04、Linux实用操作

4.6、IP地址、主机名

4.6.1、IP地址、主机名

学习目标：

• 掌握什么是IP地址
• 掌握什么是主机名
• 掌握什么是域名解析

4.6.1.1、IP地址

1、每一台联网的电脑都会有一个地址，用于和其它计算机进行通讯。

IP地址主要有2个版本，V4版本和V6版本（V6很少用，课程暂不涉及）

IPv4版本的地址格式是：a.b.c.d，其中abcd表示0~255的数字，如192.168.88.101就是一个标准的IP地址。

2、可以通过命令：ifconfig，查看主机的IP地址，如无法使用ifconfig命令，可以安装：yum -y install net-tools

3、特殊IP地址

除了标准的IP地址以外，还有几个特殊的IP地址需要我们了解：

• 127.0.0.1，这个IP地址用于指代本机
• 0.0.0.0，特殊IP地址
  • 可以用于指代本机
  • 可以在端口绑定中用来确定绑定关系（后续讲解）
  • 在一些IP地址限制中，表示所有IP的意思，如放行规则设置为0.0.0.0，表示允许任意IP访问。

4.6.1.2、主机名

1、每一台电脑除了对外联络地址（IP地址）以外，也可以有一个名字，称之为主机名。

无论是Windows或Linux系统，都可以给系统设置主机名

• Windows系统主机名

• Linux系统主机名

  

2、在Linux中修改主机名

• 可以使用命令：hostname，查看主机名

  

• 可以使用命令：hostnamectl set-hostname 主机名，修改主机名（需要root）

  

• 重新登录FinalShell即可看到主机名已经正确显示

  

4.6.1.3、域名解析

1、IP地址实在是难以记忆，有没有什么办法可以通过主机名或替代的字符地址去代替数字化的IP地址呢？

实际上，我们一直都是通过字符化的地址去访问服务器，很少指定IP地址。

比如，我们在浏览器内打开：www.baidu.com，会打开百度的网址

其中，www.baidu.com，是百度的网址，我们称之为：域名

2、访问www.baidu.com的流程如下：

即：

• 先查看本机的记录（私人地址本）
  • Windows看：C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts
  • Linux看：/etc/hosts
• 再联网去DNS服务器询问

3、配置主机名映射

比如，我们FinalShell是通过IP地址连接到的Linux服务器，那有没有可能通过域名（主机名）连接呢？

可以，我们只需要在WIndows系统的：C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts文件中配置记录即可。

1.什么是IP地址，有什么作用？

IP地址就是联网计算机的网络地址，用于在网络中进行定位

格式是：a.b.c.d，其中abcd是0~255的数字

特殊IP有：

• 127.0.0.1，本地回环IP，表示本机。
• 0.0.0.0：也可以表示本机，也可以在一些白名单中表示任意IP

2.什么是主机名？

主机名就是主机的名称，用于标识一个计算机

3.什么是域名解析（主机名映射）

可以通过主机名找到对应计算机的IP地址，这就是主机名映射（域名解析）

4.6.2、虚拟机配置固定IP

学习目标：

• 掌握如何在VMware Workstation中配置Linux系统的固定IP地址（用于Windows系统）
• 掌握如何在VMware Fusion中配置Linux系统的固定IP地址（用于MacOS系统）

1、为什么需要固定IP

当前我们虚拟机的Linux操作系统，其IP地址是通过DHCP服务获取的。

DHCP：动态获取IP地址，即每次重启设备后都会获取一次，可能导致IP地址频繁变更

原因1：办公电脑IP地址变化无所谓，但是我们要远程连接到Linux系统，如果IP地址经常变化，我们就要频繁修改适配很麻烦。

原因2：在刚刚我们配置了虚拟机IP地址和主机名的映射，如果IP地址频繁更改，我们也需要频繁更新映射关系。

综上所述，我们需要IP地址固定下来，不要变化了。

2、在VMware Workstation中配置固定IP

配置固定IP需要2大步骤：

① 在VMware Workstation（或Fusion）中配置IP地址网关和网段（IP地址的范围）

② 在Linux系统中手动修改配置文件，固定IP

• 使用vim编辑/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33文件，填入如下内容：

  

• 执行systemctl restart network重启网卡，执行ifconfig，即可看到IP地址固定为192.168.88.88了

  

3、在VMware Fusion中配置固定IP

步骤一：先修改VMware Fusion的网络设置

① 打开Mac系统的终端程序

② 在终端内执行：sudo su - 并输入个人系统密码切换到root用户

③ 先备份一下文件：

cp /Library/Preferences/VMware\Fusion/networking/Library/Preferences/VMware\Fusion/networking.backup

• 通过vim编辑器修改文件：

  vim /Library/Preferences/VMware\Fusion/networking
  

  修改第11行内容：answer VNET_8_HOSTONLY_SUBNET 192.168.88.0

  保存退出；

④ 先备份一下文件：

cp /Library/Preferences/VMware\Fusion/vmnet8/nat.conf/Library/Preferences/VMware\Fusion/vmnet8/nat.conf

• 通过vim编辑器修改文件：

  vim /Library/Preferences/VMware\Fusion/vmnet8/nat.conf
  

  在NAT gateway address下修改：ip为192.168.88.2（这是网关的ip）

  保存退出；

步骤二：在LInux中修改固定IP

具体做法与在VMware Workstation中配置固定IP的②相同。

4.7、网络传输

4.7.1、下载和网络请求

学习目标：

• 掌握使用ping命令检查服务器是否可连通
• 掌握使用wget命令下载文件
• 掌握使用curl命令发起网络请求

4.7.1.1、ping命令

可以通过ping命令，检查指定的网络服务器是否是可连通状态。

语法：ping [-c num] ip或主机名

• 选项：-c，检查的次数num，不使用-c选项，将无限次数持续检查
• 参数：ip或主机名，被检查的服务器的ip地址或主机名地址

示例：

• 检查到baidu.com是否连通

  

  结果表示连通，延迟29ms左右

• 检查到39.156.66.10是否连通，并检查3次

  

4.7.1.2、wget命令

wget是非交互式的文件下载器，可以在命令行内下载网络文件

语法：wget [-b] url

• 选项：-b，可选，后台下载，会将日志写入到当前工作目录的wget-log文件
• 参数：url，下载链接

示例：

• 下载apache-hadoop 3.3.0版本：

  wget http://archive.apache.org/dist/hadoop/common/hadoop-3.3.0/hadoop-3.3.0.tar.gz
  

  

• 在后台下载：

  wget -b http://archive.apache.org/dist/hadoop/common/hadoop-3.3.0/hadoop-3.3.0.tar.gz
  

  

• 通过tail命令可以监控后台下载进度：

  tail -f wget-log
  

  

4.7.1.3、curl命令

curl可以发送http网络请求，可用于：下载文件、获取信息等。

语法：curl [-O] url

• 选项：-O，用于下载文件，当url是下载链接时，可以使用此选项保存文件
• 参数：url，要发起请求的网络地址

示例：

• 向cip.cc发起网络请求：

  curl cip.cc
  

• 向python.itheima.com发起网络请求：

  curl python.itheima.com
  

• 通过curl下载hadoop-3.3.0安装包：

  curl -O http://archive.apache.org/dist/hadoop/common/hadoop-3.3.0/hadoop-3.3.0.tar.gz
  

  

4.7.2、端口

1、端口

端口，是设备与外界通讯交流的出入口。端口可以分为：物理端口和虚拟端口两类。

• 物理端口：又可称之为接口，是可见的端口，如USB接口，RJ45网口，HDMI端口等。
• 虚拟端口：是指计算机内部的端口，是不可见的，是用来操作系统和外部进行交互使用的。

IP只能确定计算机，通过端口才能锁定要交互的程序。

2、虚拟端口

物理端口我们日常生活中经常见到，也能知晓它的作用。

但是虚拟端口，有什么用？为什么需要它呢？

计算机程序之间的通讯，通过IP只能锁定计算机，但是无法锁定具体的程序。

通过端口可以锁定计算机上具体的程序，确保程序之间进行沟通。

IP地址相当于小区地址，在小区内可以有很多住户（程序），而门牌号（端口）就是各个住户（程序）的联系地址

3、Linux系统是一个超大号小区，可以支持65535个端口，这6万多个端口分为3类进行使用：

• 公认端口：1~1023，通常用于一些系统内置或知名程序的预留使用，如SSH服务的22端口，HTTPS服务的443端口

  非特殊需要，不要占用这个范围的端口

• 注册端口：1024~49151，通常可以随意使用，用于松散的绑定一些程序\服务。（用户自定义）

• 动态端口：49152~65535，通常不会固定绑定程序，而是当程序对外进行网络链接时，用于临时使用。（多用于出口）

如上图中，计算机A的微信连接计算机B的微信，A使用的50001端口即动态端口，临时找一个端口作为出口

计算机B的微信使用端口5678，即注册端口，长期绑定此端口等待别人连接。

PS：上述微信的端口仅为演示，具体微信的端口使用非图中示意

4、查看端口占用

可以通过Linux命令去查看端口的占用情况

（1）nmap命令

• 使用nmap命令，安装nmap：yum -y install nmap

语法：nmap 被查看的IP地址，查看指定IP地址的对外暴露端口

可以看到，本机（127.0.0.1）上有5个端口现在被程序占用了。

其中：

22端口，一般是SSH服务使用，即FinalShell远程连接Linux所使用的端口。

（2）netstat命令

• 可以通过netstat命令，查看指定端口的占用情况
• 安装netstat：yum -y install net-tools

语法：netstat -anp|grep 端口号，查看本机指定端口号的占用情况

如图，可以看到当前系统的6000端口被程序（进程号7174）占用了。

其中，0.0.0.0:6000，表示端口绑定在0.0.0.0这个IP地址上，表示允许外部访问。

可以看到，当前系统12345端口，无人使用哦。

4.8、进程管理

学习目标：

• 掌握进程的概念
• 掌握如何查看进程、关闭进程

1、进程

程序运行在操作系统中，是被操作系统所管理的。

为管理运行的程序，每一个程序在运行的时候，便被操作系统注册为系统中的一个：进程

并为每一个进程都分配一个独有的：进程ID（进程号）

进程是指程序在操作系统内运行后被注册为系统内的一个进程，并拥有独立的进程ID（进程号）

2、查看进程

可以通过ps命令查看Linux系统中的进程信息

语法：ps [-e -f]，查看进程信息

• 选项：-e，显示出全部的进程
• 选项：-f，以完全格式化的形式展示信息（展示全部信息）

一般来说，固定用法就是：ps -ef 列出全部进程的全部信息

从左到右分别是：

• UID：进程所属的用户ID
• PID：进程的进程号ID
• PPID：进程的父ID（启动此进程的其它进程）
• C：此进程的CPU占用率（百分比）
• STIME：进程的启动时间
• TTY：启动此进程的终端序号。如显示？，则表示非终端启动
• TIME：进程占用CPU的时间
• CMD：进程对应的名称或启动路径或启动命令

3、查看指定进程

• 在FinalShell中，执行命令：tail，可以看到，此命令一直阻塞在那里
• 在FinalShell中，复制一个标签页，执行ps -ef，找出tail这个程序的进程信息
• 问题：是否会发现，列出的信息太多，无法准确的找到或很麻烦怎么办？

我们可以使用管道符配合grep来进行过滤，

语法：ps -ef | grep 关键字，过滤指定关键字进程信息

如：ps -ef | grep tail，即可准确的找到tail命令的信息

• 过滤不仅仅过滤名称，进程号\用户ID等等，都可以被grep过滤哦
• 如：ps -ef | grep 30001，过滤带有30001关键字的进程信息（一般指代过滤30001进程号）

4、关闭进程

在Windows系统中，可以通过任务管理器选择进程后，点击结束进程从而关闭它。

同样，在Linux中，可以通过kill命令关闭进程。

语法：kill [-9] 进程ID，关闭指定进程号的进程

• 选项，-9，表示强制关闭进程。不使用此选项会向进程发送信号要求其关闭，但是否关闭看进程自身的处理机制。

4.9、主机状态

学习目标：

• 掌握查看主机运行状态的监控命令

4.9.1、top命令

1、查看系统资源占用

• 可以通过top命令查看CPU、内存使用情况，类似于Windows的任务管理器

  默认每5秒刷新一次

  语法：直接输入top即可，按q或Ctrl+c退出

2、top命令内容详解

（1）首部5行

• 第一行：

  • top：命令名称
  • 18:35:56 ：当前系统时间
  • up 4:04 : 启动了4个小时4分钟
  • 5 users：5个用户登录
  • load：1、5、15分钟负载
    • load average：0.01,0.09,0.12：1分钟平均负载0.01，5分钟平均负载0.09，15分钟负载0.12

• 第二行：

  描述的是进程的相关信息

  • Tasks：任务
    • 228 total：228个进程
    • 1 running：1个进程正在运行
    • 227 sleeping：227个进程睡眠
    • 0 stopped：0个停止进程
    • 0 zombie：0个僵尸进程

• 第三行：

  描述的是CPU的相关信息

  • %CPU(s)：CPU使用率
    • us：用户CPU使用率
    • sy：系统CPU使用率
    • ni：高优先级进程占用CPU时间百分比
    • id：空闲CPU率
    • wa：IO等待的CPU占用率
    • hi：CPU硬件中断率
    • si：CPU软件中断率
    • st：强制等待的CPU占用率

• 第四、五行：

  描述的是内存的相关信息

  • KiB Mem：物理内存
    • total：总量
    • free：空闲
    • used：使用
    • buff/cache：buff和cache占用
  • KiB Swap：虚拟内存（交换空间）
    • total：总量
    • free：空闲
    • used：使用
    • buff/cache：buff和cache占用

（2）列表内容

• PID：进程ID
• USER：进程所属用户
• PR：进程优先级，越小越高
• NI：负值表示高优先级，正值表示低优先级
• VIRT：进程使用虚拟内存，单位KB
• RES：进程使用物理内存，单位KB
• SHR：进程使用共享内存，单位KB
• S：进程状态（S：休眠，R：运行，Z：僵死状态，N：负数优先级，I：空闲状态）
• %CPU：进程占用CPU率
• %MEM：进程占用内存率
• TIME+：进程使用CPU时间总计，单位10毫秒
• COMMAND：进程的命令或名称或程序文件路径

3、top命令选项

top命令也支持选项：

选项	功能
-p	只显示某个进程的信息
-d	设置刷新时间，默认是5s
-c	显示产生进程的完整命令，默认是进程名
-n	指定刷新次数，比如top -n 3：刷新输出3次后退出
-b	以非交互非全屏模式运行，以批次的方式执行top，一般配合-n指定输出几次统计信息，将输出重定向到指定文件，比如：top -b -n 3 > /tmp/top.tmp
-i	不显示任何闲置（idle）或无用（zombie）的进程
-u	查找特定用户启动的进程

4、top交互式选项

当top以交互式运行（非-b选项启动），可以用以下交互式命令进行控制

按键	功能
h键	会显示帮助画面
c键	会显示产生进程的完整命令，等同于-c参数，再次按下c键，变为默认展示
f键	可以选择需要展示的项目
M键	根据驻留内存大小（RES）排序
P键	根据CPU使用百分比大小进行排序
T键	根据时间/累计时间进行排序
E键	切换顶部内存显示单位
e键	切换进程内存显示单位
l键	切换显示平均负载和启动时间信息
i键	不显示闲置或无用的进程，等同于-i参数，再次按下，变为默认显示
t键	切换显示CPU状态信息
m键	切换显示内存信息

4.9.2、磁盘信息监控

4.9.2.1、df命令

使用df命令，可以查看硬盘的使用情况

语法：df [-h]，查看磁盘利用率

• 选项：-h，以更加人性化的单位显示

4.9.2.2、iostat命令

1、可以使用iostat查看CPU、磁盘的相关信息

语法：iostat [-x][num1][num2]，查看磁盘速率等信息

• 选项：-x，显示更多信息
• num1：数字，刷新间隔
• num2：数字，刷新几次

tps：该设备每秒的传输次数（Indicate the number of transfers per second that were issued to the device.）。”一次传输“意思是”一次I/O请求“。多个逻辑请求可能会被合并为”一次I/O请求“。”一次传输“请求的大小是未知的。

2、使用iostat的-x选项，可以显示更多的信息

• rrqm/s：每秒这个设备相关的读取请求有多少被Merge了（当系统调用需要读取数据的时候，VFS将请求发到各个FS，如果FS发现不同的读取请求读取的是相同Block的数据，FS会将这个请求合并Merge，提高IO利用率，避免重复调用）
• wrqm/s：每秒这个设备相关的写入请求有多少被Merge了
• rsec/s：每秒读取的扇区数；sectors
• wsec/s：每秒写入的扇区数；sectors
• rKB/s：每秒发送到设备的读取请求数
• wKB/s：每秒发送到设备的写入请求数
• avgrq-sz：平均请求扇区的大小
• avgqu-sz：平均请求队列的长度。毫无疑问，队列长度越短越好。
• await：每一个IO请求的处理的平均时间（单位是微妙毫秒）
• svctm：表示平均每次设备I/O操作的服务时间（以毫秒为单位）
• %util：磁盘利用率

4.9.3、网络状态监控

可以使用sar命令查看网络的相关统计（sar命令非常复杂，这里仅简单用于统计网络）

语法：sar -n DEV num1 num2，查看网络情况

• 选项：-n ，查看网络，DEV表示查看网络接口
• num1：刷新间隔（不填就查看一次结束）
• num2：查看次数（不填无限次数）

如图，查看2次，隔3秒刷新一次，并最终汇总平均记录

信息解读：

• IFACE：本地网卡接口的名称
• rxpck/s：每秒钟接收的数据包
• txpck/s：每秒钟发送的数据包
• rxKB/s：每秒钟接收的数据包大小，单位为KB
• txKB/s：每秒钟发送的数据包大小，单位为KB
• rxcmp/s：每秒钟接收的压缩数据包
• txcmp/s：每秒钟发送的压缩数据包
• rxmcst/s：每秒钟接收的多播数据包