如果您的應(yīng)用程序不工作，或者您希望在尋找更多信息，這 20 個(gè)命令將派上用場(chǎng)。

在這個(gè)全新的工具和多樣化的開(kāi)發(fā)環(huán)境井噴的大環(huán)境下，任何開(kāi)發(fā)者和工程師都有必要學(xué)習(xí)一些基本的系統(tǒng)管理命令。特定的命令和工具包可幫助開(kāi)發(fā)者組織、排查故障并優(yōu)化他們的應(yīng)用程序，而且當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，也可以為運(yùn)維人員和系統(tǒng)管理員提供有價(jià)值的分類信息。

無(wú)論你是新手開(kāi)發(fā)者還是希望管理自己的應(yīng)用程序，下面 20 條基本的系統(tǒng)管理命令都可以幫助您更好地了解您的應(yīng)用程序。它們還可以幫助解決為什么應(yīng)用程序可在本地正常工作但不能在遠(yuǎn)程主機(jī)上工作這類的系統(tǒng)故障。這些命令適用于 Linux 開(kāi)發(fā)環(huán)境、容器和虛擬機(jī)。

curl 用于傳輸一個(gè) URL?？梢允褂眠@條命令用于測(cè)試應(yīng)用程序的端點(diǎn)或與上游服務(wù)端點(diǎn)的連接。curl 還可用于檢查你的應(yīng)用程序是否能連接到其他服務(wù)，例如數(shù)據(jù)庫(kù)，或檢查您的服務(wù)是否處于健康的狀態(tài)。

舉個(gè)例子，假如你的應(yīng)用程序拋出一個(gè) HTTP 500 錯(cuò)誤，表示無(wú)法訪問(wèn) MongoDB 數(shù)據(jù)庫(kù)：

-I 選項(xiàng)用于顯示頭信息，-s 選項(xiàng)表示使用靜默模式，不顯示錯(cuò)誤和進(jìn)度。檢查數(shù)據(jù)庫(kù)的端點(diǎn)是否正確：

那么可能是什么問(wèn)題呢？ 檢查您的應(yīng)用程序是否可以訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)以外的其他位置：

看起來(lái)這沒(méi)問(wèn)題，現(xiàn)在嘗試訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。您的應(yīng)用程序正在使用數(shù)據(jù)庫(kù)的主機(jī)名，因此請(qǐng)先嘗試：

這表示您的應(yīng)用程序無(wú)法解析數(shù)據(jù)庫(kù)，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)的 URL 不可用或主機(jī)（容器或VM）沒(méi)有可用于解析主機(jī)名的域名服務(wù)器。

使用 curl 后，API 調(diào)用的輸出可讀性可能較差。有時(shí)候，你希望將生成的 JSON 數(shù)據(jù)格式化輸出以查找特定的條目。Python 有一個(gè)內(nèi)置的庫(kù)可幫助您實(shí)現(xiàn)這個(gè)需求?？梢允褂?nbsp;python -m json.tool 來(lái)縮進(jìn)和組織 JSON。要使用 Python 的 JSON 模塊，需要使用管道機(jī)制，將 JSON 文件的輸出作為輸入，寫入到 python -m json.tool 命令行。

要使用 Python 庫(kù)，使用 -m (module) 選項(xiàng)將輸出內(nèi)容和 Python 庫(kù)組合成管道。

對(duì)于更高級(jí)的 JSON 解析，可以安裝 jq。jq 提供了一些從 JSON 輸入中提取特定值的選項(xiàng)。要像上面的 Python 模塊一樣將 JSON 輸出格式化，只需將 jq 應(yīng)用到輸出即可。

ls 用于列出目錄中的文件，系統(tǒng)管理員和開(kāi)發(fā)者會(huì)經(jīng)常使用這個(gè)命令。在容器空間中，這條命令可以幫助確定容器鏡像中的目錄和文件。除了查找文件，ls 還可以用于檢查權(quán)限。下面的示例中，由于權(quán)限問(wèn)題，你不能運(yùn)行 myapp。當(dāng)你使用 ls -l 檢查權(quán)限時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它的權(quán)限在 -rw-r--r-- 中沒(méi)有'x'，只有讀寫的權(quán)限。

tail 顯示文件的最后一部分內(nèi)容。通常情況下，你不需要瀏覽每行日志以進(jìn)行故障排除。而是需要檢查日志中對(duì)應(yīng)用程序的最新請(qǐng)求的說(shuō)明。例如，當(dāng)你向 Apache HTTP 服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求時(shí)，可以使用 tail 來(lái)檢查日志中發(fā)生的情況。

使用 tail -f 來(lái)跟蹤日志文件并在發(fā)起請(qǐng)求時(shí)查看它們。

-f 選項(xiàng)表示跟隨的意思，它可在日志被寫入文件時(shí)輸出它們。下面的示例具有每隔幾秒訪問(wèn)端點(diǎn)的后臺(tái)腳本，日志會(huì)記錄請(qǐng)求。除了實(shí)時(shí)跟蹤日志，還可以使用 tail 帶上 -n 選項(xiàng)來(lái)查看文件的最后 100 行。

cat 主要用于查看文件內(nèi)容和合并文件。你可能會(huì)使用 cat 來(lái)檢查依賴項(xiàng)文件的內(nèi)容，或確認(rèn)已在本地構(gòu)建的應(yīng)用程序的版本。

上面的示例檢查您的 Python Flask 應(yīng)用程序是否已將 Flask 列為依賴項(xiàng)。

grep 能使用特定模式匹配（包括正則表達(dá)式）搜索文本。如果你在另一條命令的輸出中尋找特定的模式，grep 會(huì)高亮顯示相關(guān)的行?？墒褂眠@條命令來(lái)搜索日志文件以及特定的進(jìn)程等。如果想查看 Apache Tomcat 是否啟動(dòng)，你可能會(huì)命令行的數(shù)量給淹沒(méi)。但講輸出的內(nèi)容和 grep 命令組合成管道，可以將表示服務(wù)器已啟動(dòng)的行獨(dú)立出來(lái)。

ps 用于查看進(jìn)程的各種狀態(tài)信息。使用該命令可確定正在運(yùn)行的應(yīng)用程序或確認(rèn)預(yù)期的進(jìn)程。例如，如果要檢查正在運(yùn)行的 Tomcat Web 服務(wù)器，可使用帶有選項(xiàng)的 ps 來(lái)獲取 Tomcat 的進(jìn)程 ID。

為了更好的易讀性，可使用 grep 和 ps 組合成管道。

env 用于列出所有環(huán)境變量及為其賦值。在故障排除期間，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)需要檢查是否有錯(cuò)誤的環(huán)境變量來(lái)阻止應(yīng)用程序啟動(dòng)。在下面的示例中，該命令用于檢查程序主機(jī)上設(shè)置的環(huán)境變量。

請(qǐng)注意，該應(yīng)用程序正在使用 Python 3，并具有連接到 MongoDB 數(shù)據(jù)庫(kù)的環(huán)境變量。

top 用于顯示系統(tǒng)中各個(gè)進(jìn)程的信息和資源占用狀況，類似于 Windows 的任務(wù)管理器。使用該命令可確定哪些進(jìn)程正在運(yùn)行，以及它們消耗了多少的內(nèi)存和 CPU。一種常見(jiàn)的情況是當(dāng)你運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用程序時(shí)，它在一分鐘后掛掉。這時(shí)，你首先檢查應(yīng)用程序的返回錯(cuò)誤，發(fā)現(xiàn)是一個(gè)內(nèi)存錯(cuò)誤。

你的應(yīng)用是否真的內(nèi)存不足？要確認(rèn)這個(gè)問(wèn)題，可使用 top 來(lái)查看應(yīng)用程序消耗多少 CPU 和內(nèi)存。當(dāng)使用 top 命令后，您注意到一個(gè) Python 應(yīng)用程序使用了大部分的 CPU，其內(nèi)存使用量也迅速攀升。當(dāng)它運(yùn)行時(shí)，如果進(jìn)程是你的應(yīng)用程序，則按'C'鍵來(lái)查看完整命令并進(jìn)行逆向工程。發(fā)現(xiàn)原來(lái)是你的內(nèi)存密集型應(yīng)用程序(memeater.py)。當(dāng)你的應(yīng)用程序已經(jīng)用盡內(nèi)存，系統(tǒng)會(huì)殺掉它并返回一個(gè)內(nèi)存不足(OOM)的錯(cuò)誤。

應(yīng)用程序的內(nèi)存和 CPU 使用量增加，最終因?yàn)閮?nèi)存不足而被殺掉。

通過(guò)按下'C'鍵，可以看到啟動(dòng)該應(yīng)用程序的完整命令

除了檢查應(yīng)用程序，還可以使用 top 來(lái)調(diào)試其他使用 CPU 或內(nèi)存的進(jìn)程。

netstat 用于顯示網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息。該命令可顯示正在使用的網(wǎng)絡(luò)端口及其傳入連接。但是，netstat 在 Linux 中不能開(kāi)箱即用。如果需要安裝它，需要在 net-tools 包中找到它。作為在本地進(jìn)行試驗(yàn)或?qū)?yīng)用程序推送到主機(jī)的開(kāi)發(fā)者，可能會(huì)收到端口已被分配或地址已被使用的錯(cuò)誤。使用 netstat 得到協(xié)議、進(jìn)程和端口這些信息，下圖表明 Apache HTTP 服務(wù)器已經(jīng)在下面的主機(jī)上使用了 80 端口。

使用 netstat -tulpn 表明 Apache 已經(jīng)在這臺(tái)機(jī)器上使用了 80 端口。

如果 ip address 在你的主機(jī)上不能使用，必須使用 iproute2 包進(jìn)行安裝。ip address 用于顯示應(yīng)用程序的主機(jī)接口和 IP 地址?？墒褂?nbsp;ip address 來(lái)驗(yàn)證你的容器或主機(jī)的 IP 地址。例如，當(dāng)你的容器連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，ip address 可顯示哪個(gè)接口連接到了哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于簡(jiǎn)單的檢查，可以隨時(shí)使用 ip address 命令獲取主機(jī)的 IP 地址。下面的示例展示了在接口 eth0 上的 Web 層容器的 IP 地址為 172.17.0.2

使用 ip address 顯示 eth0 接口的 IP 地址為 172.17.0.2

lsof 用于列出當(dāng)前系統(tǒng)打開(kāi)的文件(list open files)。在某些 Linux 系統(tǒng)中，可能需要使用 lsof 包來(lái)安裝lsof。在 Linux 中，幾乎任何和系統(tǒng)的交互都被視為一個(gè)文件。因此，如果你的應(yīng)用程序?qū)懭胛募虼_(kāi)網(wǎng)絡(luò)連接，lsof 將會(huì)把這個(gè)交互映射為一個(gè)文件。與 netstat 類似，可使用 lsof 來(lái)檢查偵聽(tīng)端口。例如，如果要檢查 80 端口是否正在被使用，可使用 lsof 來(lái)檢查哪個(gè)進(jìn)程正在使用它。下面的示例中，可以看到 httpd (Apache) 在 80 端口上偵聽(tīng)。還可以使用 lsof 來(lái)檢查 httpd 的進(jìn)程ID，檢查 Web 服務(wù)器的二進(jìn)制文件所在位置(/usr/sbin/httpd)。

Lsof 表明了 httpd 在 80 端口上偵聽(tīng)。檢查 httpd 的進(jìn)程ID還可以顯示所有需要運(yùn)行的文件httpd。

打開(kāi)文件列表中的打開(kāi)文件的名稱有助于確定進(jìn)程的來(lái)源，特別是 Apache。

可以使用 df 顯示空閑的磁盤空間(display free disk space)以排查磁盤空間問(wèn)題。擋在容器管理器上運(yùn)行應(yīng)用程序時(shí)，可能會(huì)收到一條錯(cuò)誤信息，提示容器主機(jī)上缺少可用空間。雖然磁盤空間應(yīng)該由系統(tǒng)管理程序來(lái)管理和優(yōu)化，你仍可以使用 df 找出目錄中的現(xiàn)有空間并確認(rèn)是否沒(méi)有空間。

Df 顯示每個(gè)文件系統(tǒng)的磁盤空間、絕對(duì)空間以及其可用性。

-h 選項(xiàng)表示以可讀性較高的方式來(lái)顯示信息，上面的例子表示這個(gè)主機(jī)具有大量的磁盤空間。

du 命令也是用于查看使用空間的，但是與 df 命令不同的是 du 命令是對(duì)文件和目錄磁盤使用的空間的查看，要獲取有關(guān)哪些文件在目錄中使用磁盤空間的更多詳細(xì)信息，可以使用 du 命令，和 df 命令還是有一些區(qū)別的。例如，你想了解那個(gè)日志文件占用 /var/log 目錄最多的空間，可以使用 du 命令加上 -h 選項(xiàng)和用于獲取總大小的 -s 選項(xiàng)。

上面的示例中顯示了 /var/log 下的的最大目錄為 /var/log/audit?？梢詫?nbsp;du 和 df 搭配使用，以確定在應(yīng)用程序的主機(jī)上使用的磁盤空間。

要檢查運(yùn)行應(yīng)用程序的用戶，可使用 id 命令來(lái)返回用戶身份。id 命令可以顯示真實(shí)有效的用戶ID(UID)和組ID(GID)。下面的示例使用 Vagrant 來(lái)測(cè)試應(yīng)用程序并隔離其開(kāi)發(fā)環(huán)境。登錄進(jìn) Vagrant 盒子后，如果嘗試安裝 Apache HTTP Server（依賴關(guān)系），系統(tǒng)會(huì)提示你需要以 root 身份執(zhí)行該命令。要檢查你的用戶ID和組ID，使用 id 命令，會(huì)發(fā)現(xiàn)你正在'vagrant'組中以'vagrant'用戶身份運(yùn)行。

要解決此問(wèn)題，必須以超級(jí)用戶的身份運(yùn)行該命令，這將提供提升的權(quán)限。

chmod 命令用來(lái)變更文件或目錄的權(quán)限。當(dāng)你在主機(jī)上首次運(yùn)行應(yīng)用程序的二進(jìn)制文件時(shí)，可能會(huì)收到錯(cuò)誤提示信息“拒絕訪問(wèn)”。如 ls 的示例所示，可以用于檢查應(yīng)用程序二進(jìn)制文件的權(quán)限。

這表明您沒(méi)有權(quán)限（沒(méi)有“x”）來(lái)運(yùn)行二進(jìn)制文件。chmod 可以修改權(quán)限，使的用戶能夠運(yùn)行二進(jìn)制文件。

如例子所示，這將更新權(quán)限，使其具有可執(zhí)行的權(quán)限?，F(xiàn)在當(dāng)你嘗試執(zhí)行二進(jìn)制文件時(shí)，應(yīng)用程序不會(huì)拋出拒絕訪問(wèn)的錯(cuò)誤。當(dāng)將二進(jìn)制文件加載到容器時(shí)，Chmod 可能很有用。它能保證容器具有合適的權(quán)限以執(zhí)行二進(jìn)制文件。

dig 命令是常用的域名查詢工具，可以用來(lái)測(cè)試域名系統(tǒng)工作是否正常。域名服務(wù)器(DNS)有助于將 URL 解析為一組應(yīng)用程序服務(wù)器。然而，你會(huì)發(fā)現(xiàn)有些 URL 不能被解析，這會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用程序的連接問(wèn)題。例如，假如你嘗試從應(yīng)用程序的主機(jī)訪問(wèn)你的數(shù)據(jù)庫(kù)。你收到一個(gè)'不能解析'的錯(cuò)誤。要進(jìn)行故障排查，你嘗試使用 dig（DNS 查詢工具）或 nslookup（查詢 Internet 域名服務(wù)器）來(lái)確定應(yīng)用程序似乎無(wú)法解析數(shù)據(jù)的原因。

使用 nslookup 顯示無(wú)法解析 mydatabase。嘗試使用 dig 解決，但仍是相同的結(jié)果。

這些錯(cuò)誤可能是由許多不同的問(wèn)題引起的。如果無(wú)法調(diào)試出根本原因，與系統(tǒng)管理員聯(lián)系以進(jìn)行更多的調(diào)查。對(duì)于本地測(cè)試，這些問(wèn)題可能表示你的主機(jī)的域名服務(wù)器未正確配置。要使用這些命令，需要安裝 BIND Utilities 包。

iptables 用于阻止或允許 Linux 主機(jī)上的流量，用于 IP 包過(guò)濾器管理，類似于網(wǎng)絡(luò)防火墻。此工具可阻止某些應(yīng)用程序接收或發(fā)送請(qǐng)求。更具體地說(shuō)，如果您的應(yīng)用程序難以訪問(wèn)另一個(gè)端點(diǎn)，可能已被 iptables 拒絕流量訪問(wèn)該端點(diǎn)。例如，假設(shè)您的應(yīng)用程序的主機(jī)無(wú)法訪問(wèn) Opensource.com，您使用 curl 來(lái)測(cè)試連接。

連接超時(shí)。您懷疑某些東西可能會(huì)阻塞流量，因此您使用 -S 選項(xiàng)顯示 iptables 規(guī)則。

前三個(gè)規(guī)則顯示，默認(rèn)情況下流量已被丟棄。剩下的規(guī)則表示允許 SSH 和 DNS 流量。在這種情況下，如果需要允許流量到外部端點(diǎn)的規(guī)則，請(qǐng)跟上 sysadmin。如果這是用于本地開(kāi)發(fā)或測(cè)試的主機(jī)，可使用 iptables 命令來(lái)允許合適的流量。添加允許到主機(jī)的流量的規(guī)則時(shí)一定要謹(jǐn)慎。

通常會(huì)在企業(yè)管理的應(yīng)用程序主機(jī)上使用 SELinux（一個(gè) Linux 安全模塊）。SELinux 對(duì)主機(jī)上運(yùn)行的進(jìn)程提供最低權(quán)限的訪問(wèn)，防止?jié)撛诘膼阂膺M(jìn)程訪問(wèn)系統(tǒng)上的重要文件。某些情況下，應(yīng)用程序需要訪問(wèn)特定文件，但可能會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。要檢查 SELinux 是否阻止了應(yīng)用程序，使用 tail 和 grep 在 /var/log/audit 日志記錄中查找'denied'（被拒絕）的信息。否則，使用 sestatus 來(lái)檢查是否啟動(dòng)了 SELinux。

上面的輸出表示應(yīng)用程序的主機(jī)已啟用 SELinux。在本地開(kāi)發(fā)環(huán)境中，可以更新 SELinux 使得權(quán)限更寬松。

當(dāng)你使用大量的命令進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試時(shí)，可能會(huì)忘記有用的命令。每個(gè) shell 都有一個(gè) history 命令的變體。它可顯示自會(huì)話開(kāi)始以來(lái)使用的命令的歷史記錄?？梢允褂?nbsp;history 來(lái)記錄用來(lái)排除應(yīng)用程序故障的命令。history 命令用于顯示指定數(shù)目的指令命令，讀取歷史命令文件中的目錄到歷史命令緩沖區(qū)和將歷史命令緩沖區(qū)中的目錄寫入命令文件。

如果希望執(zhí)行之前歷史記錄中的命令，但又不想重新輸入，該怎么辦？使用符號(hào) ! 即可，可以使用符號(hào) ! 執(zhí)行指定序號(hào)的歷史命令。例如，要執(zhí)行第 2 個(gè)歷史命令，則輸入!2，

在需要重新執(zhí)行的命令的指定編號(hào)前添加 ! 即可重新執(zhí)行

這些基本命令能增強(qiáng)排查故障的專業(yè)技能，可檢查為什么應(yīng)用程序可以在一個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境中工作，而在另一個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境中則不可以。許多系統(tǒng)管理員使用這些命令來(lái)調(diào)試系統(tǒng)問(wèn)題。了解一些有用的故障排查命令可幫助解決應(yīng)用程序的問(wèn)題。

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