每个系统管理员应该知道的 20 个 Linux 命令

如果您的应用程序无法正常工作，或者您只是想了解更多信息，以下 20 个命令将会派上用场。

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在一个充满新工具和多样化开发环境的世界中，对于任何开发人员或工程师来说，学习一些基本的系统管理命令几乎是必要的。特定的命令和软件包可以帮助开发人员组织、排除故障和优化他们的应用程序，并且——当出现问题时——向操作员和系统管理员提供有价值的故障诊断信息。

无论您是新的开发人员还是想管理自己的应用程序，以下 20 个基本系统管理命令都可以帮助您更好地了解您的应用程序。它们还可以帮助您向系统管理员描述问题，从而排除为什么应用程序可能在本地工作但在远程主机上不工作的原因。这些命令适用于 Linux 开发环境、容器、虚拟机 (VM) 和裸机。

1. curl

curl 传输 URL。使用此命令来测试应用程序的端点或与上游服务端点的连接。 curl 对于确定您的应用程序是否可以访问另一个服务（例如数据库）或检查您的服务是否运行正常非常有用。

例如，假设您的应用程序抛出一个 HTTP 500 错误，表明它无法访问 MongoDB 数据库

$ curl -I -s myapplication:5000
HTTP/1.0 500 INTERNAL SERVER ERROR

-I 选项显示标头信息，-s 选项使响应正文静默。从您的本地桌面检查数据库的端点

$ curl -I -s database:27017
HTTP/1.0 200 OK

那么问题可能是什么？检查您的应用程序是否可以从应用程序主机访问数据库以外的其他位置

$ curl -I -s https://open-source.net.cn
HTTP/1.1 200 OK

这似乎没问题。现在尝试从应用程序主机访问数据库。您的应用程序正在使用数据库的主机名，因此首先尝试该主机名

$ curl database:27017
curl: (6) Couldn't resolve host 'database'

这表明您的应用程序无法解析数据库，因为数据库的 URL 不可用，或者主机（容器或 VM）没有可用于解析主机名的域名服务器。

2. python -m json.tool / jq

发出 curl 后，API 调用的输出可能难以阅读。有时，您想美化打印 JSON 输出以查找特定条目。 Python 有一个内置的 JSON 库可以提供帮助。您可以使用 python -m json.tool 来缩进和组织 JSON。要使用 Python 的 JSON 模块，请将 JSON 文件的输出通过管道传输到 python -m json.tool 命令。

$ cat test.json
{"title":"Person","type":"object","properties":{"firstName":{"type":"string"},"lastName":{"type":"string"},"age":{"description":"Age in years","type":"integer","minimum":0}},"required":["firstName","lastName"]}

要使用 Python 库，请使用 -m（模块）选项将输出通过管道传输到 Python。

$ cat test.json | python -m json.tool
{
    "properties": {
        "age": {
            "description": "Age in years",
            "minimum": 0,
            "type": "integer"
        },
        "firstName": {
            "type": "string"
        },
        "lastName": {
            "type": "string"
        }
    },
    "required": [
        "firstName",
        "lastName"
    ],
    "title": "Person",
    "type": "object"
}

对于更高级的 JSON 解析，您可以安装 jq。 jq 提供了一些选项，用于从 JSON 输入中提取特定值。要像上面的 Python 模块一样进行美化打印，只需将 jq 应用于输出即可。

$ cat test.json | jq
{
  "title": "Person",
  "type": "object",
  "properties": {
    "firstName": {
      "type": "string"
    },
    "lastName": {
      "type": "string"
    },
    "age": {
      "description": "Age in years",
      "type": "integer",
      "minimum": 0
    }
  },
  "required": [
    "firstName",
    "lastName"
  ]
}

3. ls

ls 列出目录中的文件。系统管理员和开发人员经常发出此命令。在容器空间中，此命令可以帮助确定容器映像的目录和文件。除了查找文件之外，ls 还可以帮助您检查权限。在下面的示例中，由于权限问题，您无法运行 myapp。当您使用 ls -l 检查权限时，您意识到权限在 -rw-r--r-- 中没有“x”，只有读取和写入权限。

$ ./myapp
bash: ./myapp: Permission denied
$ ls -l myapp
-rw-r--r--. 1 root root 33 Jul 21 18:36 myapp

4. tail

tail 显示文件的最后一部分。通常，您不需要每一行日志来排除故障。相反，您想检查日志中关于您最近对应用程序的请求的说明。例如，您可以使用 tail 来检查当您向 Apache HTTP 服务器发出请求时，日志中会发生什么。

Use tail -f to follow Apache HTTP server logs and see the requests as they happen.

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-f 选项表示“follow”选项，该选项在日志行写入文件时输出日志行。该示例有一个后台脚本，每隔几秒钟访问一次端点，并且日志记录请求。除了实时跟踪日志之外，您还可以使用 tail 查看文件的最后 100 行，方法是使用 -n 选项。

$ tail -n 100 /var/log/httpd/access_log

5. cat

cat 连接并打印文件。您可以发出 cat 来检查依赖项文件的内容或确认您已在本地构建的应用程序的版本。

$ cat requirements.txt
flask
flask_pymongo

上面的示例检查您的 Python Flask 应用程序是否已将 Flask 列为依赖项。

6. grep

grep 搜索文件模式。如果您正在另一个命令的输出中寻找特定模式，grep 会突出显示相关的行。使用此命令搜索日志文件、特定进程等。如果您想查看 Apache Tomcat 是否启动，您可能会被大量的行数所淹没。通过将该输出通过管道传输到 grep 命令，您可以隔离指示服务器启动的行。

$ cat tomcat.log | grep org.apache.catalina.startup.Catalina.start
01-Jul-2017 18:03:47.542 INFO [main] org.apache.catalina.startup.Catalina.start Server startup in 681 ms

7. ps

ps 命令是 procps-ng 软件包的一部分，该软件包提供了用于调查进程 ID 的有用命令，它显示了正在运行的进程的状态。使用此命令来确定正在运行的应用程序或确认预期的进程。例如，如果您想检查正在运行的 Tomcat Web 服务器，您可以使用 ps 及其选项来获取 Tomcat 的进程 ID。

$ ps -ef
UID        PID  PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root         1     0  2 18:55 ?        00:00:02 /docker-java-home/jre/bi
root        59     0  0 18:55 pts/0    00:00:00 /bin/sh
root        75    59  0 18:57 pts/0    00:00:00 ps -ef

为了更清晰，请使用 ps 并将其通过管道传输到 grep。

$ ps -ef | grep tomcat
root         1     0  1 18:55 ?        00:00:02 /docker-java-home/jre/bi

8. env

env 允许您设置或打印环境变量。在故障排除期间，您可能会发现检查错误的环境变量是否阻止您的应用程序启动很有用。在下面的示例中，此命令用于检查在应用程序主机上设置的环境变量。

$ env
PYTHON_PIP_VERSION=9.0.1
HOME=/root
DB_NAME=test
PATH=/usr/local/bin:/usr/local/sbin
LANG=C.UTF-8
PYTHON_VERSION=3.4.6
PWD=/
DB_URI=mongodb://database:27017/test

请注意，该应用程序正在使用 Python，并且具有连接到 MongoDB 数据库的环境变量。

9. top

top 显示并更新排序后的进程信息。使用此监控工具来确定哪些进程正在运行以及它们消耗了多少内存和 CPU。一个常见的情况是，当您运行一个应用程序时，它在一分钟后就死了。首先，您检查应用程序的返回错误，这是一个内存错误。

$ tail myapp.log
Traceback (most recent call last):
MemoryError

您的应用程序真的内存不足吗？为了确认，请使用 top 来确定您的应用程序消耗了多少 CPU 和内存。在发出 top 时，您会注意到一个 Python 应用程序占用了大部分 CPU，并且其内存使用量不断增加，并且怀疑它是您的应用程序。当它运行时，您点击“C”键以查看完整命令并进行逆向工程，以确定该进程是否是您的应用程序。结果证明它是您的内存密集型应用程序 (memeater.py)。当您的应用程序耗尽内存时，系统会因内存不足 (OOM) 错误而将其终止。

Issuing top against an application that consumes all of its memory.

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Pressing C while running top shows the full command

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除了检查您自己的应用程序之外，您还可以使用 top 来调试利用 CPU 或内存的其他进程。

10. netstat

netstat 显示网络状态。此命令显示正在使用的网络端口及其传入连接。但是，netstat 在 Linux 上不是开箱即用的。如果您需要安装它，您可以在 net-tools 软件包中找到它。作为在本地进行试验或将应用程序推送到主机的开发人员，您可能会收到端口已分配或地址已在使用的错误。使用带有协议、进程和端口选项的 netstat 表明 Apache HTTP 服务器已在下面的主机上使用端口 80。

netstat verifies that Apache is running on port 80

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11. ip

如果 ip 地址在您的主机上不起作用，则必须使用 iproute2 软件包进行安装。子命令 address（或简称为 ip a）显示应用程序主机的接口和 IP 地址。您可以使用 ip address 来验证容器或主机的 IP 地址。例如，当您的容器连接到两个网络时，ip address 可以显示哪个接口连接到哪个网络。对于简单的检查，您可以随时使用 ip address 命令来获取主机的 IP 地址。下面的示例显示 Web 层容器在接口 eth0 上的 IP 地址为 172.17.0.2。

$ ip address show eth0
3: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000
    link/ether d4:3b:04:9e:b2:c2 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.1.1.3/27 brd 10.1.1.31 scope global dynamic noprefixroute eth0
       valid_lft 52072sec preferred_lft 52072sec

12. lsof

lsof 列出与您的应用程序关联的打开文件。在某些 Linux 机器映像上，您需要使用 lsof 软件包安装 lsof。在 Linux 中，几乎与系统的任何交互都被视为文件。因此，如果您的应用程序写入文件或打开网络连接，lsof 会将该交互反映为文件。与 netstat 类似，您可以使用 lsof 来检查侦听端口。例如，如果您想检查端口 80 是否正在使用，您可以使用 lsof 来检查哪个进程正在使用它。在下面，您可以看到 httpd (Apache) 侦听端口 80。您还可以使用 lsof 来检查 httpd 的进程 ID，检查 Web 服务器的二进制文件所在的何处 (/usr/sbin/httpd)。

lsof reveals the origin of process information

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打开文件列表中的打开文件名称有助于查明进程的来源，特别是 Apache。

13. df

您可以使用 df（显示可用磁盘空间）来排除磁盘空间问题。当您在容器编排器上运行您的应用程序时，您可能会收到一条错误消息，指示容器主机上缺少可用空间。虽然磁盘空间应由系统管理员进行管理和优化，但您可以使用 df 来确定目录中的现有空间并确认您是否确实缺少空间。

$ df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs              7.7G     0  7.7G   0% /dev
/dev/mapper/RHEL-Root  50G   16G   35G  31% /
/dev/nvme0n1p2        3.0G  246M  2.8G   9% /boot
/dev/mapper/RHEL-Home 100G   88G   13G  88% /home
/dev/nvme0n1p1        200M  9.4M  191M   5% /boot/efi
/dev/sdb1             114G   55G   54G  51% /run/media/tux/red

-h 选项以人类可读的格式打印信息。默认情况下，如示例中所示，df 提供根目录下所有内容的结果，但您也可以通过在命令中提供目录来限制结果（例如 df -h /home）。

14. du

要检索关于目录中哪些文件使用磁盘空间的更详细信息，您可以使用 du 命令。例如，如果您想找出 /var/log 目录中哪个日志占用最多的空间，您可以使用带有 -h（人类可读）选项和 -s 选项（用于总大小）的 du 命令。

$ du -sh /var/log/*
1.8M  /var/log/anaconda
384K  /var/log/audit
4.0K  /var/log/boot.log
0 /var/log/chrony
4.0K  /var/log/cron
4.0K  /var/log/maillog
64K /var/log/messages

上面的示例显示 /var/log 下最大的目录是 /var/log/audit。您可以将 du 与 df 结合使用，以确定应用程序主机上哪些内容占用了磁盘空间。

15. id

要检查运行应用程序的用户，请使用 id 命令返回用户身份。下面的示例使用 Vagrant 来测试应用程序并隔离其开发环境。登录到 Vagrant box 后，如果您尝试安装 Apache HTTP Server（一个依赖项），系统会提示您不能以 root 用户身份执行该命令。要检查您的用户和组，请发出 id 命令，并注意您以 "vagrant" 用户身份在 "vagrant" 组中运行。

$ dnf -y install httpd
Loaded plugins: fastestmirror
You need to be root to perform this command.
$ id
uid=1000(vagrant) gid=1000(vagrant) groups=1000(vagrant) context=unconfined_u:unconfined_r:unconfined_t:s0-s0:c0.c1023

要更正此问题，您必须以超级用户身份运行该命令，这将提供更高的权限。

16. chmod

当您首次在主机上运行应用程序二进制文件时，您可能会收到错误消息“权限被拒绝”。正如 ls 的示例中所见，您可以检查应用程序二进制文件的权限。

$ ls -l
total 4
-rw-rw-r--. 1 vagrant vagrant 34 Jul 11 02:17 test.sh

这表明您没有执行二进制文件的权限（没有 "x"）。 chmod 可以更正权限，以使您的用户能够运行二进制文件。

$ chmod +x test.sh
[vagrant@localhost ~]$ ls -l
total 4
-rwxrwxr-x. 1 vagrant vagrant 34 Jul 11 02:17 test.sh

正如示例中所示，这将使用执行权限更新权限。现在，当您尝试执行二进制文件时，应用程序不会抛出权限被拒绝的错误。当您将二进制文件加载到容器中时，Chmod 也可能很有用。它确保您的容器具有执行二进制文件的正确权限。

17. dig / nslookup

域名服务器 (DNS) 有助于将 URL 解析为一组应用程序服务器。但是，您可能会发现 URL 无法解析，这会导致应用程序的连接问题。例如，假设您尝试从应用程序的主机访问 mydatabase URL 上的数据库。相反，您收到“无法解析”错误。要进行故障排除，您可以尝试使用 dig（DNS 查找实用程序）或 nslookup（查询 Internet 名称服务器）来找出为什么应用程序似乎无法解析数据库。

$ nslookup mydatabase
Server:   10.0.2.3
Address:  10.0.2.3#53

** server can't find mydatabase: NXDOMAIN

使用 nslookup 显示 mydatabase 无法解析。尝试使用 dig 进行解析会产生相同的结果。

$ dig mydatabase

; <<>> DiG 9.9.4-RedHat-9.9.4-50.el7_3.1 <<>> mydatabase
;; global options: +cmd
;; connection timed out; no servers could be reached

这些错误可能由许多不同的问题引起。如果您无法调试根本原因，请联系您的系统管理员进行更多调查。对于本地测试，此问题可能表明您主机的域名服务器未正确配置。要使用这些命令，您需要安装 BIND Utilities 软件包。

18. firewall-cmd

传统上，防火墙是在 Linux 上使用 iptables 命令配置的，虽然它仍然无处不在，但实际上它在很大程度上已被 nftables 取代。 nftables 的友好前端，也是许多发行版默认附带的，是 firewall-cmd。此命令可帮助您设置规则，以管理计算机允许的网络流量（包括传出和传入流量）。这些规则可以分组到区域中，因此您可以根据需要快速轻松地从一组规则移动到另一组规则。

命令语法很简单。您可以使用该命令和一些选项，所有这些选项的命名方式都有助于您几乎构造一个人类可读的句子。例如，要查看您当前所在的区域

$ sudo firewall-cmd --get-active-zones``
corp
  interfaces: ens0
dmz
  interfaces: ens1

在此示例中，您的计算机有两个网络设备，一个已分配给 corp 区域，而另一个已分配给 dmz 区域。

要查看每个区域允许的内容，您可以使用 --list-all 选项

$ sudo firewall-cmd --zone corp --list-all
corp
  target: default
  interfaces: ens0
  services: cockpit dhcpv6-client ssh
  ports: 
  protocols: 
[...]

添加服务同样容易

$ sudo firewall-cmd --add-service http --permanent
$ sudo firewall-cmd --reload

与 firewall-cmd 交互的设计很直观，它具有广泛的预定义服务集合，并且可以直接编写 nft 规则。一旦开始使用 firewall-cmd，您就可以下载我们的 firewall-cmd 速查表，以帮助您记住其最重要的选项。

19. sestatus

您通常会发现 SELinux（一个 Linux 安全模块）在企业管理的应用程序主机上强制执行。 SELinux 为主机上运行的进程提供最小权限访问，从而防止潜在的恶意进程访问系统上的重要文件。在某些情况下，应用程序需要访问特定文件，但可能会引发错误。要检查 SELinux 是否阻止该应用程序，请使用 tail 和 grep 在 /var/log/audit 日志记录中查找“denied”消息。否则，您可以通过使用 sestatus 检查该框是否启用了 SELinux。

$ sestatus
SELinux status:                 enabled
SELinuxfs mount:                /sys/fs/selinux
SELinux root directory:         /etc/selinux
Loaded policy name:             targeted
Current mode:                   enforcing
Mode from config file:          enforcing
Policy MLS status:              enabled
Policy deny_unknown status:     allowed
Max kernel policy version:      28

上面的输出表明应用程序的主机已启用 SELinux。在您的本地开发环境中，您可以更新 SELinux 以使其更宽松。如果您需要远程主机的帮助，您的系统管理员可以帮助您确定允许您的应用程序访问所需文件的最佳实践。如果您经常与 SELinux 交互，请下载我们的 SELinux 速查表以供快速参考。

20. history

当您发出如此多的命令进行测试和调试时，您可能会忘记有用的命令！每个 shell 都有一个 history 命令的变体。它显示自会话开始以来您发出的命令的历史记录。您可以使用 history 来记录您用于对应用程序进行故障排除的命令。例如，当您在本文的过程中发出 history 时，它会显示您尝试和学习的各种命令。

$ history
    1  clear
    2  df -h
    3  du

如果您想执行之前历史记录中的命令，但又不想重新输入它怎么办？在命令编号之前使用 ! 重新执行。

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当确定您的应用程序在一个开发环境中工作，但在另一个环境中可能不工作的原因时，基本命令可以增强您的故障排除专业知识。许多系统管理员利用这些命令来调试系统问题。了解一些这些有用的故障排除命令可以帮助您与系统管理员沟通并解决应用程序问题。

本文最初发表于 2017 年 7 月，并已由编辑更新。

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Rosemary Wang

作为云计算和基础设施自动化的开发人员、工程师和爱好者，Rosemary Wang 弥合了基础设施工程师和应用程序开发人员之间的技术和文化障碍。

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Seth Kenlon

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每个系统管理员应该知道的 20 个 Linux 命令

1. curl

2. python -m json.tool / jq

3. ls

4. tail

5. cat

6. grep

7. ps

8. env

9. top

10. netstat

11. ip

12. lsof

13. df

14. du

15. id

16. chmod

17. dig / nslookup

18. firewall-cmd

19. sestatus

20. history

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