实验指导 7 - 系统维护

学习目标

  • 使用系统监视工具
    • uptime/tload
    • top/htop/dstat
    • free/vmstat
    • mpstat/iostat/sar
    • nload/nethogs/iftop
  • 内核管理
    • 安全升级内核
    • 使用 sysctl 调整内核参数
  • 系统启动过程
    • Systemd 的目标管理与运行级别
    • 使用 systemd-analyze 分析启动过程性能
    • 自定义 Systemd 服务单元的配置文件
  • 备份与恢复
    • 使用 cp、tar、dd、rsync 等命令实施备份
    • 使用 rsnapshot 工具实现快照型备份
    • 使用 lsyncd 实现实时同步
  • 故障排查
    • 切换进入 Systemd 的 rescue/emergency 目标
    • 使用 安装光盘的援救环境/LiveCD 修复系统启动故障和其他故障
    • 使用 grub2-mkconfig 工具重新生成 GRUB2 的配置文件
    • 为内核传递 rd.break 参数中断 systemd 的执行并修复故障
    • 修复 root 口令丢失、分区/LVM、文件系统、软件包、网络等故障

任务1： 使用监视工具分析系统性能

提示 请先确保常用的系统监视工具已经被安装 yum -y install sysstat htop dstat nload nethogs iftop

  • 使用如下工具监视系统
    • uptime/tload
    • top/htop/dstat
    • free/vmstat
    • mpstat/iostat/sar
    • nload/nethogs/iftop
  • 系统性能分析
    • 系统平均负载为何时表示负载过重？
    • 如何找出 CPU 瓶颈？
    • 如何找出 内存 瓶颈？
    • 如何找出 I/O 瓶颈？
    • 如何找出 带宽 瓶颈？

任务2： 内核管理

  • 升级内核
    • yum update kernel-VER
    • yum update
  • 调整内核参数
    • 使用 sysctl 显示内核参数
    • 使用 sysctl -w 设置内核参数
      • 如：开启包转发功能

任务3：系统启动过程

BIOS/UEFI -> GRUB2 -> 内核初始化 -> Systemd 初始化

  • 内核初始化
    • 参考 man 7 dracut.bootup
  • Systemd 初始化
    • 参考 man 7 bootup
  • systemd 的运行目标管理
    • 显示当前已激活的目标
    • 显示当前已加载的所有目标
    • 显示当前已安装的所有目标
  • systemd 的默认目标管理
    • 类似于在 CentOS 6 中配置或切换系统运行级别
    • 显示当前的默认目标
    • 显示默认目标的依赖关系
    • 设置默认目标（下次启动时生效）为 graphical.target
    • 更改当前的目标（立即生效）到 emergency.target

任务4： 禁用一致的网络设备名

  • 修改 /etc/default/grub 的 GRUB_CMDLINE_LINUX 配置行
  • 重新生成 grub2 的配置文件
  • 重新启动

任务5： 基于 tar 的备份

  • 完全（Full）备份
    • 将 /etc /home /srv 目录下的所有文件打包备份到 /backup/full-backup.tgz
    • 将当前完全备份的日期时间戳 (date +%F)写入 /backups/full-backup-date 文件
  • 增量（Incremental）备份
    • 将自昨天 0 点起有变化的数据打包备份到 /backup/inc-backup-$(date -d yesterday "+%F").txz
  • 差分（Differential）备份
    • 将自完全备份以来有变化的数据打包备份到 /backup/diff-backup-$(date +%F).tbz
  • 编写一个每日执行脚本，实现每月一次完全备份，每周一次差分备份，每日一次增量备份，并删除 180 天前创建的备份文件

任务6： 基于 rsync 和 tar 的远程备份

要求

  1. 备份生产服务器（容器 c6-v1）的 /etc /home 目录到备份服务器（假如使用在第一章安装的 CentOS 7 VirtualBox 虚拟机）
  2. 保留历史归档 （每月一次完全备份，每周一次差分备份，每日一次增量备份）
  3. 删除 180 天前创建的备份文件

方法

  1. 在容器 c6-v1 上执行任务5的操作，然后使用 rsync 命令同步到备份服务器
  2. 优选方法
    • 在备份服务器上创建目录 /backup/c6-v1/{current,archive}
    • 在备份服务器上每天将 c6-v1 上的 /etc /home 同步到自己的 /backup/c6-v1/current/{etc,home}
    • 在备份服务器上针对 /backup/c6-v1/current/{etc,home} 里的数据实施如 任务5 的操作，并将生成的 tar 文件存到 /backup/c6-v1/archive 目录里
    • 这样可以减轻生产服务器的负载并极大地减少了网络传输

试编写一个脚本完成上述任务。

任务7： 基于快照工具（rsnapshot）的备份

要求：备份 /etc/ /home /srv /root 目录下的所有内容

  • 修改 rsnapshot 的配置文件 /etc/rsnapshot.conf
    • 假设这些目录都在某个逻辑卷中
      • 在备份之前，对要备份的目录所在的逻辑卷创建快照
      • 将快照卷挂装到 /mnt/snap/ 相应的子目录下
      • 备份完毕卸装快照卷并删除快照卷
    • 要求保留 6个小时快照，7 个日快照，4个周快照，6个月快照
  • 添加周期性任务配置文件 /etc/cron.d/rsnapshot ，配置使之符合备份频率要求

任务8： 实时同步

  • 安装并配置 lsyncd
  • 使 CentOS 7 VirtualBox 虚拟机 的 /var/www 目录与 容器 c6-v1 中的 /var/www 目录保持同步

任务9： 故障排查

  • 找回丢失的 root 口令
  • 使用 gpt 分区设备的备份分区表修复其主分区表
  • 使用通过 dd 命令备份的 DOS（MBR） 分区表镜像文件修复 DOS 分区表

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