# 第一章 Linux 学习环境搭建 （上课时间2021-06-11，笔记整理时间2021-06-12） **本节所讲内容：** **1.1 Linux 云计算集群架构师课程介绍及 Linux 发展史 1.2 VMware 虚拟机安装** **1.3 centos8 操作系统安装** **1.4 vmware 虚拟机 12 个使用技巧** ## 1.1 Linux 云计算集群架构师课程介绍及 Linux ### 1.1.1 Linux 介绍 ​ Linux 是在通用性公开许可证（General Public License，GPL）版权协议下发行的遵循 POSIX 标准的操作系统内核。不过通常所说的 Linux 是指 GNU/Linux（GNU 是对 UNIX 向上兼容的完整的自由软件系统）操作系统，它包含内核（Kernel）、系统工具程序（Utilities）及应用软件（Application），而不是仅指 Linux 系统内核。 ​ Linux 有很多发行版。发行版是指某些公司、组织或个人把 Linux 内核、源代码及相关的应用程序组织在一起发行。经典的 Linux 发行版有 Red Hat、SlackWare、Debian 等，目前流行的 Linux 发行版基本上都是基于这些发行版的，例如，Red Hat 的社区版本 Fedora Core；Novell 发行的 SuSE Linux；Mandriva 发行的 Mandriva Linux；使用 LiveCD 技术的 Knoppix、Slax 和基于 Debian 的Ubuntu Linux。 ​ Linux 的图标是企鹅，英文名是 Tux，如图所示。  ### 1.1.2 Linux 崛起 ​ 20 世纪 80 年代，IBM 公司推出享誉全球的微型计算机 IBM PC（个人计算机）。随着 PC 的出现，在 PC 上实现一个真正的 UNIX 系统逐渐成为可能，但当时能在 PC 的 X86 平台上运行的 UNIX 相当有限。 ​ 1987 年，Andrew Tanenbaum 安德鲁塔嫩鲍姆教授为了方便教学，自行设计了一个简化的 UNIX系统—— Minix。1991 年在赫尔辛基大学就读的研究生林纳兹托瓦尔兹 Linus Torvalds，在 Minix 的基础上开发出了 Linux 内核，在同年 10 月 5 日，林纳兹托瓦尔兹 Linus Torvalds 在 comp.os.minix新闻组上发布消息，正式对外宣布 Linux 内核系统诞生。1994 年在美国北卡罗来纳州的一小组程序员开始发布 Red Hat。1998 年 Red Hat 高级研发实验室成立，同年，Red Hat 5.0 获得 InfoWorld 的操作系统奖项。 ### 1.1.3 Linux 常用发行版 ​ 由于 Linux 倡导开放和自由，因此它的发行版本非常多。Linux 的软件遍布互联网各处，经常需要用户自己搜索、收集和下载。为了安装方便，有些人将各种软件集合起来，与操作系统的核心包装成一块，作为 Linux 的发行版。其中有目前著名的 Ubuntu Linux、Fedora Core、Mandriva Linux、 SuSE Linux、Debian、Slackware Linux 和国内的红旗 Linux 等。下面简单介绍 5 种目前常用的Linux 发行版。 **1．CentOS** ​ CentOS（Community Enterprise Operating System，社区企业操作系统）是 Linux 发行版之一，它是由 Red Hat Enterprise Linux 依照开放源代码规定释出的源代码编译而成的。由于出自同样的源代码，因此，有些要求高度稳定性的服务器以 CentOS 替代商业版的 Red Hat Enterprise Linux 使用。两者的不同在于 CentOS 并不包含封闭源代码软件。 **2．Fedora Core/Red Hat Enterprise Linux** Red Hat Linux 由 Red Hat 公司发行，是目前流行的商业发行版。作为 Linux 界影响最为深远的版本，Red Hat Linux 诞生于 1994 年 11 月 3 日，其创立的 RPM 包管理系统长期以来都是业界的事实标准。目前流行的 SuSE Linux、Mandriva Linux 及国内的红旗 Linux 等，都是基于 Red Hat Linux 发展起来的。从 2003 年 9 月 22 日开始，原来合并在一起的 Fedora 和 Red Hat 分开发行，并形成两个分支：开源免费的 Fedora Core 和商业版本的 Red Hat Enterprise Edition。 **3．SuSE Linux/OpenSuSE** ​ SuSE Linux 原是以 Slackware Linux 为基础，并提供完整德文使用界面的产品。1992 年皮特麦克唐纳 Peter McDonald 成立了 Softlanding Linux System（SLS）发行版，其后 SuSE Linux 采用了不少 Red Hat Linux 的特质，如使用 RPM、etc、sysconfig 等。 **4．Ubuntu Linux** ​ Ubuntu Linux 为目前流行的 Linux 发行版，并几乎取代了 Red Hat 成为 Linux 的代名词。它由马克·舍特尔沃斯创立，首个版本于 2004 年 10 月 20 日发布，以 Debian 为开发蓝本。Ubuntu 的运作主要依靠 Canonical 有限公司的支持。Ubuntu Linux 名称来自非洲南部祖鲁语或豪萨语的“ubuntu”一词，意思是“人道待人”。同系列的发行版还有 Kubuntu Linux 和 Edubunt Linux。 **5．Debian** ​ Debian 于 1993 年 8 月 16 日由美国普渡大学一名学生蓝默多克 Ian Murdock 首次发表。Ian Murdock 最初把他的系统称为“Debian Linux Release”。Debian 不带有任何商业性质，背后也没有任何商业团体支持，因而使得它能够坚持其自由的风格。Debian 对 GNU 和 UNIX 精神的坚持，也获得开源社群的普遍支持。目前其采用的 deb 包和 Red Hat Linux 的 RPM 包是 Linux 中最为重要的两个程序包管理系统。 ### 1.1.4 Linux 优势 **1．开源、免费** ​ 众所周知，不管是微软的 Windows 还是苹果的 Mac OS，都是需要付费的，而且比较昂贵。而Linux 是免费、开源的，可以随时取得其源代码，根据不同的需求进行定制，这对于用户特别是程序开发人员来说是非常重要的。 **2．跨平台的硬件支持** ​ 由于 Linux 的内核大部分是用 C 语言编写的，并采用了可移植的 UNIX 标准应用程序接口，因此，它支持如 i386、Alpha、AMD 和 Sparc 等系统平台，以及从个人计算机到大型主机，甚至包括嵌入式系统在内的各种硬件设备。 **3．丰富的软件支持 ** ​ 与其他操作系统不同的是，安装了 Linux 系统后，用户常用的一些办公软件、图形处理工具、多媒体播放软件和网络工具等都已无须安装。而对于程序开发人员来说，Linux 更是一个很好的开发平台，在Linux 的程序包中，包含了多种程序语言与开发工具，如 gcc、cc、C++、Tcl/Tk、Perl、Fortran77 等。 **4．多用户多任务** ​ 作为类 UNIX 系统，Linux 和 UNIX 一样，是一个真正的多用户多任务的操作系统。多个用户可以各自拥有和使用系统资源，即每个用户对自己的资源（如文件、设备）有特定的权限，互不影响，同时多个用户可以在同一时间以网络联机的方式使用计算机系统。多任务是现代计算机最主要的一个特点，由于Linux 系统调度是每一个进程平等地访问处理器，因此，它能同时执行多个程序，而且各个程序是互相独立运行的。 **5．可靠的安全性** ​ Linux 是一个具有先天病毒免疫能力的操作系统，很少受到病毒***。 对于一个开放式系统而言，在方便用户的同时，很可能存在安全隐患。不过，利用 Linux 自带防火墙、***检测和安全认证等工具，及时修补系统的漏洞，就能大大提高 Linux 的安全性，让***无机可乘。同时，由于 Linux 是开源的，因此，Linux 产生了各种各样的不同版本，这也提高了被***的难度。 **6．良好的稳定性** ​ Linux 内核的源代码是以标准规范的 32 位（在 64 位 CPU 上是 64 位）计算机来做的最佳化设计，可确保其系统的稳定性。正因为 Linux 的稳定性，才使得一些安装了 Linux 的主机可以像 UNIX 机一样常年不关机也不会宕机。 **7．完善的网络功能** ​ Linux 内置了很丰富的免费网络服务器软件、数据库和网页的开发工具，如 Apache、Sendmail、VSFTP、SSH、MySQL、PHP 和 JSP 等。近年来，越来越多的企业看到 Linux 的这些强大的功能，利用 Linux 担任全方位的网络服务器。 ## 1.2 VMware 虚拟机安装 ### 1.2.1 下载链接 Vmware workstation 15 含注册码和注册机 CentOS7.6/CentOS8 操作系统镜像 两个镜像都下载一下，都安装一下 链接: https://pan.baidu.com/s/12Kwb2me9I5wuqXweS_4o6A 提取码: vyhu  ​ ISO 文件其实就是光盘的镜像文件，刻录软件可以直接把 ISO 文件刻录成可安装的系统光盘，ISO文件一般以 iso 为扩展名，其文件格式为 iso9660。 ISO 9660，也被一些硬件和软件供应商称作 CDFS （光盘文件系统），是一个由国际标准化组织（ISO）为光盘媒介发布的文件系统。其目标是能够在不同的操作系统，如 Windows，Mac OS 以及类 Linux 系统上交换数据。 ### **1.2.2 准备安装** ​ windows 系统，下载 VMware workstation 15-解压以后使用.rar 并解压，如果是 mac 系统，下载 VMware-Fusion-8.5.8-5824040.dmg。 ### **1.2.3 安装 Vmware** ​ 双击 vmware15.exe 安装包，一路下一步至安装成功  注：接受许可，下一步。   注： 这里把这两个对勾去了，我们这里不检查更新。   注：点击安装即可。开始安装，等待出现以下界面：   点击许可证。  ### **1.2.4 激活 Vmware** YG5H2-ANZ0H-M8ERY-TXZZZ-YKRV8  可以看到桌面上已经安装好 vmware15 了。  ## **1.3 centos8 操作系统安装** ### **1.3.1启动 vmware15** 双击图标即可启动 Vmware ### **1.3.2、新建一个虚拟机**  注：选择“创建新的虚拟机”。  注：选择“自定义（高级）”。  注：选择，硬件兼容性 Workstation 15.x  注：选稍后安装操作系统。  注：因为当前版本中还没有 CentOS8 64 位版本，所以选择 RedHat8 版本。 如果装 CentOS7 系统 则可以选择 CentOS 7 64 位  注：输入虚拟机名称（可在安装之后定义）： CentOS8 64 位 ，存储虚拟机的位置大家自己定义，因为虚拟机文件比较大，不要放 C 盘中。  如果你的物理 CPU 是 4 核心，在这里建议使用 4 核心，这样后期虚拟机运行快。  如果安装一台虚拟机的话可以给2G内在。  网络连接，选择“使用桥接网络”。  I/O控制器类型选择“LSI Logic (推荐)  虚拟硬盘类型选择”SCSI"。  ​ NVMe:是一种接口规范，其次他是用于存储设备的接口规范。准确的说是目前最新的存储设备通信协议，用于定义硬件接口和传输协议。 ​ 在 NVMe 出现之后，SSD 硬盘的性能得到了很大的提升。读取速度从 500MB/左右提高到了3200MB/s 左右，写入速度从 400MB/s 左右提高到了 1200MB/s 左右。  新建一个虚拟机硬盘。  注：虚拟机硬盘大小分配100G，不要选择立即分配磁盘大小  虚拟机硬盘文件名可以更改，也可以保持默认；    ​ 勾选虚拟化 Intel VT-x/EP 这个选项是为了在虚拟机中装虚拟机用的，后期学 kvm 的时候这个选项必须勾选。装 KVM 的时候，如果是物理服务器，需要在 BIOS 中打开虚拟化功能（Virtualization Technology）.  ​ 一般的服务器默认是打开这个功能的，如果是用 VMware Workstation 做实验，建立的虚拟机的 CPU要勾选虚拟化功能，这样虚拟机才会支持 KVM 虚拟化 .    排错： 安装 vmware15 物理机必须是 64 位的操作系统。 安装虚拟机后，创建 Linux 虚拟机，出现“intel vt -x 处于禁用状态打不开 ”解决方法：  注：只要开启 BIOS 虚拟化支持就可以了。 怎么进 bios，开机狂按 f2，f1，enter，del 等，品牌不同进入按键不同情况 1：以Y460机型作为操作平台，开机进入 bios。 **步骤： 进入高级模式---进入高级菜单----开启 Intel Virtual Techno logy 虚拟技术**  敲回车键，修改 Intel Virtual Techno logy 选项：  修改成 Enabled（开启）： F10 保存退出。 情况 2：UEFI 主板开启虚拟化支持 1 进入 bios 以华硕 UEFI 主板为例 按F7，进入高级模式  在高级菜单下-->>CPU 设置-->>Intel 虚拟化技术，回车点开选择开启，按F10保存退出即可开启Intel虚拟化。  步骤： UEFI 主板开启虚拟技术 ： 进入高级模式---进入高级菜单----开启 intel 虚拟技术 ### **1.3.3创建新虚拟机并安装操作系统** **启动新创建的虚拟机，开始安装CentOS8.3系统。**  点击开启虚拟机。  **界面说明：** **Install CentOS 8 #安装 CentOS 8** **Test this media & install CentOS 8 #测试安装的光盘镜像并安装** **CentOS 8 Troubleshooting 修复故障，这个在后期讲到修复无法正启动的 Linux 系统时，会讲如何使用。** ### **1.3.4选择第一项，然后安装成回车键，开始安装**  ### **1.3.5选择中文语言** ​ 选择中文-简体中文（中国），这样更有利于没有 Linux 基础的同学，快速掌握 Linux 系统。 单击继续按钮。  ​ 有些同学虚拟机屏幕内容显示不全，继续按钮按不到，默认情况下虚拟机显示器的监视器选中的是将主机设置用于监视器。这就可能导致上述问题的发生。出现这种情况，需要关闭虚拟机，设置一下显示器，指定显示器的分辨率。  ### **1.3.6进入一站式安装界面** 在此界面，只需把所有带!内容的感叹号全部消除，便可进行安装。 ### **1.3.7时区选择** 亚洲上海，就可以了。  ### **1.3.8键盘选择** 默认就可以了  ### **1.3.9安装源选择** 使用默认的光盘镜像就可以了  ### 1.3.10软件选择 初学者建议选择带 GUI 的服务器，同时把“开发工具”相关的软件包也安装上，然后单击完成。  ### **1.3.11进入磁盘分区界面 选择-系统-安装目的地**  ​ 选择->存储配置-自定义，点左上角的“完成”，进入下面的界面，在分区方案有标准分区，LVM，LVM简单配置，这里选择“标准分区”就可以。  然后单击 + 创建新的分区，分区提前规划好。具体如下： ​ /boot 分区大小为 1024M，文件系统类型为 xfs； swap 分区在小为 2G，文件系统类型为 swap； /根分区 95G，文件系统类型为 xfs； ​ 创建 boot 分区，/boot 分区大小为 1024M，文件系统类型为 xfs；  ​ boot 分区： 是引导分区，作用：系统启动，在 boot 分区存放着 grub，内核文件等，centos7 或8 应该给 1024MB，给大些，这样后期 yum update 更新系统时，会有足够的空间存新的内核；在centos5 或 centos6 上，boot 分区给 200M 就可以了。 修改一下文件系统类型为 xfs：  创建 swap 分区，swap 分区在小为 2G，文件系统类型为 swap； swap 交换分区：swap 分区通常被称为交换分区，这是一块特殊的硬盘空间，即当实际内存不够用的时候，操作系统会从内存中取出一部分暂时不用的数据，放在交换分区中，从而为当前运行的程序腾出足够的内存空间。一般 swap 分区为物理内存的 1.5~2 倍，当物理机内存多于 16G 后，swap 分区给 8- 16G 都可以。如果系统使用到了 swap 分区，建议添加物理内存或排查一下系统上是否有非法程序。   创建/根分区，/根分区 50G，文件系统类型为 xfs； /根分区所有文件的逻辑存储位置，绝对路径的开始标志。  分区创建完成，单击 "完成" 按钮，剩下的空间 在后期学习中可以用于练习手动分区使用。 分区创建完成，单击 “完成” 按钮，剩下的空间在后期学习中可以用于练习手动分区使用。  选择接受更改选项。  ### **1.3.12关闭 kdump** 注：不关闭的话虚拟机开机后会占用物理内存空间  ### **1.3.13网络配置**  ​ 默认 centos8 是关闭网络的，我们在这里一定要开启以太网连接，将会自动获取 IP 地址。我们配置主机名为： centos8 并修改为静表态 IP 地址：   配置-手动配置如下：   ### **1.3.14安全策略使用** 默认没有策略，就可以。  ### 1.3.**15配置 root 用户密码** 这里需要配置 root 用户的密码   注：Root 密码：root，如果密码过于简单，需要单击两次完成进行确认 ### 1.3.**16全部配置完成，开始安装**   安装过程，请等待 ### 1.3.17安装完成后的配置  ### 1.3.**18系统成功启动：**  首次启动配置，点击 Licensing：  同意许可协议：  ### 1.3.19点“结束配置”  接下来点前进，就可以了  点“跳过”即可  ### 1.3.**20普通用户账号 “yh” 点前进** 登陆在练习过程中使用 root 更多，但是为了系统安全，在工作中通常使用普通用户登录：  设置密码，密码长度在 6 位以上（我这里设置的密码是root)。然后点前进 。  重新登录，点“末列出”  输入 root 用户，密码：root ### 1.3.21首次登陆首次登陆-GNOME 初始化设置 语言选择，默认就可以，直接前进     一切准备就绪，开始使用 centos8 操作系统 ， 点击"开始使用 CentOS Linux(s)"   ### **1.3.22到此 centos8 操作系统安装完成** 单击屏幕上左上角活动图标，选择倒数第二个图标“终端”，左键单击打开终端即可。  ### 1.3.**23验证网络是否畅通** [yh@Centos83 ~]$ ping -c 3 www.baidu.com  -c 3 就是 ping 3 次，不加这个参数，就会一直 ping，需要按下 ctrl+c 来终止 ping 命令。 关机 [yh@Centos83 ~]$ poweroff 或者 init 0 #使用命令关机 ### 1.3.**24有时候 ping 不通百度，可以看下桥接是否正确**    ​ 这里我物理机是笔记本电脑，笔记本电脑用的是 wifi 来上网，链接 wifi 的网卡是Intel(R) Dual Band Wireless-AC 7265 就是我物理机上网的网卡。虚拟机必须桥接到这块网卡上。 ## 1.4 vmware 虚拟机 12 个使用技巧 ### **技巧 1:VMware 虚拟机技巧之增加虚拟机可用的物理内存 关闭虚拟机，设置内存：**  ### **技巧 2:VMware 虚拟机技巧之硬件设备添加的技巧**  ### **技巧 3:VMware 虚拟机技巧之控制权的切换技巧** ​ 由于 VMware 的工作特点是在一台计算机中同时运行多个操作系统，因此这就存在一个系统控制权的切换问题，如果你发现鼠标和键盘在某一操作系统中无法使用，那么就必须进行切换，缺省的切换方法是同时按下 Ctrl+Alt 组合键。 ### **技巧 4:VMware 虚拟机技巧之正确关机的技巧** ​ 请朋友们注意，虚拟机的关机也必须按照一定的步骤进行，如果直接点击 VMware 工具栏上的Power OFF 按钮的话，那也就相当于通常意义上的非法关机，下次启动虚拟机时也会自动扫描磁盘呢。正确的方法是：执行命令： init 0 ### **技巧 5*VMware 虚拟机技巧之发送快捷键。** ​ 如果你仍然按照过去的习惯在虚拟机中使用“Ctrl+Alt+Del”组合键来结束任务的话，一定会发觉Hosts 主机竟然作出了同样的反应，正确的方法应当是改用“Ctrl+Alt+Ins”组合键，或者  ### **技巧 6:VMware 虚拟机技巧之显示模式切换的技巧**  以上三个按钮为：显示侧边栏，显示下边栏，显示全屏。 ### **技巧 7:VMware 虚拟机技巧之虚拟机网络使用技巧** ​ vmware 为我们提供了三种网络工作模式，它们分别是：Bridged（桥接模式）、NAT（网络地址转换模式）、Host-Only（仅主机模式）。 ​ **桥接模式**：就是将主机网卡与虚拟机虚拟的网卡利用虚拟网桥进行通信。 在桥接的作用下，类似于把物理主机虚拟为一个交换机，所有桥接设置的虚拟机连接到这个交换机的一个接口上，物理主机也同样插在这个交换机当中。 ​ 虚拟机 ip 地址需要与主机在同一个网段，如果需要联网，则网关与 DNS 需要与主机网卡一致。  ​ **NAT（地址转换模式）**：在 NAT 模式下，虚拟主机需要借助虚拟 NAT 设备和虚拟 DHCP 服务器，使得虚拟机可以联网。虚拟机和物理机共有一个 IP 地址。 ​ 在连接 VMnet8 虚拟交换机时，虚拟机会将虚拟 NAT 设备及虚拟 DHCP 服务器连接到 VMnet8 虚拟机交换机上，同时也会将主机上的虚拟网卡 Vmware Network Adapter Vmnet8 连接到 VMnet8虚拟交换机上。虚拟网卡 Vmware Network Adapter Vmnet8 只是作为主机与虚拟机通信的接口，虚拟机并不是依靠虚拟网卡 Vmware Network Adapter Vmnet8 来联网的。 ​ 注：虚拟机使用 NAT 模式时，Linux 系统要配置成动态获取 IP，这样就不需要手动配置 IP 地址了， 如果要手动配置 IP 地址，则需要配置成 NAT 模式同一个网段.  ​ 在 NAT 模式中，主机网卡直接与虚拟 NAT 设备相连，然后虚拟 NAT 设备与虚拟 DHCP 服务器一起连接在虚拟交换机 VMnet8 上，这样就实现了虚拟机联网，那为什么需要虚拟网卡 Vmware Network Adapter Vmnet8 呢？ 因为 Vmware Network Adapter Vmnet8 虚拟网卡主要是为了实现主机与虚拟机之间的通信。 ​ Host-Only 模式：将虚拟机与外网隔开，使得虚拟机成为一个独立的系统，只与主机相互通讯。相当于 NAT 模式去除了虚拟 NAT 地址转换功能。 ​ 注：虚拟机使用 Host-Only 模式时，Linux 系统要配置成动态获取 IP。  ### **技巧 8**:VMware 虚拟机技巧之虚拟机 BIOS 设置技巧 关闭虚拟机后，选择：  ### **技巧 9:VMware 虚拟机技巧之安装 VMware Tools 解决显示屏幕分辨率的技巧** 在 centos7 以后，默认安装系统时，就直接安装好 open vm- tools 了。 这里直接使用就可以了。 ### **技巧 10:VMware 虚拟机技巧之使用 ISO 光盘文件的技巧**  如果是开机情况下，直接在右下角，单击光驱图标，点设置就可以了。  ### **技巧 11:VMware 虚拟机技巧之删除虚拟机的技巧 关闭虚拟机**  ### **技巧 12:VMware 虚拟机技巧之快照管理技巧** 拍摄快照的时候，关机拍摄快照，节省磁盘空间 开机拍摄快照，会把内存状态也记录下来，比较方便，但占用磁盘空间   **总结：** 1.1 Linux 云计算集群架构师课程介绍及 Linux 发展史 1.2 VMware 虚拟机安装 1.3 centos8.1 操作系统安装 1.4 vmware 虚拟机 12 个使用技巧