们可以通过相应的工具进行海量日志的分析和挖掘，甚至可以直接和业务耦合，进行集中化的日志分析(如ELK的日志实时分析)，缺点是需要通过工具转换成人工可阅读的文档。

　　在图形计算中，一个桌面环境(Desktop environment，有时称为桌面管理器)为计算机提供一个图形用户界面(GUI)。但严格来说窗口管理器和桌面环境是有区别的。桌面环境就是桌面图形环境，它的主要目标是为Linux/Unix操作系统提供一个更加完备 的界面以及大量各类整合工具和使用 程序，其基本 易用性吸引着大量的新用户。桌面环境名称来自桌面比拟，对应于早期的文字命令行界面(CLI)。一个典型的桌面环境提供图标，视窗，工具栏，文件夹，壁纸以及像拖放这样的能力。整体而言，桌面环境在设计和功能上的特性，赋予了它与众不同的外观和感觉。种类现今主流的桌面环境有KDE，gnome，Xfce，LXDE等，除此之外还有Ambient，EDE，IRIX Interactive Desktop，Mezzo，Sugar，CDE等。gnome即GNU网络对象模型环境 (The GNU Network Object Model Environment)，GNU计划的一部分，开放源码运动的一个重要组成部分。是一种让使用者容易操作和设定电脑环境的工具。目标是基于自由软件，为Unix或者类Unix操作系统构造一个功能完善、操作简单以及界面友好的桌面环境，他是GNU计划的正式桌面。

　　基于日志分析和实时监控，我们可以从而建立警报系统，(当然监控以上提及的监控平台均提供了警报功能)通过邮件等方式将服务器运行状态、故障、意外事件等进行推送。

　　3、 性能优化和架构

　　一款好的产品总不会一成不变，web产品在发展过程中通常会遇到性能瓶颈，这时候我们便需要对应用进行优化，甚至对整体架构进行升级。

　　撇开Web应用本身的业务代码和逻辑上的优化点不说，且讲一下在Linux环境下的优化策略，而其最重要的便是参数调优，主要解决Linux默认配置带来的性能问题，其中主要的一些调优点为：打开文件树(limits)、内核参数调优(协议栈中的各参数、网络接口队列等)，通常情况下，我们需要对实际的服务环境进行参数的调整。

　　当我们的web应用在不断的遇到性能瓶颈和升级优化之后，整体架构也会随之演化，从最开始的单机的架构到横向扩展(升级硬件配置、增加机器数量)架构，再到纵向扩展(数据库读写分离、业务切分等)架构，然后成为面向服务的分布式集群，甚至结合新兴的大数据等技术建立高可用的集群。

　　对于Web开发者而言，Linux的知识和技能掌握是非常重要的，我们尤其需要一套渐进式的学习路径去熟悉和巩固，其中为代表的书籍《Linux就该这么学》提供了大部分的Linux基础学习和实战教程，非常值得阅读几番。当遇到一些难以处理的场景，需提高自身解决问题的能力，合理利用Linux开源社区的资源快速找到解决方案。

　　Linux的基本思想有两点：第一，一切都是文件;第二，每个软件都有确定的用途。其中第一条详细来讲就是系统中的所有都归结为一个文件，包括命令、硬件和软件设备、操作系统、进程等等对于操作系统内核而言，都被视为拥有各自特性或类型的文件。至于说Linux是基于Unix的，很大程度上也是因为这两者的基本思想十分相近。

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