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前言
本文主要介绍了Linux的概述、安装和结构，主要包括Linux概述、安装Linux和Linux结构，是Linux的入门教程，也是后边搭建大数据集群的基础。
1.Linux概述
（1）Linux简介
Unix 是较早被广泛使用的计算机操作系统之一，也是Linux的前身，它的第一版于1969年由 Ken Thompson 在 AT&T 贝尔实验室实现，1973年Ken Thompson与Dennis Ritchie用C语言重写了 Unix 的第三版内核。
相关人物如下：
Unix系统的特点：
Unix是一个强大的多用户、多任务操作系统；
UNIX的商标权由国际开放标准组织（The Open Group）所拥有;
UNIX操作系统是商业版，需要收费，价格比Microsoft Windows正版要贵一些。
Linux是一套自由加开放源代码的类Unix操作系统，诞生于1991年10月5日（第一次正式向外公布），由芬兰学生Linus Torvalds和后来陆续加入的众多爱好者共同开发完成。
Linux这个词本身只表示Linux内核，但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU 工程各种工具和数据库的操作系统。
其中，GPL协议：
Richard M.Stallman 于1984年创立自由软件体系GNU，拟定普遍公用版权协议
（GeneralPublicLicense，简称GPL），今天Linux的成功就得益于GPL协议；
所有GPL协议下的自由软件都遵循着Richard M. Stallman的"Copyleft"（非版权）原则，即自由软件允许用户自由拷贝、修改和销售，但是对其源代码的任何修改都必须向所有用户公开。
GNU计划：
GNU计划和自由软件基金会FSF(the Free Software Foundation)是由Richard M. Stallman 于1984 年一手创办的。旨在开发一个类似UNIX 并且是自由软件的完整操作系统；
到上世纪90 年代初，GNU 项目已经开发出许多高质量的免费软件，其中包括有名的emacs 编辑系统、bash shell 程序、gcc 系列编译程序、gdb 调试程序等等。这些软件为Linux 操作系统的开发创造了一个合适的环境。这是Linux 能够诞生的基础之一，以至于目前许多人都将Linux 操作系统称为“GNU/Linux”操作系统。
相关任务如下：
Linux 系统特点：
-
开放性（开源）
-
多用户
????多个用户，在登录计算机（操作系统），允许同时登录多个用户进行操作
- 多任务
????多个任务，允许用户同时进行多个操作任务。
????其中，Windows 属于单用户多任务，Linux 属于多用户多任务。
-
良好的用户界面
-
优异的性能和稳定性
（2）Linux的应用领域及版本介绍
Linux的应用领域如下：
- 服务器系统
????Web应用服务器、数据库服务器、游戏服务器、接口服务器、DNS、FTP等等。
????因为Linux安全性和稳定性较高。
- 嵌入式系统
????路由器、防火墙、手机、PDA、IP 分享器、交换器、家电用品的微电脑控制器等等。
- 高性能运算、计算密集型应用
????Linux有强大的运算能力。
????IBM的Watson超级计算机就是使用了Linux系统。
- 桌面应用系统
????很多桌面操作系统的底层也是Linux。
- 移动手持系统
????Android系统底层就是基于Linux。
Linux 的版本继承了 Unix 的版本定制规则，分为内核版本和发行版本：
- 内核版本
????内核就是核心，其他软件都基于这个核心，不能直接使用，内核版本统一在http://www.linux.org 发布。
????内核版本分为稳定版和开发版，区分方式是根据次版本的奇偶判定，奇数为开发版、偶数为稳定版。
- 发行版本
????由各个 Linux 发行商发布，Linux 发行商有权选择 Linux 的内核版本。
????常见的 Linux 发行版本包括RedHat、CentOS、Debian、Ubuntu等，如下图：
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-A2N3MmcR-1631021942584)(image/image_4.png)]
????分别如下：
????- Debian
????
????????Debian运行起来极其稳定，这使得它非常适合用于服务器。
????????
????- redhat
????????这是第一款面向商业市场的Linux发行版。它有服务器版本，支持众多处理器架构。
????????全球最大的linux发行厂商，功能全面、稳定。
????????
????- ubuntu：
????
????????Ubuntu是Debian的一款衍生版，侧重于它在这个市场的应用，在服务器、云计算、甚至一些运行的移动设备上很常见。
????????
????- centos：
????
????????CentOS是一款企业级Linux发行版，它使用红帽企业级Linux中的免费源代码重新构建而成。这款重构版完全去掉了注册商标以及Binary程序包方面一个非常细微的变化。
????????
????- Fedora
????
????- Fedora同是一款非常好的发行版，有庞大的用户论坛，软件库中还有为数不少的软件包。Fedora同样使用YUM来管理软件包。
2.安装Linux
（1）VMWare的安装
Linux操作系统软件，依赖于硬件设备，及需要安装到硬件上才能使用，在没有多余硬件设备的情况下，可以选择使用虚拟机来模拟硬件，然后再将Linux装到虚拟机上即可使用。
虚拟机（Virtual Machine）是指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环
境中的完整计算机系统。
常用的虚拟机软件如下：
- VMware Workstation
????是VMware公司销售的商业软件产品之一。该工作站软件包含一个用于英特尔x86相容电脑的虚拟机套装，其允许用户同时创建和运行多个x86虚拟机。
- VirtualBox
????VirtualBox是一款开源虚拟机软件。VirtualBox是由德国Innotek公司开发，由Sun Microsystems公司出品的软件，使用Qt编写，在 Sun 被Oracle收购后正式更名成Oracle VM VirtualBox。
- Virtua* PC
????是Microsoft最新的虚拟化技术，主要适合做微软自己产品的服务。
本机电脑与虚拟机的关系如下：
选择VMware Workstation 15或者16版本下载，并点击进行安装，选择安装目录为非系统盘，一般默认情况下点击下一步即可完成安装。
安装成功，并打开VMWare的界面如下：
（2）使用VMWare构建虚拟机器
现在通过虚拟机软件构建一台硬件设备，即模拟买一台电脑的过程：
（1）点击创建新的虚拟机，并选择自定义（高级），点击下一步
（2）选择虚拟机硬件兼容性默认下一步，安装客户端操作系统选择稍后安装操作系统，下一步：
（3）选择客户端操作系统
（4）命名虚拟机，并选择安装目录
（5）处理器配置、此虚拟机的内存默认，网络类型选择使用网络地址转换
其中，网络类型是指虚拟机与电脑本地的网络交流方式。
（6）I/O控制器类型选择LSI Login（推荐），即默认方式，虚拟磁盘选择SCSI，即默认方式，磁盘选择创建新虚拟磁盘，磁盘大小使用默认值（20GB），并指定磁盘文件名为默认
（７）点击完成，即可创建好虚拟机器：
可以看到，已经有了创建好的机器。
（3）安装CentOS操作系统
安装CentOS操作系统需要使用CentOS系统对应版本的镜像文件。
过程如下：
（1）加载镜像文件
（2）点击开启此虚拟机，并选择Install CentOS 7，待响应后再根据提示按Enter键：
（2）选择语言，下滑选择中文->简体中文（中国），再点击继续：
（3）等待几秒，选择日期和时间，选择亚洲上海：
（4）选择软件安装为最小安装，安装位置选择默认，即可开始安装：
（5）设置root账户密码：
设置密码为自己方便使用的密码即可，后边以root身份登录系统都会用到。
（6）安装完成后重启，即可输入用户名root和密码进行使用：
（4）配置静态IP
为了让安装好的虚拟机CentOS系统与物理机Windows系统进行关联，则需要设置网络。
有3种模式可以实现虚拟机与物理机之间的通信：
- 桥接模式
????桥接模式下，可以实现虚拟机与虚拟机、虚拟机与物理机之间相互通信。
????图示如下：
????以前用得较多，现在用得较少，存在一定的安全问题。
- NAT模式
????虚拟机与虚拟机、虚拟机与物理机之间相互通信，同时虚拟机可以连接外网（Internet）。
????图示如下：
- 仅主机模式
????仅主机模式，可以实现虚拟机和物理主机之间相互通信，但虚拟机无法与外网（Internet）之间互相通信。
????图示如下：
这3种模式与之前在创建虚拟机器时选择网络适配器时额选项是一致的，我们选择NAT模式。
安装完VMWare之后，会给本地物理机虚拟2块网卡，如下：
选择VMnet8设置静态IP：
设置IP时，前面2位数字是192和168，第3位网段可以根据自己的需要在合理范围内设置，前3位（这里是192.168.31）是网段，最后1位是主机号、用于标识局域网中的每一台计算机，属于C类网络。
然后在VMWare中进行配置，在进行配置前需要关闭虚拟机，然后进行配置：
（1）打开配置页面
（2）子网IP配置
需要注意：
这一步与之后步骤中的IP网段（前3位）都需要与前面设置的网段保持一致，后面才能正常连接。
（3）NAT设置，获取网关IP
获取网关IP，后面需要用到，这里为192.168.31.2。
（3）DHCP设置，获取起始IP和结束IP
获取到起始IP和结束IP，这里为192.168.31.128和192.168.31.254。
现在需要进入操作系统配置网卡信息，来使得虚拟机可以访问外部网络：
（1）进入操作系统
[root@localhost~] ping www.baidu.com
ping: www.baidu.com: Name or service not knowm
显然，此时虚拟机还不能访问外部网络。
（2）编辑配置文件
执行vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33，输入i进入编辑模式：
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROLSER_ONLY=no
# BOOTPROTO=dhcp
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_DDR_GEN_MODE=stable-priuacy
NAME=ens33
UUID=e715fecf-165e-43f8-b9d4-adf95b68631a
DEVICE=ens33
# ONBOOT=no
ONBOOT=yes
# 添加
IPADDR=192.168.31.155
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.31.2
DNS1=8.8.8.8
编辑完成后先按ESC键退出、输入:x保存；
其中，IPADDR为位于起始IP和结束IP范围内的IP；
NETMASK为子网掩码；
GATEWAY为之前获取到的网关IP。
（3）重启网络服务
执行systemctl restart network重启网络服务，再执行ip addr，查看IP地址：
可以看到，就是修改之后的地址；
再执行ping www.baidu.com，如下：
此时就能ping通了，说明可以访问外部网络了。
（5）给虚拟机设置快照
快照就是还原点，其目的是在出现异常时，可以快速备份恢复到某个状态。
使用VMWare创建和使用快照的步骤如下：
（1）打开创建快照
（2）创建快照
（3）使用快照恢复状态
按照图中操作，再点击是即可使用快照、恢复到指定快照的状态。
（6）客户端连接工具的介绍和使用
客户端连接工具主要功能是向Linux系统远程发送命令，原理如下：
包括以下分类：
- Xshell
????目前最好用的工具之一，用户很多。
- SecureCRT
????收费软件，用户也较多。
- Putty
????已经停止维护，很多功能不能支持，但因为习惯依旧很多人支持。
- Final Shell
????小众但好用的远程连接工具，包含了远程连接和FTP文件传输功能。
以XShell所在的工具包XManager为例进行说明：
（1）安装
与普通软件安装类似，可能需要输入密钥。
（2）创建连接
（3）输入认证信息
此时即创建成功连接。
（4）进行连接
即能连接成功：
此时就可以输入各种命令进行操作了。
3.Linux结构
（1）Linux组成
其中：
- COMPUTER RESOURCES
????是计算机硬件资源。
- KERNEL
????内核，即操作系统的核心，是系统的心脏，是运行程序和管理像磁盘和打印机等硬件设备的核心程序。
????作用包括：
????- 管理内存
????- 管理CPU
????- 管理进程
????- 管理文件系统
????- 管理设备驱动及网络通信
????特点如下：
????- 支持多任务
????- 支持共享库
????- 支持需求挂载
- Shell
????是系统的用户界面，提供了用户和内核之间进行交互操作的一种接口。
????它接收用户输入的命令并把它送入内核去执行，Shell传递给内核进行执行。
????可以简单理解，Shell就是一个命令解释器。但它不仅是命令解释器，而且还是高级编程语言，即Shell编程。
- FILE SYSTEMS
????文件系统，文件系统是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法；
????Linux支持多种文件系统，如EXT2、EXT3、FAT、FAT32、VFAT、NFS、SMB、ISO9660等。
- PROGRAMS/UTILITIES/TOOLS
????应用程序，标准的Linux操作系统都会有一套应用程序，例如X-Window、Open Office等。
- USER APPLICATIONS
????用户应用。
（2）Linux目录结构
进入CentOS系统后，查看你根目录的目录结构，如下：
[root@instance-6m0ylrf0 ~] cd /
[root@instance-6m0ylrf0 /] tree -L 1
.
├── backup
├── bin -> usr/bin
├── boot
├── data
├── dev
├── etc
├── home
├── lib -> usr/lib
├── lib64 -> usr/lib64
├── lost+found
├── media
├── mnt
├── opt
├── patch
├── proc
├── root
├── run
├── sbin -> usr/sbin
├── srv
├── sys
├── tmp
├── usr
├── var
└── www
如下图：
其中，主要目录及含义如下：
- /bin
????核心的二进制文件目录，存放用户的基本命令，例如ls、cat等命令。
-
/boot
启动引导目录，系统引导文件、内核，存放了程序加载所需要的文件。 -
/dev
????设备文件目录，存放了特殊的文件和备份文件，例如终端设备、USB设备文件。
- /etc
????配置目录，存放程序的配置文件，包含了启动和停止单个程序的脚本。
-
/home
普通用户的家目录，一个用户登进系统就会有一个对应的家目录。 -
/lib
????系统库目录，存放了共享文件和内核模块的文件。
- lib64
????存放x86-64的辅助共享文件。
- /media
????移动设备挂载点。
- /mnt
????临时文件系统挂载点。
- /opt
????第三方应用程序的安装位置。
- /proc
????用于输出内核与进程信息相关的虚拟文件系统
- /root
????root（超级管理员）用户目录，当前系统管理员主目录。
-
/run
存放运行中进程的相关数据，例如进程的pid。 -
/sbin
????存放二进制文件，即管理类的基本命令，由超级管理员运行。
- /srv
????系统运行的服务用到的数据。
- /sys
????用于输出当前系统上硬件设备相关信息的虚拟文件系统
- /tmp
????临时文件存放地。
????
- /usr
????共享的只读数据，包含了二进制、库文件、文档、应用程序及源代码。
????
- /var
????变化的数据文件，存放变量、函数等。
????
常用的目录包括/bin、/etc、/usr、/mnt、/root等。
总结
Linux是开发者必须掌握的重要知识体系之一，包括Linux的基本原理、操作和故障排除等，在部署项目和运维方面有着极为重要的作用。