《Linux系统架构与运维实战》新版目录大纲

目 录

第 1 章 Linux 日常运维管理 ............................................................................................................... 1

1.1 w 命令 ........................................................................................................................................ 1

1.2 vmstat 命令 ............................................................................................................................... 2

1.3 top 命令 ...................................................................................................................................... 3

1.4 sar 命令 ...................................................................................................................................... 7

1.5 nload 命令 ................................................................................................................................. 9

1.6 监控 I/O 性能 ........................................................................................................................... 9

1.7 free 命令 .................................................................................................................................. 11

1.8 ps 命令 ...................................................................................................................................... 12

1.9 查看网络状态 ........................................................................................................................ 15

1.10 Linux 操作系统下的网络抓包 ....................................................................................... 16

1.11 Firewalld 和 Netfilter .......................................................................................................... 17

1.12 Netfilter 5 表 5 链简介 ...................................................................................................... 18

1.13 iptables 语法 ......................................................................................................................... 19

1.14 iptables nat 表应用 .............................................................................................................. 21

1.15 iptables 规则备份与恢复 .................................................................................................. 26

1.16 Firewalld 的 9 个 zone ....................................................................................................... 27

1.17 Firewalld 关于 zone 的操作 ............................................................................................. 28

1.18 Firewalld 关于 services 的操作 ....................................................................................... 29

1.19 Linux 任务计划 ................................................................................................................... 31

1.20 Linux 系统服务管理工具 chkconfig ............................................................................. 33

1.21 systemd 管理服务 ............................................................................................................... 34

1.22 unit 和 target 简介 ............................................................................................................... 35

1.22.1 unit 简介 ....................................................................................................................... 35

1.22.2 target 简介 .................................................................................................................... 36

1.23 Linux 系统日志 ................................................................................................................... 37

1.23.1 dmesg 命令 ................................................................................................................... 38

1.23.2 last 命令 ........................................................................................................................ 38

1.23.3 lastb 命令 ...................................................................................................................... 38

第 2 章 LAMP 服务架构 ..................................................................................................................... 39

2.1 LAMP 服务架构介绍 .......................................................................................................... 39

2.2 MySQL 和 MariaDB 数据库简介 .................................................................................... 39

2.3 MySQL 和 MariaDB 数据库安装 .................................................................................... 40

2.3.1 MySQL 数据库安装 ...................................................................................................... 40

2.3.2 MariaDB 数据库安装 ..................................................................................................... 41

2.4 Apache 服务安装 .................................................................................................................. 43

2.5 PHP 源码编译安装 ............................................................................................................... 46

2.5.1 PHP 版本介绍 ................................................................................................................ 46

2.5.2 PHP 5.6 源码编译安装 .................................................................................................. 46

2.5.3 PHP 7.X 源码编译安装 .................................................................................................. 48

2.6 Python 源码编译安装 .......................................................................................................... 49

2.6.1 Python 3.6 编译安装 ...................................................................................................... 49

2.6.2 安装 Python 扩展 MySQL 数据库 ................................................................................ 50

2.7 Apache 结合 PHP 进行操作 .............................................................................................. 52

2.8 Apache 默认虚拟主机 ......................................................................................................... 54

2.9 Apache 相关配置 .................................................................................................................. 56

2.9.1 Apache 用户认证 ........................................................................................................... 56

2.9.2 域名跳转机制 ................................................................................................................ 59

2.9.3 Apache 访问日志 ........................................................................................................... 60

2.9.4 静态文件不记录日期和时间 ......................................................................................... 61

2.9.5 访问日志切割 ................................................................................................................ 62

2.9.6 静态元素过期时间 ......................................................................................................... 63

2.9.7 配置防盗链 .................................................................................................................... 64

2.9.8 访问控制 Directory ........................................................................................................ 64

2.9.9 访问控制 FilesMatch ...................................................................................................... 66

2.9.10 限定某个目录禁止解析 PHP ...................................................................................... 66

2.9.11 限制 user_agent ............................................................................................................ 66

2.10 PHP 相关配置 ...................................................................................................................... 67

2.11 安装 PHP 扩展模块 Redis ................................................................................................ 68

第 3 章 LNMP 服务架构 ..................................................................................................................... 70

3.1 LNMP 服务架构简介 .......................................................................................................... 70

3.2 安装 MySQL 数据库 ............................................................................................................ 70

3.3 安装 PHP ................................................................................................................................. 72

3.4 Nginx 简介与安装 ................................................................................................................ 74

3.4.1 Nginx 简介 ..................................................................................................................... 74

3.4.2 Nginx 安装 ..................................................................................................................... 74

3.4.3 Nginx 测试解析 PHP ..................................................................................................... 75

3.5 Nginx 相关配置 ..................................................................................................................... 76

3.5.1 Nginx 默认虚拟主机 ...................................................................................................... 76

3.5.2 Nginx 用户认证 .............................................................................................................. 78

3.5.3 Nginx 域名跳转 .............................................................................................................. 80

3.5.4 Nginx 访问日志 .............................................................................................................. 80

3.5.5 Nginx 日志切割 .............................................................................................................. 81

3.5.6 静态文件不记录日期和时间 ......................................................................................... 83

3.5.7 Nginx 设置防盗链 .......................................................................................................... 83

3.5.8 Nginx 进行访问控制 ...................................................................................................... 84

3.5.9 Nginx 解析 PHP 相关设置 ............................................................................................ 84

3.6 Nginx 代理 .............................................................................................................................. 85

3.7 Nginx 负载均衡 ..................................................................................................................... 86

3.8 Nginx 配置 SSL ..................................................................................................................... 88

3.8.1 生成 SSL 秘钥对 ............................................................................................................ 88

3.8.2 Nginx 配置 SSL .............................................................................................................. 89

3.9 php-fpm 配置 .......................................................................................................................... 90

3.9.1 php-fpm 的 pool .............................................................................................................. 90

3.9.2 php-fpm 慢执行日志 ...................................................................................................... 92

3.9.3 open_basedir ................................................................................................................... 93

3.9.4 php-fpm 管理进程 .......................................................................................................... 94

3.10 部署 phpMyAdmin ............................................................................................................. 94

3.11 安装&设置 Laravel 框架 .................................................................................................. 95

3.12 安装&设置 Yii2 框架 ........................................................................................................ 98

3.13 安装&设置 ThinkPHP 5 框架 ....................................................................................... 100

3.14 安装&设置 Django 框架 ................................................................................................. 102

3.14.1 安装 Django 框架 ....................................................................................................... 102

3.14.2 Django runserver ......................................................................................................... 102

3.14.3 运行 Hello World ........................................................................................................ 105

3.15 安装&设置 Flask 框架 .................................................................................................... 108

第 4 章 MySQL 数据库技术实践 .................................................................................................. 110

4.1 设置和更改 root 密码 ........................................................................................................ 110

4.1.1 设置 MySQL 数据库环境变量 .................................................................................... 110

4.1.2 设置 MySQL 数据库密码 ............................................................................................ 110

4.1.3 修改 MySQL 数据库密码 ............................................................................................ 111

4.1.4 重置 MySQL 数据库密码 ............................................................................................ 111

4.2 连接 MySQL 的几种方式 ................................................................................................ 113

4.3 MySQL 常用命令 ............................................................................................................... 114

4.4 MySQL 创建用户及授权 .................................................................................................. 117

4.5 MySQL 数据备份与恢复 .................................................................................................. 118

4.6 MySQL 主从复制监控 ...................................................................................................... 119

4.7 MySQL 主从准备工作 ...................................................................................................... 119

4.8 设置 MySQL 主 ................................................................................................................... 119

4.9 设置 MySQL 从 ................................................................................................................... 121

4.10 测试 MySQL 主从同步 ................................................................................................... 122

第 5 章 Tomcat 服务 .......................................................................................................................... 124

5.1 Tomcat 介绍 .......................................................................................................................... 124

5.2 安装 JDK ............................................................................................................................... 124

5.3 安装 Tomcat .......................................................................................................................... 125

5.4 设置 Tomcat 监听 80 端口 ............................................................................................... 127

5.5 Tomcat 虚拟主机 ................................................................................................................. 127

5.5.1 设置 Tomcat 虚拟主机 ................................................................................................. 127

5.5.2 部署一个 Java 项目 ..................................................................................................... 128

5.6 Tomcat 日志 .......................................................................................................................... 130

第 6 章 Linux 集群架构 ..................................................................................................................... 131

6.1 Linux 集群概述 ................................................................................................................... 131

6.2 Keepalived 简介 ................................................................................................................... 131

6.3 Keepalived 设置高可用集群 ............................................................................................ 132

6.3.1 集群准备工作 .............................................................................................................. 132

6.3.2 设置 Keepalived 主服务器 ........................................................................................... 132

6.3.3 设置 Keepalived 从服务器 ........................................................................................... 134

6.3.4 区分主从 Nginx 服务 ................................................................................................... 136

6.3.5 测试 Keepalived 高可用 .............................................................................................. 137

6.4 负载均衡集群介绍 ............................................................................................................. 138

6.5 LVS 介绍 ............................................................................................................................... 139

6.6 LVS 的调度算法 .................................................................................................................. 139

6.7 NAT 模式的 LVS 搭建 ...................................................................................................... 140

6.7.1 NAT 模式搭建准备工作 .............................................................................................. 140

6.7.2 设置分发器 .................................................................................................................. 141

6.7.3 Real Server 安装 Nginx 服务 ....................................................................................... 142

6.8 DR 模式的 LVS 搭建 ......................................................................................................... 143

6.8.1 DR 模式的准备工作 .................................................................................................... 143

6.8.2 设置 LVS 的 DR 模式 .................................................................................................. 143

6.8.3 测试 LVS 的 DR 模式 .................................................................................................. 145

6.9 Keepalived+LVS .................................................................................................................. 145

第 7 章 Zabbix 运维监控 .................................................................................................................. 149

7.1 Linux 监控平台简介 .......................................................................................................... 149

7.2 Zabbix 监控介绍 ................................................................................................................. 149

7.3 安装 Zabbix 监控 ................................................................................................................ 150

7.3.1 安装准备工作 .............................................................................................................. 150

7.3.2 ntpdate 设置时间同步 .................................................................................................. 151

7.3.3 安装 Zabbix 服务器端 ................................................................................................. 151

7.3.4 Web 界面安装 Zabbix .................................................................................................. 153

7.3.5 修改 Admin 管理员密码 .............................................................................................. 155

7.3.6 重置 Admin 管理员密码 .............................................................................................. 155

7.3.7 安装 Zabbix 客户端 ..................................................................................................... 155

7.4 添加监控主机 ...................................................................................................................... 156

7.4.1 Web 界面添加 Host 主机 ............................................................................................. 156

7.4.2 解决 Zabbix 页面乱码 ................................................................................................. 158

7.5 使用 SMTP 发送邮件报警及定制报警 ........................................................................ 159

7.5.1 添加 Triggers 触发器 ................................................................................................... 159

7.5.2 设置报警邮件发送 ....................................................................................................... 160

7.5.3 设置报警邮件接收 ....................................................................................................... 161

7.5.4 添加报警动作 .............................................................................................................. 163

7.5.5 设置邮件报警铃声 ....................................................................................................... 163

7.5.6 设置微信报警 .............................................................................................................. 164

7.6 Web 监控和 MySQL 监控 ................................................................................................ 170

7.6.1 Web 监控 ...................................................................................................................... 170

7.6.2 MySQL 监控 ................................................................................................................ 172

7.7 TCP 状态监控和 Nginx 监控 .......................................................................................... 177

7.7.1 TCP 状态监控 .............................................................................................................. 177

7.7.2 Nginx 服务监控 ............................................................................................................ 178

7.8 Zabbix 主动模式 ................................................................................................................. 179

7.8.1 添加主动模式模板 ....................................................................................................... 179

7.8.2 添加主动模式主机 ....................................................................................................... 181

第 8 章 NoSQL 非关系型数据库 ................................................................................................... 182

8.1 NoSQL 非关系型数据库简介 ......................................................................................... 182

8.2 Memcached ........................................................................................................................... 183

8.2.1 Memcached 简介 .......................................................................................................... 183

8.2.2 安装 Memcached .......................................................................................................... 184

8.2.3 查看 Memcached 状态 ................................................................................................. 185

8.2.4 Memcache 命令行 ........................................................................................................ 186

8.2.5 Memcached 数据的导入和导出 .................................................................................. 188

8.2.6 PHP 连接 Memcached .................................................................................................. 189

8.2.7 Memcached 中存储 Session ......................................................................................... 190

8.3 Redis ........................................................................................................................................ 191

8.3.1 Redis 简介 .................................................................................................................... 191

8.3.2 Redis 安装 .................................................................................................................... 191

8.3.3 Redis 持久化 ................................................................................................................ 192

8.3.4 Redis 数据类型 ............................................................................................................ 193

8.3.5 Redis 常用操作 ............................................................................................................ 197

8.3.6 Redis 操作键值 ............................................................................................................ 203

8.3.7 Redis 安全设置 ............................................................................................................ 206

8.3.8 Redis 慢查询日志 ........................................................................................................ 207

8.3.9 PHP 安装 Redis 扩展模块 ........................................................................................... 208

8.3.10 Redis 存储 session ...................................................................................................... 208

8.3.11 Redis 主从配置 ........................................................................................................... 209

8.3.12 Redis 集群简介 .......................................................................................................... 210

8.3.13 Redis 集群搭建与配置 ............................................................................................... 211

8.3.14 Redis 集群操作 .......................................................................................................... 213

8.4 MongoDB .............................................................................................................................. 214

8.4.1 MongoDB 简介 ............................................................................................................ 214

8.4.2 安装 MongoDB ............................................................................................................ 215

8.4.3 连接 MongoDB ............................................................................................................ 216

8.4.4 MongoDB 用户管理 .................................................................................................... 216

8.4.5 MongoDB 创建集合和数据管理 ................................................................................. 219

8.4.6 PHP 的 MongoDB 扩展 ............................................................................................... 221

8.4.7 PHP 的 Mongo 扩展 ..................................................................................................... 222

8.4.8 测试 Mongo 扩展 ......................................................................................................... 222

8.4.9 MongoDB 副本集简介 ................................................................................................. 223

8.4.10 MongoDB 副本集搭建 ............................................................................................... 223

8.4.11 MongoDB 副本集测试 ............................................................................................... 224

8.4.12 MongoDB 分片介绍 ................................................................................................... 226

8.4.13 MongoDB 分片重要角色 ........................................................................................... 227

8.4.14 MongoDB 分片搭建 ................................................................................................... 228

8.4.15 MongoDB 分片测试 ................................................................................................... 232

8.4.16 MongoDB 备份与恢复 ............................................................................................... 233

第 9 章 Jenkins 持续化集成 ........................................................................................................... 236

9.1 Jenkins 介绍 .......................................................................................................................... 236

9.2 Jenkins 安装 .......................................................................................................................... 237

9.3 Jenkins 发布 PHP 代码 ...................................................................................................... 239

9.4 Jenkins 邮件设置 ................................................................................................................. 243

9.5 插件 Email-ext ..................................................................................................................... 244

9.6 管理员密码破解 .................................................................................................................. 245

9.7 部署 Java 项目 ..................................................................................................................... 246

9.7.1 部署 Java 项目之创建私有仓库 .................................................................................. 246

9.7.2 部署 Java 项目之下载 Zrlog 源码 ............................................................................... 247

9.7.3 安装 Tomcat ................................................................................................................. 248

9.7.4 部署 Java 项目之安装 Maven ...................................................................................... 249

9.7.5 部署 Java 项目之安装插件 .......................................................................................... 250

9.7.6 部署 Java 项目之构建 Job ........................................................................................... 250

9.7.7 部署 Java 项目之手动安装 JDK ................................................................................. 253

9.7.8 部署 Java 项目之发布 War 包 ..................................................................................... 253

第 10 章 Docker 容器实践 ............................................................................................................... 255

10.1 Docker 简介 ........................................................................................................................ 255

10.1.1 Docker 主要解决什么问题 ........................................................................................ 255

10.1.2 Docker 的历史 ............................................................................................................ 255

10.1.3 Docker 是什么 ............................................................................................................ 256

10.2 Docker 和 KVM 对比 ...................................................................................................... 257

10.3 Docker 核心概念 ............................................................................................................... 257

10.4 安装 Docker ........................................................................................................................ 257

10.4.1 Mac 系统安装 Docker ................................................................................................ 258

10.4.2 Windows 系统安装 Docker ........................................................................................ 260

10.4.3 CentOS 7 系统安装 Docker ....................................................................................... 261

10.5 Docker 镜像管理 ............................................................................................................... 262

10.5.1 下载 Docker 镜像 ....................................................................................................... 262

10.5.2 设置阿里云 Docker 加速器 ....................................................................................... 262

10.5.3 Docker 基本命令 ........................................................................................................ 263

10.6 通过容器创建镜像 ........................................................................................................... 265

10.7 通过模板创建镜像 ........................................................................................................... 267

10.7.1 通过模板导入镜像 ..................................................................................................... 267

10.7.2 通过镜像导出文件 ..................................................................................................... 267

10.7.3 通过文件恢复镜像 ..................................................................................................... 267

10.8 Docker 的基本管理 .......................................................................................................... 268

10.8.1 Docker 容器管理 ........................................................................................................ 268

10.8.2 Docker 仓库管理 ........................................................................................................ 270

10.8.3 Docker 数据管理 ........................................................................................................ 272

10.9 Docker 数据卷备份与恢复 ............................................................................................ 273

10.9.1 Docker 数据卷备份 .................................................................................................... 273

10.9.2 Docker 数据卷恢复 .................................................................................................... 274

10.10 Docker 网络模式与外部访问容器 ............................................................................ 274

10.10.1 Docker 网络模式 ...................................................................................................... 274

10.10.2 外部访问容器 ........................................................................................................... 275

10.10.3 Operation Not Permitted 解决方案 .......................................................................... 275

10.11 设置桥接网络 .................................................................................................................. 276

10.12 DockerFile 创建镜像 ..................................................................................................... 278

10.12.1 DockerFile 格式 ........................................................................................................ 278

10.12.2 DockerFile 示例安装 Nginx ..................................................................................... 280

10.13 docker compose 部署服务与示例 .............................................................................. 281

第 11 章 搭建 Kubernetes 集群 ..................................................................................................... 284

11.1 Kubernetes（K8S）简介 ................................................................................................ 284

11.2 Kubernetes 基本概念 ....................................................................................................... 286

11.3 Kubernetes 架构和组件功能 ......................................................................................... 287

11.3.1 Master 组件功能介绍 ................................................................................................. 287

11.3.2 Node 组件功能介绍 ................................................................................................... 287

11.3.3 三方组件 Etcd 介绍 ................................................................................................... 288

11.4 Kubernetes Cluster 部署 .................................................................................................. 288

11.4.1 集群环境规划 ............................................................................................................. 288

11.4.2 安装 Docker 服务 ....................................................................................................... 289

11.4.3 自签 TLS 证书 ............................................................................................................ 289

11.4.4 部署 Etcd 集群 ........................................................................................................... 291

11.4.5 Flannel 集群网络工作原理 ........................................................................................ 295

11.4.6 部署 Flannel 集群网络 ............................................................................................... 296

11.4.7 创建 Node 的 Kubeconfig 文件 ................................................................................. 300

11.4.8 部署 Master 节点组件 ................................................................................................ 302

11.4.9 部署 Node 组件 .......................................................................................................... 304

11.4.10 集群部署 Nginx 服务 ............................................................................................... 306

11.5 Kubectl 管理工具 .............................................................................................................. 309

11.5.1 Kubectl 管理工具远程连接集群 ............................................................................... 309

11.5.2 Kubectl 管理命令 ....................................................................................................... 311

11.5.3 Kubectl 工具管理集群应用 ....................................................................................... 312

第 12 章 Kubernetes 管理维护与运用 ........................................................................................ 320

12.1 YAML 配置文件管理资源 ............................................................................................. 320

12.2 Pod 管理 .............................................................................................................................. 322

12.2.1 Pod 基本管理 ............................................................................................................. 322

12.2.2 Pod 资源限制 ............................................................................................................. 325

12.2.3 Pod 调度约束 ............................................................................................................. 327

12.2.4 Pod 重启策略 ............................................................................................................. 329

12.2.5 Pod 健康检查 ............................................................................................................. 329

12.2.6 Pod 问题定位 ............................................................................................................. 332

12.3 Service .................................................................................................................................. 332

12.3.1 网络代理模式 ............................................................................................................ 332

12.3.2 服务代理 .................................................................................................................... 334

12.3.3 服务发现 .................................................................................................................... 337

12.3.4 发布服务 .................................................................................................................... 341

12.4 Ingress .................................................................................................................................. 343

12.4.1 部署 Ingress ................................................................................................................ 344

12.4.2 HTTP 与 HTTPS 测试 ............................................................................................... 345

12.4.3 部署 Ingress TLS ........................................................................................................ 348

12.5 数据管理 ............................................................................................................................. 351

12.5.1 emptyDir ..................................................................................................................... 351

12.5.2 hostPath ....................................................................................................................... 353

12.5.3 NFS ............................................................................................................................. 355

12.5.4 GlusterFS .................................................................................................................... 357

12.5.5 PersistentVolume ......................................................................................................... 363

第 13 章 Kubernetes 高可用架构和项目案例 .......................................................................... 371

13.1 Kubernetes Dashboard ...................................................................................................... 371

13.2 部署集群应用 .................................................................................................................... 373

13.3 Kubernetes 高可用架构 ................................................................................................... 381

13.3.1 高可用架构详解 ......................................................................................................... 381

13.3.2 Master 高可用部署 .................................................................................................... 383

13.4 Kubernetes 集群监控 ....................................................................................................... 388

13.5 Kubernetes 集群日志管理与应用 ................................................................................ 395

13.5.1 日志系统方案介绍 ..................................................................................................... 395

13.5.2 部署 ELK Stack .......................................................................................................... 397

13.5.3 部署 Filebeat 日志收集工具 ...................................................................................... 401