Linux 日志、软件安装与基础设置
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理论

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21 分钟

日志

日志记录着系统的活动信息，用来监测和排查系统问题很重要。

常见的日志文件，一般在 /var/log/ 目录里：

  • /var/log/boot.log ：开机信息日志，仅本次开机的
  • /var/log/cron.log ：crontab 调度日志
  • /var/log/lastlog ：最近账号登录信息
  • /var/log/mail.log ：往来邮件信息

日志所需的服务与程序：

  • systemd-journald.service ：最主要的信息接收者，由 systemd 提供的；
  • rsyslog.service ：主要记录系统与网络等服务的信息；
  • logrotate ：主要在进行日志文件的轮替功能。

日志内容的一般格式，由以下部分组成：

  • 事件发生的日期与时间；
  • 发生此事件的主机名称；
  • 启动此事件的服务名称（如 systemd, CROND 等）或指令与函数名称（如 su,login..）；
  • 该讯息的实际数据内容。

记录日志 rsyslog.service

检查 rsyslog 服务是否启动

ps aux | grep rsyslog
systemctl status rsyslog.service

配置开启日志
rsyslogd 针对各种服务与信息记录在某些文件的配置文件就是 /etc/rsyslog.conf 及 /etc/rsyslog.d/。
比如 /etc/rsyslog.d/50-default.conf 文件规定了什么服务、什么等级信息、需要被记录到哪里，语法如下：

# 下面以 mail 服务产品 info等级为例
mail.info   /var/log/maillog_info

以上数据简单的分为三部分说明：

  • 服务名称：通过 Linux 核心提供的 syslog 相关规范来设置数据的分类
    • kern（kernel）：相对序号 0，核心 （kernel） 产生的信息
    • user ：相对序号 1，在使用者层级所产生的信息
    • mail ：相对序号 2，邮件收发有关的信息记录
    • daemon ：相对序号 3，系统的服务所产生的信息
    • auth ：相对序号 4，主要与认证/授权有关的机制
    • syslog ：相对序号 5，由 syslog 相关协定产生的信息，其实就是 rsyslogd 这支程序本身产生的信息
    • lpr ：相对序号 6，打印相关的信息
    • news ：相对序号 7，与新闻群组服务器有关的东西
    • uucp ：相对序号 8，早期用于 unix 系统间的程序数据交换
    • cron ：相对序号 9，例行性工作调度 cron/at 等产生的信息
    • authpriv ：相对序号 10，与 auth 类似，但记录较多帐号私人的信息，包括 pam 模块的运行等
    • ftp ：相对序号 11，与 FTP 通讯协定有关的讯息输出
    • local0 ~ local7 ：相对序号 16~23，保留给本机用户使用的一些登录文件讯息，较常与终端机互动
  • 日志等级：日志信息分为7个主要等级
    • debug ：等级值 7，用来 debug （除错） 时产生的讯息数据
    • info ：等级值 6，一些基本的讯息说明
    • notice ：等级值 5，虽然是正常信息，但比 info 还需要被注意到的一些信息内容
    • warn ：等级值 4，警告信息，可能有问题，单不影响某个服务运行
    • err ：等级值 3，一些重大错误信息，如配置文件错误导致服务无法启动等
    • crit ：等级值 2，比 error 还要严重的错误信息，这个 crit 是临界点 （critical）的缩写，这个错误已经很严重了
    • alert ：等级值 1，警告警告，比crit更严重
    • emerg（panic）：等级值 0，疼痛等级，值系统已经几乎要死机的状态。通常是硬件出问题导致整个核心无法运行。
  • 日志等级连接符：在服务与日志等级的之间有个连接符，有不同含义
    • . ：代表比后面还要严重的等级（含该等级）都被记录下来。如 mail.info 当mail信息等于严重于info都会记录
    • .= ：代表所需要的等级就是后面接的等级而已， 其他的不要
    • .! ：代表不等于， 亦即是除了该等级外的其他等级都记录
  • 日志记录的文件名或设备
    • 文件的绝对路径：通常放在 /var/log 目录里的文件
    • 打印机或其他：例如 /dev/lp0 这个打印机设备
    • 使用者名称：显示给使用者
    • 远端主机：日志传输给远端主机，如 @1.2.3.4，当然远端主机也要支持
    • * ：代表“目录在线上的所有人”

远程日志服务器设置
如果有多台Linux主机，想让日志都记录指定一台主机上，方便查询日志数据。可以设置一台远程日志服务器，很简单，方法如下：

  • 鉴权：虽然rsyslog有配置项$AllowedSender限制来访主机IP，但更推荐使用Linux防火墙机制限制访问的远程主机IP。
# 1. Server端：在指定作为日志服务器的主机上修改 rsyslogd 配置文件
vim /etc/rsyslog.conf
# 找到下面的几行，将注释取消，此处示例是使用TCP端口 514，可以更换其他端口或使用UDP协议
# Provides TCP syslog reception
$ModLoad imtcp
$InputTCPServerRun 514

# 2. 重启并观察 Server 端的 rsyslogd 服务
systemctl restart rsyslog.service
netstat -ltnp | grep syslog

# 3. Client端：其他需要将日志同步到远程日志服务器的，修改 rsyslogd 配置文件，追加一行
vim /etc/rsyslog.conf
# 远端如果是TCP设置如下
*.*     @@193.122.116.88:514
# 远端如果是UDP设置如下
*.*     @193.122.116.88:514

日志轮替 logrotate

随着日志数据的不断写入，日志文件也会逐渐增大。使用 logrotate 可以定期将日志文件替换及删除。

file

logrotate 配置文件

  • \/etc/logrotate.conf ：主配置文件，所有日志都会读取
  • \/etc/logrotate.d/ ：针对不同服务的日志轮替单独设置

主配置文件，也是各类服务日志的默认值 vim /etc/logrotate.conf

# 默认每个礼拜对日志文件进行一次 rotate 的工作
weekly
# 保留几个日志文件呢？默认是保留四个
rotate 4
# 由于日志文件被更名，因此创建一个新的来继续储存之意
create
# 让被轮替的文件名称加上日期作为文件名
dateext
# 被更动的登录文件是否需要压缩？如果登录文件太大则可考虑此参数启动
#compress

特定服务日志配置轮替，比如 vim /etc/logrotate.d/php7.4-fpm

/var/log/php7.4-fpm.log {
        rotate 12
        weekly
        missingok
        notifempty
        compress
        delaycompress
        postrotate
                /usr/lib/php/php7.4-fpm-reopenlogs
        endscript
}

logrotate 命令
logrotate [-vf] logfile

  • -v ：启动显示模式，会显示 logrotate 运行的过程
  • -f ：不论是否符合配置文件的数据，强制每个登录文件都进行 rotate 的动作
logrotate -v /etc/logrotate.conf

由于轮替命令是放到 crontab 里，每天系统会自动执行。

记录日志 systemd-journald.service

systemd-journald 服务是将日志信息记录到内存里，效率性能更好。

journalctl 命令
journalctl [-nrpf] [–since TIME] [–until TIME] _option
选项与参数：
默认会列出全部的 log 内容，从旧的输出到最新的日志

  • -n ：列出最近的几行的日志
  • -r ：反向输出，从最新的输出到最旧的数据
  • -p ：后接日志等级，列出特定日志等级的信息，如 err、info
  • -f ：类似 tail -f，持续显示 journal 日志的内容
  • –since –until ：设置日志的开始与结束的时间
  • _SYSTEMD_UNIT= unit.service ：只输出 unit.service 服务的日志
  • _COMM=bash ：只输出与 bash 有关的日志
  • _PID=pid ：只输出 PID 进程的日志
  • _UID=uid ：只输出 UID 为 uid 的日志
  • SYSLOG_FACILITY=[0-23] ：使用 syslog.h 规范的服务相对序号来调出日志
# 列出全部日志
journalctl

# 列出最近20条日志
journalctl -n 20

# 列出固定时间内的日志
journalctl --since "2022-12-14 00:00:00" --until "2022-12-15 18:00:00"
journalctl --since today

# 查询cron服务的日志
journalctl _SYSTEMD_UNIT=cron.service -n 20

# 查询 login 执行的日志
journalctl _COMM=login -n 20

# 查询 error 日志等级
journalctl -p err

# 根据服务相对序号查询日志（auth,authpriv）
journalctl SYSLOG_FACILITY=4 SYSLOG_FACILITY=10

# 持续监测
journalctl -f

journal 持久化存储
journal 一般存放在内存里，关机重启后数据就清空了。可以将这些日志存储到文件里，下次重启后系统会自动读取这些日志，实现了持久化。（有些系统默认已开启了，比如我用的Ubuntu）

如果系统没开启 journal 持久化存储，可以用以下方法设置：

# 1. 先处理所需要的目录与相关权限设置
mkdir /var/log/journal
chown root:systemd-journal /var/log/journal
chmod 2775 /var/log/journal

# 2. 重新启动 systemd-journald 并且观察备份的日志数据
systemctl restart systemd-journald.service
ll /var/log/journal/

由于已经有 rsyslog.service 存储日志到文件里了，journal 建议不做持久化存储，放在内存里。（避免日志增多，占用过多的系统容量）

日志分析

如果日志文件较多，通过普通的Linux命令无法找到所需数据或需要更详细的汇总日志数据，一般会采用专业的日志分析工具。
目前看到使用较多的是：ELK – 由 Elasticsearch、Kibana 和 Logstash 组成。

rsyslog 可以转发到 ELK，这样就能对日志进行详细分析。

系统基础设置

系统常见的一些基础设置，比如时间、语言等

日期与时间设置

使用 date 命令可以查看当前时间。
timedatectl 命令，显示与设置时间、时区等

  • list-timezones ：列出系统上所有支持的时区名称
  • set-timezone ：设置时区位置
  • set-time ：设置时间
  • set-ntp ：设置网络校时系统
# 显示当前时区与时间
timedatectl

# 查找特定时区
timedatectl list-timezones | grep -i new

# 设置时区
timedatectl set-timezone "Asia/Shanghai"

# 时间调整
timedatectl set-time "2022-12-15 12:02"

# 手动网络校时，需要安装ntpdate
apt install ntpdate
# NTP服务器地址这里用的阿里云，也可以使用其他的
ntpdate ntp.aliyun.com
# 另外还有可以通过定时任务，定期自动校时的功能

语言设置

使用 locale 查看当前语言。
localectl 命令，显示与设置语言

  • set-locale ：设置每项
# 查看当前语言
localectl

# 设置语言
localectl set-locale LANG=en_US.utf8
localectl set-locale LANGUAGE=en_US

备份策略

这部分内容还没梳理清楚，以后再完善。

备份有用的命令：

  • rsync ：镜像备份，对两个目录进行镜像，非常快速的备份工具。同时支持上传到远程服务器

rsync 本地备份

# 将 /home/ 镜像到 /backupdata/home/
# 如果数据改动不多，第二次执行时速度很快，应该时差异备份
rsync -av /home /backupdata/

使用 rsync 上传备份数据 vim /backups/rsync.sh

#!/bin/bash
remotedir=/home/ubuntu/backup/company/
basedir=/backups/backup_etc/
host=193.122.116.88
id=ubuntu

# 下面为程序阶段，不需要修改
rsync -av -e ssh $basedir ${id}@${host}:${remotedir}

软件安装

Linux 软件安装有两种方式：

  • 源代码编译安装：下载软件的源代码，通过编译器的编译生成 Linux 系统能够认识的二进制可执行文件 binary file。优点是可定制功能，缺点是费时费力，对非专业人员不友好
  • 使用发行版提供的软件包：通过命令直接从发行版处下载安装已经编译好的软件可执行文件，不用再重复编译。优点是方便、效率高、自动解决依赖，缺点是无法定制功能、各个发行版之间软件可执行文件可能不通用（特别注意哦！）。目前Linux软件包有两种：
    • dpkg ：最早是由 Debian 社区开发的，通过 dpkg 机制提供软件下载安装。衍生于 Debian的其他发行版也支持此机制，如Ubuntu，B2D等。软件包后缀是 .deb
    • RPM ：由Red Hat公司开发的，与dpkg一样提供软件下载安装。其他有些发行版采用这个，如 Fedora、CentOS、SuSE等。软件包后缀是 .rpm

由于我用的Ubuntu 和 Debian 较多，下面介绍下 dpkg。

dpkg

dpkg 是Debian的一个底层包管理工具，主要用于对已下载到本地和已安装的软件包进行管理。

deb 软件包名规则
格式为：Package_Version-Build_Architecture.deb，如 nano_1.3.10-2_i386.deb

  • 软件包名称(Package Name)：nano
  • 版本(Version Number)：1.3.10
  • 修订号(Build Number)：2
  • 平台( Architecture )：i386

dpkg 命令
选项与参数

  • -i package-name.deb ：安装软件包，后接deb包完整名称
  • –unpack package-name.deb ：解包
  • –configure package-name.deb ：配置软件包
  • -c package-name.deb ：列出deb包内容
  • -r package-name ：移除软件包，单保留配置文件
  • -P package-name ：清除软件包所有文件
  • -l package-name-pattern ：列出已安装的软件，参数可以留空列出全部
  • -L package-name ：查看package-name对应的软件包安装的文件及目录
  • -p package-name ：显示包的具体信息
  • -s package-name ：查看package-name（已安装）对应的软件包信息
  • -S filename-search-pattern ：从已经安装的软件包中查找包含filename的软件包名称
# 列出已安装软件包
dpkg -l

# 列出系统上安装的与dpkg相关的软件包
dpkg -l *dpkg*

apt

虽然使用 dpkg 解决了软件安装编译的问题，但是当依赖关系不满足时仍需要手动解决，而 apt 工具就是解决这个问题的。
发行版已分析解决了软件的依赖关系，并记录下来，当用户安装某个软件时，通过记录清单就能与本地 dpkg 存在的软件对比，从而下载所需的依赖软件。

Ubuntu采用集中式的软件仓库机制，将各式各样的软件包分门别类地存放在软件仓库中，进行有效地组织和管理。然后，将软件仓库置于许许多多的镜像服务器中，并保持基本一致。这样，所有的Ubuntu用户随时都能获得最新版本的安装软件包。因此，对于用户，这些镜像服务器就是他们的软件源（Reposity）。

软件源
由于每位用户所处的网络环境不同，不可能随意地访问各镜像站点。Ubuntu中可以自定义软件源：

  • \/etc/apt/sources.list : 默认软件源
  • \/etc/apt/sources.d/ : 各类软件可以单独配置软件源

apt-get 命令
选项与参数，apt 与此命令基本一致

  • update ：更新源
  • dist-upgrade ：升级系统到相应的发行版
  • upgrade ：更新所有已经安装的软件包
  • install package_name ：安装软件包(加上 –reinstall重新安装)，package_name=version 安装指定版本的软件包
  • remove package_name ：卸载一个已安装的软件包（保留配置文件）
  • purge package_name ：移除软件包（删除配置信息）
  • check ：检查是否有损坏的依赖
  • autoclean ：删除你已经卸载的软件
  • clean ：把安装的软件的备份也删除，不过这样不会影响软件的使用

apt-cache 命令
选项与参数

  • depends packagename ：了解使用依赖
  • rdepends packagename ：查看该包被哪些包依赖
  • search packagename ：搜索包
  • show packagename ：获取包的相关信息，如说明、大小、版本等
  • showpkg packagename ：显示软件包的大致信息
# 更新源
apt-get update

# 安装软件
apt-get install nginx

# 搜索软件
apt-cache search php

参考资料

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Linux
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