每个系统管理员都应该知道的 20 个 Linux 命令

如果您的应用程序无法正常工作，或者您只是想查找更多信息，这 20 个命令将派上用场。

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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。特定的命令和包可以帮助开发人员组织、排除故障并优化他们的应用程序，并且在出现问题时，可以向操作员和系统管理员提供有价值的分类信息。

无论您是新的开发人员还是想要管理自己的应用程序，以下 20 个基本的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，以排除应用程序可能在本地工作但在远程主机上无法工作的原因。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 可用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健康。

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 选项使响应正文静音。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呢？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，您需要美化打印 JSON 输出以查找特定条目。 Python 有一个内置的 JSON 库可以帮助您解决此问题。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 (module) 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，您会意识到权限在 -rw-r--r-- 中没有“x”，即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。您通常不需要每行日志来排除故障。相反，您想要检查您的日志对您的应用程序的最新请求的说明。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发生的情况。

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，它会在日志行写入文件时输出它们。该示例有一个后台脚本，每隔几秒钟访问一次端点，日志会记录该请求。您还可以使用 tail 的 -n 选项来查看文件的最后 100 行，而不是实时跟踪日志。

$ 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 应用程序是否将 Flask 列为依赖项。

6. grep

grep 搜索文件模式。如果您正在寻找另一个命令的输出中的特定模式，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 包的一部分，该包提供用于调查进程 ID 的有用命令，显示运行进程的状态。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

为了获得更高的可读性，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 显示并更新已排序的进程信息。使用此监控工具来确定哪些进程正在运行以及它们消耗多少内存和 CPU。常见的情况是当您运行一个应用程序并且它在一分钟后死亡时。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多少 CPU 和内存。当发出 top 时，您会注意到一个 Python 应用程序正在使用大部分 CPU，并且它的内存使用量正在攀升，您怀疑它是您的应用程序。在它运行时，您点击“C”键来查看完整的命令并逆向工程以确定该进程是否是您的应用程序。结果证明是您内存密集型的应用程序 (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 来调试其他使用 CPU 或内存的进程。

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的连接。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 包中找到它。作为在本地进行实验或将应用程序推送到主机的开发人员，您可能会收到一个错误，指出某个端口已被分配或某个地址已被使用。将 netstat 与协议、进程和端口选项一起使用表明 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 包安装它。子命令 address（或者简称 ip a）显示您的应用程序主机的接口和 IP 地址。您可以使用 ip address 来验证您的容器或主机的 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，您可以始终使用 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 包安装 lsof。在 Linux 中，几乎任何与系统的交互都被视为文件。因此，如果您的应用程序写入文件或打开网络连接，lsof 将反映该交互作为一个文件。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 是否正在使用中，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) 正在侦听端口 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目录 (/usr/sbin/httpd)。

lsof reveals the origin of process information

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打开文件列表中打开文件的名称有助于确定进程的来源，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没有空间。

$ 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出信息。默认情况下，如示例所示，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（例如 df -h /home）来限制结果。

14. du

要获取目录中哪些文件占用了磁盘空间的更详细信息，可以使用 du 命令。例如，如果您想找出 /var/log 目录中哪个日志文件占用的空间最多，可以使用 du 命令，并结合 -h（人类可读）选项和 -s 选项（用于显示总大小）。

$ 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 命令与 df 命令结合使用，以确定应用程序主机上磁盘空间的使用情况。

15. id

要检查运行应用程序的用户，可以使用 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，请执行 id 命令，您会发现您以 "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

要纠正此问题，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

当您第一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”。如 ls 的示例所示，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

这表明您没有执行该二进制文件的权限（没有“x”）。chmod 可以更正权限，以允许您的用户运行该二进制文件。

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

如示例所示，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。它可以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 解析为一组应用服务器。但是，您可能会发现 URL 无法解析，从而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）来找出应用程序似乎无法解析数据库的原因。

$ 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 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

这些错误可能是由许多不同的问题引起的。如果您无法调试根本原因，请联系您的系统管理员以进行更多调查。对于本地测试，此问题可能表明您的主机的域名服务器配置不正确。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，虽然它仍然普遍存在，但实际上在很大程度上已被 nftables 取代。 firewall-cmd 是 nftables 的一个友好的前端，也是许多发行版默认附带的。此命令可帮助您设置规则，以控制您的计算机允许的网络流量（包括传入和传出）。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。您使用该命令和一些选项，所有这些选项都以易于理解的方式命名，可以帮助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，一个分配给 corp 区域，另一个分配给 dmz 区域。

要查看每个区域允许的内容，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: 
[...]

添加服务同样简单

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

与 firewall-cmd 交互的设计非常直观，它拥有大量预定义服务，并且可以直接编写 nft 规则。一旦您开始使用 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

您通常会发现企业管理的应用程序主机上强制执行了 SELinux（Linux 安全模块）。SELinux 为主机上运行的进程提供最低权限访问，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，但可能会抛出错误。要检查 SELinux 是否阻止了应用程序，请使用 tail 和 grep 在 /var/log/audit 日志中查找“denied”消息。否则，您可以查看框是否启用了 SELinux，方法是使用 sestatus。

$ 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 记录您用于对应用程序进行故障排除的命令。例如，当您在本文章的过程中发出 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

如果您想执行以前历史记录中的命令，但又不想重新输入，该怎么办？在命令编号前使用 ! 重新执行。

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当您确定您的应用程序为何在一个开发环境中工作，但在另一个开发环境中可能不工作时，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的问题。

本文最初发表于 2017 年 7 月，并已由编辑更新。

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Rosemary Wang

作为一名开发者、工程师以及云计算和基础设施自动化爱好者，Rosemary Wang 弥合了基础设施工程师和应用程序开发者之间的技术和文化障碍。

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Seth Kenlon

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每个系统管理员都应该知道的 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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