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
文章目錄
- 前言
- 1.Linux概述
- （1）Linux簡介
- （2）Linux的應用領域及版本介紹
- 2.安裝Linux
- （1）VMWare的安裝
- （2）使用VMWare構建虛擬機器
- （3）安裝CentOS操作系統
- （4）配置靜態IP
- （5）給虛擬機設置快照
- （6）客戶端連接工具的介紹和使用
- 3.Linux結構
- （1）Linux組成
- （2）Linux目錄結構
- 總結
前言
本文主要介紹了Linux的概述、安裝和結構，主要包括Linux概述、安裝Linux和Linux結構，是Linux的入門教程，也是后邊搭建大數據集群的基礎。
1.Linux概述
（1）Linux簡介
Unix 是較早被廣泛使用的計算機操作系統之一，也是Linux的前身，它的第一版于1969年由 Ken Thompson 在 AT&T 貝爾實驗室實現，1973年Ken Thompson與Dennis Ritchie用C語言重寫了 Unix 的第三版內核。
相關人物如下：
Unix系統的特點：
Unix是一個強大的多用戶、多任務操作系統；
UNIX的商標權由國際開放標準組織（The Open Group）所擁有;
UNIX操作系統是商業版，需要收費，價格比Microsoft Windows正版要貴一些。
Linux是一套自由加開放源代碼的類Unix操作系統，誕生于1991年10月5日（第一次正式向外公布），由芬蘭學生Linus Torvalds和后來陸續加入的眾多愛好者共同開發完成。
Linux這個詞本身只表示Linux內核，但實際上人們已經習慣了用Linux來形容整個基于Linux內核，并且使用GNU 工程各種工具和數據庫的操作系統。
其中，GPL協議：
Richard M.Stallman 于1984年創立自由軟件體系GNU，擬定普遍公用版權協議
（GeneralPublicLicense，簡稱GPL），今天Linux的成功就得益于GPL協議；
所有GPL協議下的自由軟件都遵循著Richard M. Stallman的"Copyleft"（非版權）原則，即自由軟件允許用戶自由拷貝、修改和銷售，但是對其源代碼的任何修改都必須向所有用戶公開。
GNU計劃：
GNU計劃和自由軟件基金會FSF(the Free Software Foundation)是由Richard M. Stallman 于1984 年一手創辦的。旨在開發一個類似UNIX 并且是自由軟件的完整操作系統；
到上世紀90 年代初，GNU 項目已經開發出許多高質量的免費軟件，其中包括有名的emacs 編輯系統、bash shell 程序、gcc 系列編譯程序、gdb 調試程序等等。這些軟件為Linux 操作系統的開發創造了一個合適的環境。這是Linux 能夠誕生的基礎之一，以至于目前許多人都將Linux 操作系統稱為“GNU/Linux”操作系統。
相關任務如下：
Linux 系統特點：
-
開放性（開源）
-
多用戶
????多個用戶，在登錄計算機（操作系統），允許同時登錄多個用戶進行操作
- 多任務
????多個任務，允許用戶同時進行多個操作任務。
????其中，Windows 屬于單用戶多任務，Linux 屬于多用戶多任務。
-
良好的用戶界面
-
優異的性能和穩定性
（2）Linux的應用領域及版本介紹
Linux的應用領域如下：
- 服務器系統
????Web應用服務器、數據庫服務器、游戲服務器、接口服務器、DNS、FTP等等。
????因為Linux安全性和穩定性較高。
- 嵌入式系統
????路由器、防火墻、手機、PDA、IP 分享器、交換器、家電用品的微電腦控制器等等。
- 高性能運算、計算密集型應用
????Linux有強大的運算能力。
????IBM的Watson超級計算機就是使用了Linux系統。
- 桌面應用系統
????很多桌面操作系統的底層也是Linux。
- 移動手持系統
????Android系統底層就是基于Linux。
Linux 的版本繼承了 Unix 的版本定制規則，分為內核版本和發行版本：
- 內核版本
????內核就是核心，其他軟件都基于這個核心，不能直接使用，內核版本統一在http://www.linux.org 發布。
????內核版本分為穩定版和開發版，區分方式是根據次版本的奇偶判定，奇數為開發版、偶數為穩定版。
- 發行版本
????由各個 Linux 發行商發布，Linux 發行商有權選擇 Linux 的內核版本。
????常見的 Linux 發行版本包括RedHat、CentOS、Debian、Ubuntu等，如下圖：
????分別如下：
????- Debian
????
????????Debian運行起來極其穩定，這使得它非常適合用于服務器。
????????
????- redhat
????????這是第一款面向商業市場的Linux發行版。它有服務器版本，支持眾多處理器架構。
????????全球最大的linux發行廠商，功能全面、穩定。
????????
????- ubuntu：
????
????????Ubuntu是Debian的一款衍生版，側重于它在這個市場的應用，在服務器、云計算、甚至一些運行的移動設備上很常見。
????????
????- centos：
????
????????CentOS是一款企業級Linux發行版，它使用紅帽企業級Linux中的免費源代碼重新構建而成。這款重構版完全去掉了注冊商標以及Binary程序包方面一個非常細微的變化。
????????
????- Fedora
????
????- Fedora同是一款非常好的發行版，有龐大的用戶論壇，軟件庫中還有為數不少的軟件包。Fedora同樣使用YUM來管理軟件包。
2.安裝Linux
（1）VMWare的安裝
Linux操作系統軟件，依賴于硬件設備，及需要安裝到硬件上才能使用，在沒有多余硬件設備的情況下，可以選擇使用虛擬機來模擬硬件，然后再將Linux裝到虛擬機上即可使用。
虛擬機（Virtual Machine）是指通過軟件模擬的具有完整硬件系統功能的、運行在一個完全隔離環
境中的完整計算機系統。
常用的虛擬機軟件如下：
- VMware Workstation
????是VMware公司銷售的商業軟件產品之一。該工作站軟件包含一個用于英特爾x86相容電腦的虛擬機套裝，其允許用戶同時創建和運行多個x86虛擬機。
- VirtualBox
????VirtualBox是一款開源虛擬機軟件。VirtualBox是由德國Innotek公司開發，由Sun Microsystems公司出品的軟件，使用Qt編寫，在 Sun 被Oracle收購后正式更名成Oracle VM VirtualBox。
- Virtua* PC
????是Microsoft最新的虛擬化技術，主要適合做微軟自己產品的服務。
本機電腦與虛擬機的關系如下：
選擇VMware Workstation 15或者16版本下載，并點擊進行安裝，選擇安裝目錄為非系統盤，一般默認情況下點擊下一步即可完成安裝。
安裝成功，并打開VMWare的界面如下：
（2）使用VMWare構建虛擬機器
現在通過虛擬機軟件構建一臺硬件設備，即模擬買一臺電腦的過程：
（1）點擊創建新的虛擬機，并選擇自定義（高級），點擊下一步
（2）選擇虛擬機硬件兼容性默認下一步，安裝客戶端操作系統選擇稍后安裝操作系統，下一步：
（3）選擇客戶端操作系統
（4）命名虛擬機，并選擇安裝目錄
（5）處理器配置、此虛擬機的內存默認，網絡類型選擇使用網絡地址轉換
其中，網絡類型是指虛擬機與電腦本地的網絡交流方式。
（6）I/O控制器類型選擇LSI Login（推薦），即默認方式，虛擬磁盤選擇SCSI，即默認方式，磁盤選擇創建新虛擬磁盤，磁盤大小使用默認值（20GB），并指定磁盤文件名為默認
（７）點擊完成，即可創建好虛擬機器：
可以看到，已經有了創建好的機器。
（3）安裝CentOS操作系統
安裝CentOS操作系統需要使用CentOS系統對應版本的鏡像文件。
過程如下：
（1）加載鏡像文件
（2）點擊開啟此虛擬機，并選擇Install CentOS 7，待響應后再根據提示按Enter鍵：
（2）選擇語言，下滑選擇中文->簡體中文（中國），再點擊繼續：
（3）等待幾秒，選擇日期和時間，選擇亞洲上海：
（4）選擇軟件安裝為最小安裝，安裝位置選擇默認，即可開始安裝：
（5）設置root賬戶密碼：
設置密碼為自己方便使用的密碼即可，后邊以root身份登錄系統都會用到。
（6）安裝完成后重啟，即可輸入用戶名root和密碼進行使用：
（4）配置靜態IP
為了讓安裝好的虛擬機CentOS系統與物理機Windows系統進行關聯，則需要設置網絡。
有3種模式可以實現虛擬機與物理機之間的通信：
- 橋接模式
????橋接模式下，可以實現虛擬機與虛擬機、虛擬機與物理機之間相互通信。
????圖示如下：
????以前用得較多，現在用得較少，存在一定的安全問題。
- NAT模式
????虛擬機與虛擬機、虛擬機與物理機之間相互通信，同時虛擬機可以連接外網（Internet）。
????圖示如下：
- 僅主機模式
????僅主機模式，可以實現虛擬機和物理主機之間相互通信，但虛擬機無法與外網（Internet）之間互相通信。
????圖示如下：
這3種模式與之前在創建虛擬機器時選擇網絡適配器時額選項是一致的，我們選擇NAT模式。
安裝完VMWare之后，會給本地物理機虛擬2塊網卡，如下：
選擇VMnet8設置靜態IP：
設置IP時，前面2位數字是192和168，第3位網段可以根據自己的需要在合理范圍內設置，前3位（這里是192.168.31）是網段，最后1位是主機號、用于標識局域網中的每一臺計算機，屬于C類網絡。
然后在VMWare中進行配置，在進行配置前需要關閉虛擬機，然后進行配置：
（1）打開配置頁面
（2）子網IP配置
需要注意：
這一步與之后步驟中的IP網段（前3位）都需要與前面設置的網段保持一致，后面才能正常連接。
（3）NAT設置，獲取網關IP
獲取網關IP，后面需要用到，這里為192.168.31.2。
（3）DHCP設置，獲取起始IP和結束IP
獲取到起始IP和結束IP，這里為192.168.31.128和192.168.31.254。
現在需要進入操作系統配置網卡信息，來使得虛擬機可以訪問外部網絡：
（1）進入操作系統
[root@localhost~] ping www.baidu.com ping: www.baidu.com: Name or service not knowm顯然，此時虛擬機還不能訪問外部網絡。
（2）編輯配置文件
執行vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33，輸入i進入編輯模式：
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編輯完成后先按ESC鍵退出、輸入:x保存；
其中，IPADDR為位于起始IP和結束IP范圍內的IP；
NETMASK為子網掩碼；
GATEWAY為之前獲取到的網關IP。
（3）重啟網絡服務
執行systemctl restart network重啟網絡服務，再執行ip addr，查看IP地址：
可以看到，就是修改之后的地址；
再執行ping www.baidu.com，如下：
此時就能ping通了，說明可以訪問外部網絡了。
（5）給虛擬機設置快照
快照就是還原點，其目的是在出現異常時，可以快速備份恢復到某個狀態。
使用VMWare創建和使用快照的步驟如下：
（1）打開創建快照
（2）創建快照
（3）使用快照恢復狀態
按照圖中操作，再點擊是即可使用快照、恢復到指定快照的狀態。
（6）客戶端連接工具的介紹和使用
客戶端連接工具主要功能是向Linux系統遠程發送命令，原理如下：
包括以下分類：
- Xshell
????目前最好用的工具之一，用戶很多。
- SecureCRT
????收費軟件，用戶也較多。
- Putty
????已經停止維護，很多功能不能支持，但因為習慣依舊很多人支持。
- Final Shell
????小眾但好用的遠程連接工具，包含了遠程連接和FTP文件傳輸功能。
以XShell所在的工具包XManager為例進行說明：
（1）安裝
與普通軟件安裝類似，可能需要輸入密鑰。
（2）創建連接
（3）輸入認證信息
此時即創建成功連接。
（4）進行連接
即能連接成功：
此時就可以輸入各種命令進行操作了。
3.Linux結構
（1）Linux組成
其中：
- COMPUTER RESOURCES
????是計算機硬件資源。
- KERNEL
????內核，即操作系統的核心，是系統的心臟，是運行程序和管理像磁盤和打印機等硬件設備的核心程序。
????作用包括：
????- 管理內存
????- 管理CPU
????- 管理進程
????- 管理文件系統
????- 管理設備驅動及網絡通信
????特點如下：
????- 支持多任務
????- 支持共享庫
????- 支持需求掛載
- Shell
????是系統的用戶界面，提供了用戶和內核之間進行交互操作的一種接口。
????它接收用戶輸入的命令并把它送入內核去執行，Shell傳遞給內核進行執行。
????可以簡單理解，Shell就是一個命令解釋器。但它不僅是命令解釋器，而且還是高級編程語言，即Shell編程。
- FILE SYSTEMS
????文件系統，文件系統是文件存放在磁盤等存儲設備上的組織方法；
????Linux支持多種文件系統，如EXT2、EXT3、FAT、FAT32、VFAT、NFS、SMB、ISO9660等。
- PROGRAMS/UTILITIES/TOOLS
????應用程序，標準的Linux操作系統都會有一套應用程序，例如X-Window、Open Office等。
- USER APPLICATIONS
????用戶應用。
（2）Linux目錄結構
進入CentOS系統后，查看你根目錄的目錄結構，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如下圖：
其中，主要目錄及含義如下：
- /bin
????核心的二進制文件目錄，存放用戶的基本命令，例如ls、cat等命令。
-
/boot
啟動引導目錄，系統引導文件、內核，存放了程序加載所需要的文件。 -
/dev
????設備文件目錄，存放了特殊的文件和備份文件，例如終端設備、USB設備文件。
- /etc
????配置目錄，存放程序的配置文件，包含了啟動和停止單個程序的腳本。
-
/home
普通用戶的家目錄，一個用戶登進系統就會有一個對應的家目錄。 -
/lib
????系統庫目錄，存放了共享文件和內核模塊的文件。
- lib64
????存放x86-64的輔助共享文件。
- /media
????移動設備掛載點。
- /mnt
????臨時文件系統掛載點。
- /opt
????第三方應用程序的安裝位置。
- /proc
????用于輸出內核與進程信息相關的虛擬文件系統
- /root
????root（超級管理員）用戶目錄，當前系統管理員主目錄。
-
/run
存放運行中進程的相關數據，例如進程的pid。 -
/sbin
????存放二進制文件，即管理類的基本命令，由超級管理員運行。
- /srv
????系統運行的服務用到的數據。
- /sys
????用于輸出當前系統上硬件設備相關信息的虛擬文件系統
- /tmp
????臨時文件存放地。
????
- /usr
????共享的只讀數據，包含了二進制、庫文件、文檔、應用程序及源代碼。
????
- /var
????變化的數據文件，存放變量、函數等。
????
常用的目錄包括/bin、/etc、/usr、/mnt、/root等。
總結
Linux是開發者必須掌握的重要知識體系之一，包括Linux的基本原理、操作和故障排除等，在部署項目和運維方面有著極為重要的作用。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的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、安装和结构的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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