麒麟操作系统教程（微课版） 课件 第8章 系统监控与故障排查

人民邮电出版社·Linux创新人才培养系列教材第8章系统监控与故障排查《麒麟操作系统实用教程（微课版）》CONTENTS本章目录018.1系统监控系统信息查询、系统监视器、/proc目录、硬件信息查看028.2日志管理与错误排查rsyslog配置、systemd日志、日志工具使用、错误排查方法038.3系统启动与救援启动过程分析、GRUB配置、救援模式进入与操作048.4习题与上机实验理论习题、系统监视器实验、日志工具实验、密码重设实验CHAPTER8.1系统监控系统资源监测与管控的核心技术掌握系统运行状态的实时掌控能力8.1.1系统信息查询uname命令查看操作系统版本信息的核心命令uname-r内核版本5.10.0-9-genericuname-a所有详细信息Linuxkylin-dt5.10.0-9-generic...通过/etc/os-release可查看发行版信息激活状态查询kylin_activation_check查看系统激活状态kylin-verify查看授权到期时间用户登录信息who当前登录用户last历史登录情况lastlog所有用户最后登录主机名管理hostname查看主机名hostnamectlset-hostname永久修改主机名8.1.2使用系统监视器系统监视器是监控系统进程、系统资源和文件系统的专业工具，通过简洁明了的界面直观显示系统相关信息，支持实时监控处理器状态、内存占用率、网络上传下载速度。8.1.2使用系统监视器进程管理应用程序监测系统中运行的应用程序进程我的进程监测当前用户的进程全部进程监测系统当前运行的全部进程支持搜索、排序、结束进程、改变优先级服务监测监测系统服务状态，支持右键管理查看服务运行状态启动/停止/重启服务设置开机自启动运行中active已停止inactive磁盘监测监测所有磁盘分区的状态，主要是磁盘占用情况/dev/sda175%/dev/sda245%实时显示磁盘使用率实时硬件监控45%处理器62%内存23%交换空间↓1.2↑0.8网络(MB/s)8.1.3通过/proc目录获取系统实时状态/proc目录是Linux中非常特殊的虚拟文件系统，提供系统内核和进程的信息，包含系统和进程的动态信息，如进程状态、内存使用情况、CPU信息、设备信息等。硬件信息/proc/cpuinfoCPU详细信息•处理器型号名称•CPU主频•缓存大小/proc/meminfo内存使用情况•MemTotal:总内存•MemFree:空闲内存•Buffers/Cached:缓存/proc/uptime系统运行时间（秒）进程信息/proc/[pid]/status进程详细状态[pid]为进程ID，包含进程名称、状态、内存使用等信息/proc/[pid]/fd/文件描述符包含进程打开的文件描述符符号链接，用于调试和监控文件操作/proc/[pid]/maps内存映射信息显示内存区域的起止地址、权限等，用于分析内存布局设备驱动/proc/devices设备列表•字符设备•块设备•主设备号信息/proc/driver/驱动程序目录各驱动程序在此创建入口文件，显示配置参数和状态信息/proc是虚拟文件系统，不占用磁盘空间8.1.4查看系统硬件信息工具箱是麒麟桌面操作系统预装的应用，可以非常方便地查看和管理硬件设备，针对运行在操作系统上的硬件设备，可进行参数状态查看、数据信息导出等操作。整机信息通过开始菜单打开工具箱，单击左侧导航栏中的"整机信息"本机基本信息•操作系统版本•内核版本•系统架构本机硬件信息•处理器（CPU）•内存（RAM）•主板、硬盘、网卡•显卡、声卡等硬件参数单击左侧导航栏中的"硬件参数"，通过标签页查看详细信息处理器内存显卡主板网卡硬盘显示器声卡键盘硬件监测实时查看硬件设备的温度和使用率驱动管理查看所有驱动信息，便于更新驱动程序8.1.4查看系统硬件信息lshw命令获取较为全面的硬件视图，包括所有连接的设备和硬件状态，提供树状结构的硬件信息基本用法sudolshw建议以root特权执行以获取更全面、更准确的信息-html输出为HTML页面-xml输出为XML格式-json输出为JSON格式-short列表形式显示-class仅显示指定类别dmidecode命令查看详细的硬件配置信息，特别是BIOS、主板、处理器和内存的详细规格DMI类型参数biosBIOS信息system系统信息baseboard主板信息processor处理器信息memory内存信息cache缓存信息其他专用工具lscpuCPU架构、核心数、频率lsblk存储设备和分区信息lsusbUSB设备信息lspciPCI设备（显卡、网卡等）CHAPTER8.2日志管理与错误排查日志记录、管理与故障排查的完整解决方案构建系统维护的闭环机制8.2.1配置管理rsyslog系统日志rsyslog是syslog的多线程增强版，是麒麟桌面操作系统默认的系统日志服务。rsyslog进程负责写入日志，logrotate进程负责备份和删除旧日志。主配置文件/etc/rsyslog.conf模块加载imuxsock-本地系统日志支持imudp/imtcp-网络日志接收imklog-内核日志支持日志格式设置设置默认模板、重复消息过滤、高精度时间戳等文件权限配置设置日志文件的所有者、组、创建模式等日志规则配置/etc/rsyslog.d/50-default.conf标准日志文件auth,authpriv.*→auth.log*.*;auth,authpriv.none→syslogkern.*→kern.logmail.*→mail.log语法格式信息来源.优先级处理方式使用-前缀表示延迟写入模式8.2.1配置管理rsyslog系统日志信息来源（设施）auth/authpriv安全/授权cron定时任务daemon守护进程kern内核mail邮件系统user用户级别syslogsyslogd内部local0-7保留使用逗号分隔多个来源，*表示所有来源优先级debug调试信息info一般信息notice正常提示warn警告信息err错误信息crit关键状态alert警报信息emerg紧急状况日志轮转logrotate自动实现日志定期清理•配置文件:/etc/logrotate.conf•每周清理、保存4个轮换日志•使用日期作为轮转文件后缀集中式日志服务将一台Linux主机作为日志服务器，其他主机作为客户端，实现日志集中收集和管理8.2.2配置管理systemd日志systemd日志由systemd-journald守护进程实现，收集来自内核、启动过程早期阶段、系统守护进程的标准输出和错误信息，以及rsyslog的日志。日志数据存储在带有索引的结构化二进制文件中，查看和定位速度快。日志服务配置/etc/systemd/journald.confStorage选项volatile-仅在内存中存储persistent-持久存储（默认）auto-自动决定none-关闭所有存储SystemMaxUse更改日志大小限制，默认最多占用10%文件系统空间ForwardTo选项设置日志转发（终端、syslog等）日志存储管理journalctl--disk-usage查看日志磁盘使用情况--vacuum-size=1G限制归档文件最大磁盘使用量--vacuum-time=7d清除指定时间之前的归档--vacuum-files=10限制日志归档文件最大数量服务状态查看systemctlstatussystemd-journald查看日志服务状态，显示运行时日志和系统日志的存储位置和磁盘空间占用情况8.2.3使用日志工具辅助系统错误排查日志查看器是麒麟桌面操作系统预装的系统日志集中展示工具，提供日志解析和分类显示功能，是错误排查的重要辅助工具。智能化收集展示实时同步实时收集和展示系统内日志信息分类显示根据日志类型进行归类显示过滤聚合对重复日志信息进行合并统计显示标准化全景态势日志类型•系统日志•启动日志•登录日志•应用日志•安全日志标准化描述•事件等级•对象类型•时间戳•详细信息模块化维护扩展可插拔架构每类日志组件能够以模块化横向扩展独立维护对不同类别日志独立维护灵活易用具有灵活易用、可维护特征关键字搜索级别筛选升降排序重点关注错误8.2.3使用日志工具辅助系统错误排查系统日志文件/var/log日志文件集中存储目录syslog系统运行事件记录服务状态、系统启动、应用程序日志等boot.log启动日志存储服务启动与停止的信息dmesg内核信息系统启动时显示的内核信息，包含硬件状态检测日志文件结构<时间戳><主机名><进程名>[PID]:<消息>日志查看命令tail-f日志文件实时监控日志文件，输出最后10行并滚动显示最新记录dmesg-lerr查看err级别的内核日志记录journalctl命令-perr查看指定级别及以上日志-k只查看内核日志-xe添加解释并跳转到末尾-f实时跟踪日志--since查询指定时间以来的日志CHAPTER8.3系统启动过程分析与系统救援深入理解启动流程，掌握系统救援技术确保系统稳定运行与故障恢复能力8.3.1系统启动过程分析与管理1BIOS/UEFI硬件初始化和自检•加电自检(POST)•初始化硬件•选择引导设备2GRUB引导运行启动引导程序•读取MBR/EFI•显示启动菜单•加载内核3加载内核载入Linux内核•初始化设备驱动•挂载根文件系统•只读方式挂载4系统初始化执行systemd•进程号为1•运行用户进程•启动守护进程BIOSvsUEFIBIOS•传统引导方式•读取MBR引导扇区•分区方式：MBR•不支持2TB以上硬盘UEFI•新式引导方式•从EFI系统分区加载•分区方式：GPT•支持大容量硬盘systemd-analyzesystemd-analyzetime查看启动耗时（内核空间+用户空间）systemd-analyzeblame查看各单元启动耗时并排序systemd-analyzecritical-chain分析启动关键链systemd-analyzeplot生成启动过程SVG图表8.3.2GRUB与系统启动配置GRUB（GrandUnifiedBootloader）是多启动规范的实现，允许用户在计算机内同时安装多个操作系统，并在启动时选择希望运行的操作系统。麒麟桌面操作系统使用GRUB2。主配置文件/etc/default/grubGRUB_DEFAULT默认启动菜单项（0表示第1个，saved表示上次启动项）GRUB_TIMEOUT菜单显示超时时间（秒），0表示立即启动GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULTLinux内核默认启动参数（quietsplashloglevel=0）GRUB_CMDLINE_LINUX_SECURITY安全模块参数（security=kysec）GRUB特性多操作系统支持允许同时安装多个操作系统，启动时选择多内核选择可选择操作系统分区上的不同内核启动参数传递向内核传递启动参数多种介质支持可安装到硬盘、光盘、软盘、U盘等8.3.2GRUB与系统启动配置脚本文件目录/etc/grub.d/存放生成grub.cfg的脚本文件0000_header配置初始显示项目（默认选项、时间限制等）1010_linux配置不同内核，自动搜索并建立启动菜单3030_os_prober设置其他分区中的系统（多操作系统）4040_custom用户自定义配置，手动添加启动菜单项脚本按数字从小到大顺序执行更改GRUB配置注意：不能直接修改/boot/grub/grub.cfg，该文件由脚本自动生成1修改配置文件修改/etc/default/grub或/etc/grub.d/中的脚本2生成配置文件sudoupdate-grub3重启生效重启系统使GRUB配置更改生效8.3.3进入救援模式进行系统救援银河麒麟桌面操作系统V10SP1不再支持通过动态修改GRUB启动参数进入单用户模式，而是需要进入救援模式来执行特权操作，完成系统救援任务。进入救援模式步骤1进入GRUB界面开机进入GRUB启动界面，选择"高级选项"，按Enter键2选择救援模式选择救援模式（RescueMode），按Enter键3进入root特权界面按Enter键进入root特权操作命令行界面4执行救援操作执行所需的救援命令（如passwd重设密码）8.3.3进入救援模式进行系统救援银河麒麟桌面操作系统V10SP1不再支持通过动态修改GRUB启动参数进入单用户模式，而是需要进入