大数据开发基础入门与项目实战（二）Java Web数据可视化之3.Linux概述、安装和结构

女爷i 2022-09-10 11:25 17阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  前言
 *  1.Linux概述
 *   *  （1）Linux简介
     *  （2）Linux的应用领域及版本介绍
 *  2.安装Linux
 *   *  （1）VMWare的安装
     *  （2）使用VMWare构建虚拟机器
     *  （3）安装CentOS操作系统
     *  （4）配置静态IP
     *  （5）给虚拟机设置快照
     *  （6）客户端连接工具的介绍和使用
 *  3.Linux结构
 *   *  （1）Linux组成
     *  （2）Linux目录结构
 *  总结

# 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。

相关任务如下：

![Richard][]

![Linus][]

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][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：

![Linux release][]

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：

![local virtual machine][]

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

![VMWare 1][]

（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：

![VMWare 2][]

（3）选择客户端操作系统

![VMWare 3][]

（4）命名虚拟机，并选择安装目录

![VMWare 4][]

（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

![VMWare 5][]

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

![VMWare 6][]

![VMWare 7][]

（７）点击完成，即可创建好虚拟机器：

![VMWare 8][]

![VMWare 9][]

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

![VMWare 10][]

（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：

![VMWare 11][]

（2）选择语言，下滑选择中文->简体中文（中国），再点击继续：

![VMWare 12][]

（3）等待几秒，选择日期和时间，选择亚洲上海：

![VMWare 13][]

（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：

![VMWare 14][]

（5）设置root账户密码：

![VMWare 15][]

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：

![VMWare 16][]

## （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：

![VMWare bridge][]

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：

![VMWare nat][]

*  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：

![hostonly][]

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：

![net card][]

选择VMnet8设置静态IP：

![static 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

![VMware configuration][]

（2）子网IP配置

![subip][]

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

![nat][]

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

![dhcp][]

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：  
![ip addr][]

可以看到，就是修改之后的地址；

再执行`ping www.baidu.com`，如下：

![ping][]

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

![before create snapshot][]

（2）创建快照  
![create snapshot][]

（3）使用快照恢复状态

![recover snapshot][]

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：

![connect tool][]

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

![create connection][]

（3）输入认证信息

![identification][]

此时即创建成功连接。

（4）进行连接

![connect][]

即能连接成功：

![connection success][]

此时就可以输入各种命令进行操作了。

# 3.Linux结构 #

## （1）Linux组成 ##

![Linux component][]

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：  
![Linux directory][]

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。

[denniis]: /images/20220829/8ce2dec85ef94a7fb692ed196f240aa2.png
[Kenneth]: /images/20220829/9e7c527276d447db97bd111158fe49c1.png
[Richard]: /images/20220829/1c25ccdea7004a93b89feeb423fb181b.png
[Linus]: /images/20220829/10081463164a4d2d8f46447ccb78b772.png
[http_www.linux.org]: http://www.linux.org
[Linux release]: /images/20220829/783de006eefb47b1b6cb2d32dc463c6c.png
[local virtual machine]: /images/20220829/88de489ed1884f24a6bb94afe3283756.png
[VMWare 1]: /images/20220829/99b7875e8b1448fa9c8ec3454f3cfae1.png
[VMWare 2]: /images/20220829/28688fa639a643d79f2de30ad6dc710c.png
[VMWare 3]: /images/20220829/69ecc57f4ba645d490ed661f9d6d0ffe.png
[VMWare 4]: /images/20220829/7f65cc5abdaa4285b64963ba7cf3fd78.png
[VMWare 5]: /images/20220829/ac05a4e543fc482aabcb696d07d6325c.png
[VMWare 6]: /images/20220829/2d476e5ded8b4eb0ba520ca988941ce8.png
[VMWare 7]: /images/20220829/9548e8db6e6e411ab1055eceabc1c201.png
[VMWare 8]: /images/20220829/105b2903115344008d238b1c64bca666.png
[VMWare 9]: /images/20220829/d1e6c7f38c184eec85ff848847e34c19.png
[VMWare 10]: /images/20220829/7d94b156fd8441839767b1982d3fa048.png
[VMWare 11]: /images/20220829/ff5386c89dca40b89769f010ebb1a244.png
[VMWare 12]: /images/20220829/1e2bb217b75f4deca6af23389ddbc864.png
[VMWare 13]: /images/20220829/86ff119eb6ab414783f44e9ed06ec65d.png
[VMWare 14]: /images/20220829/39de081c618c44ca8d973f64df8a0797.png
[VMWare 15]: /images/20220829/1f438714f1074a9b93042fa4ee5310dd.png
[VMWare 16]: /images/20220829/928af7884add4f6c9e278a8f8460533d.png
[VMWare bridge]: /images/20220829/3f83f9df8ed74943ab2e88ff3828e383.png
[VMWare nat]: /images/20220829/9f3b742bf59e493aa1a816fb86ad6f72.png
[hostonly]: /images/20220829/bc35d29178174da696132f9b7b7bdec8.png
[net card]: /images/20220829/93baf4cfa4044170982f7dcb35fa05e8.png
[static ip]: /images/20220829/9feedaab20694f888de9d08da67df50d.png
[VMware configuration]: /images/20220829/8530a63f4e9b48d786e4c627a4e32e3c.png
[subip]: /images/20220829/c8ff88374e55490cb83932ebb819c9f8.png
[nat]: /images/20220829/a70caa4d6ded406da2ffb27da374426a.png
[dhcp]: /images/20220829/b1cd35b6ead743049bc1ddf04a9f7d37.png
[ip addr]: /images/20220829/f8b3d30797cc41c5a82ddebf7fde9560.png
[ping]: /images/20220829/ba44e4da441c4cc5b79ba82c2a0cb080.png
[before create snapshot]: /images/20220829/8c40f45b6172453494fce400d12df0f2.png
[create snapshot]: /images/20220829/bce25fcd83824fe08b6311094159cbf1.png
[recover snapshot]: /images/20220829/ef30d8141de9418aa64f6842be2a2955.png
[connect tool]: /images/20220829/3faaf502009c4e0fbcf0bfe41c6a63d5.png
[create connection]: /images/20220829/b03fb5786bf74a589ff79fd8b44886f0.png
[identification]: /images/20220829/37b71ea9981845e59453e86d8b63cae2.png
[connect]: /images/20220829/369afa59ddd74f4eb876825bf439cebf.png
[connection success]: /images/20220829/eecb6ec3074f4a18aae00288b243709c.png
[Linux component]: /images/20220829/3c4b09785bde477ba1ae05d5a831971f.png
[Linux directory]: /images/20220829/47bf62be03a5435bbde494b12630afd6.png