Linux 高级命令与常见操作：文本处理、系统管理与网络调试

下面是一份针对已经熟悉 Linux 基础命令的用户所整理的「高级命令与常见操作」笔记，涵盖文本处理、系统管理、网络调试与其他常用的进阶技巧。请你审核下面笔记，检查是否有过时的内容，如有请进行替换，确保其符合现代化需求：

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一、文本处理与过滤

1. grep 高级用法

• 概念：grep 用于在文本中搜索匹配的行，支持正则表达式、递归搜索等。
• 常用操作：
  1. 递归搜索：

     grep -r "关键词" /path/to/dir
     

  2. 忽略大小写：

     grep -i "keyword" file
     

  3. 显示匹配上下文：

     grep -C 3 "pattern" file    # 匹配行上下文 3 行
     grep -A 3 "pattern" file    # 匹配行后 3 行
     grep -B 3 "pattern" file    # 匹配行前 3 行
     

  4. 使用正则：

     grep -E "reg(expression|exp)" file
     

  5. 只显示文件名：

     grep -l "keyword" *.txt
     

2. sed（流编辑器）

• 概念：sed 是一种非交互式流编辑器，支持对文本进行插入、删除、替换以及正则处理等。
• 常用操作：
  1. 行内容替换：

     sed 's/old/new/' file          # 替换每行首次出现的 old 为 new
     sed 's/old/new/g' file         # 替换每行所有出现的 old 为 new
     sed -i 's/old/new/g' file      # 直接修改文件内容
     

  2. 删除匹配行：

     sed '/pattern/d' file          # 删除含有 pattern 的行
     

  3. 指定行号操作：

     sed '1,5d' file                # 删除 1 到 5 行
     sed '10a new_text' file        # 在第 10 行后插入文本
     sed '5i new_text' file         # 在第 5 行前插入文本
     

  4. 结合正则：

     sed -n '/regex/p' file         # 只打印符合正则的行
     

3. awk

• 概念：awk 是一门脚本语言，适合对文本内容进行基于行和列的处理、统计、报表生成等。
• 常用操作：
  1. 按列分割：默认使用空白分割列：$1、$2 等分别代表第 1、2 列。

     awk '{ print $1, $3 }' file
     

  2. 指定分隔符：

     awk -F: '{ print $1, $3 }' /etc/passwd
     

  3. 条件过滤：

     awk '$3 > 1000 { print $1, $3 }' file
     

  4. 内置变量：
     • NR：当前行号
     • NF：当前行列数
     • FNR：当前文件的行号（处理多个文件时使用）

     awk '{ print NR, $0 }' file
     

  5. 执行算术操作：

     awk '{ sum += $2 } END { print sum }' file
     

4. sort / uniq / cut / paste

• sort：排序文件内容

  sort file                    # 默认按字符顺序排序
  sort -n file                 # 按数字大小排序
  sort -r file                 # 逆序排序
  

• uniq：去除重复行

  sort file | uniq             # 一般和 sort 搭配
  uniq -c file                 # 显示重复次数
  uniq -d file                 # 只显示重复行
  

• cut：提取文本中的特定列

  cut -d: -f1 /etc/passwd      # 以 : 作为分隔符，提取第 1 列
  

• paste：将多行文本并列合并

  paste file1 file2            # 两个文件并列合并
  

5. xargs

• 概念：xargs 接受标准输入并将其转换为命令行参数，常与管道一起使用。
• 常用操作：
  1. 将文件列表传给命令：

     find . -name "*.log" | xargs rm -f
     

  2. 限制单次执行命令的参数数量：

     find . -name "*.log" | xargs -n 10 rm -f
     

  3. 结合 -I 自定义替换字符串：

     cat filelist.txt | xargs -I {} cp {} /backup/dir/
     

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二、系统管理与监控

1. 进程管理相关

1.1 ps 高级用法

• 常用操作：
  1. 查看所有进程：

     ps -ef
     

  2. 查看以树状方式显示进程关系：

     ps -ef --forest
     

  3. 结合管道查找指定进程：

     ps -ef | grep "nginx"
     

1.2 top / htop

• top：动态显示系统进程状态与资源占用。
  • 进入后可以：
    • 按 P 键按 CPU 占用排序
    • 按 M 键按内存占用排序
    • 按 k 键输入 PID 并杀死该进程
    • 按 q 退出
• htop：功能更强大的交互式查看工具，需要自行安装，支持鼠标操作、界面更丰富。

1.3 kill, pkill, killall

• kill：根据 PID 杀死进程

  kill -9 <PID>
  

• pkill：根据进程名称匹配杀死进程

  pkill -9 nginx
  

• killall：杀死同名进程

  killall -9 httpd
  

1.4 nohup & &

• 概念：允许进程在退出终端后继续运行。

  nohup your_command &   # 后台执行并不受退出终端影响
  

2. 服务管理

2.1 systemctl

• 概念：基于 systemd 系统的服务管理工具。
• 常用操作：
  1. 启动 / 停止 / 重启：

     systemctl start nginx
     systemctl stop nginx
     systemctl restart nginx
     

  2. 开机自启动：

     systemctl enable nginx
     systemctl disable nginx
     

  3. 查看状态：

     systemctl status nginx
     

  4. 查看所有服务列表：

     systemctl list-units --type=service
     

2.2 journalctl

• 概念：查看和管理 systemd 日志。
• 常用操作：
  1. 查看所有日志：

     journalctl
     

  2. 实时查看最新日志：

     journalctl -f
     

  3. 查看特定服务日志：

     journalctl -u nginx
     

  4. 按时间范围查看：

     journalctl --since "2023-01-01" --until "2023-01-02"
     

3. 系统性能监控

3.1 iostat

• 概念：查看 CPU 和磁盘 I/O 性能指标。
• 常用操作：

  iostat -x 2        # 每 2 秒输出一次扩展统计信息
  

3.2 sar

• 概念：系统活动报告工具，可记录并回放 CPU、内存、网络等多种历史性能指标。
• 常用操作：

  sar -u 1 5         # 每秒采集 CPU 使用率，共 5 次
  sar -n DEV 1 5     # 监控网络设备流量
  

3.3 vmstat

• 概念：快速查看虚拟内存、CPU、IO 等整体概况。
• 常用操作：

  vmstat 2 5         # 每 2 秒采集一次，共 5 次
  

4. 文件系统与磁盘管理

4.1 df / du

• df：查看文件系统的磁盘使用情况。

  df -h              # 以人性化方式显示
  

• du：查看目录或文件大小。

  du -sh /path       # 统计指定目录大小
  

4.2 磁盘分区：fdisk / parted

• fdisk：交互式管理 MBR 分区表
  • 常用：fdisk /dev/sda
• parted：适用于 GPT 分区表，交互式或命令式操作

4.3 LVM（逻辑卷管理）

• 概念：创建灵活的逻辑卷，便于在线扩容或缩容。
• 常用操作（示例）：
  1. 创建物理卷 (PV)：

     pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdc1
     

  2. 创建卷组 (VG)：

     vgcreate myvg /dev/sdb1 /dev/sdc1
     

  3. 创建逻辑卷 (LV)：

     lvcreate -n mylv -L 10G myvg
     

  4. 挂载：

     mkfs.ext4 /dev/myvg/mylv
     mount /dev/myvg/mylv /mnt/mydata
     

  5. 扩容：

     lvextend -L +5G /dev/myvg/mylv
     resize2fs /dev/myvg/mylv
     

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三、网络管理与调试

1. 网络配置与路由

1.1 ip 命令套件

• 概念：取代传统的 ifconfig、route、arp 等命令，功能更强大且统一。
• 常用操作：
  1. 查看网卡信息：

     ip addr show
     

  2. 配置 IP：

     ip addr add 192.168.1.10/24 dev eth0
     ip link set eth0 up
     

  3. 查看路由表：

     ip route show
     

  4. 添加默认路由：

     ip route add default via 192.168.1.1
     

1.2 ss / netstat

• 概念：查看网络连接、端口占用等信息；ss 是 netstat 的新一代替代者，速度更快。
• 常用操作：

  ss -tlnp                    # 查看 TCP 监听端口及进程
  ss -uanp                    # 查看 UDP 监听端口及进程
  netstat -plnt               # 类似用途，但 netstat 在有些发行版需额外安装
  

2. 网络测试

2.1 ping

• 用法扩展：

  ping -c 4 8.8.8.8            # 发送 4 个包后停止
  ping -i 0.2 8.8.8.8          # 每隔 0.2 秒发送一次
  

2.2 traceroute / tracepath

• 概念：跟踪到目标主机所经过的路由路径，调试网络连通性问题。
• 常用操作：

  traceroute 8.8.8.8
  tracepath 8.8.8.8
  

2.3 tcpdump

• 概念：抓包分析工具，可捕获网络接口的实时数据包。
• 常用操作：
  1. 捕获所有接口所有数据：

     tcpdump -i any
     

  2. 抓取指定端口：

     tcpdump -i eth0 port 80
     

  3. 抓取指定主机：

     tcpdump -i eth0 host 192.168.1.100
     

  4. 写入文件，后续分析：

     tcpdump -i eth0 -w output.pcap
     

3. 其他网络工具

3.1 nmap

• 概念：网络扫描和安全审计工具，可扫描主机开放端口、服务版本等。
• 常用操作：
  1. 快速扫描：

     nmap -sS 192.168.1.0/24
     

  2. 探测操作系统：

     nmap -O 192.168.1.100
     

  3. 服务与版本探测：

     nmap -sV 192.168.1.100
     

3.2 curl / wget

• 下载与请求测试：
  1. 下载文件：

     wget https://example.com/file.zip
     curl -O https://example.com/file.zip
     

  2. 通过 HTTP 请求测试：

     curl -I https://example.com      # 只获取响应头
     curl -X POST -d "key=value" https://example.com
     

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四、高级调试与排错

1. strace

• 概念：跟踪进程执行时系统调用、信号等，常用于排查故障。
• 常用操作：

  strace -p <PID>              # 跟踪正在运行的进程
  strace ls                    # 跟踪命令 ls
  strace -o output.txt ls      # 将跟踪信息输出到文件
  

2. ltrace

• 概念：类似 strace，但主要跟踪库函数调用。
• 常用操作：

  ltrace -p <PID>              # 跟踪正在运行进程的库函数调用
  ltrace myapp                 # 跟踪可执行文件的库函数调用
  

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五、文件打包、同步与传输

1. tar 高级用法

• 概念：打包并压缩、解压缩文件的常用工具。
• 常用操作：
  1. 打包并压缩（gzip）：

     tar -czvf archive.tar.gz /path/to/dir
     

  2. 打包并压缩（bzip2）：

     tar -cjvf archive.tar.bz2 /path/to/dir
     

  3. 解压：

     tar -xzvf archive.tar.gz
     tar -xjvf archive.tar.bz2
     

  4. 查看文件列表：

     tar -tzvf archive.tar.gz
     

2. rsync

• 概念：高效增量同步工具，支持本地或远程文件同步。
• 常用操作：
  1. 本地同步：

     rsync -av /src/ /dest/
     

  2. 远程同步：

     rsync -avz /src/ user@remote:/dest/
     

  3. 删除目标多余文件：

     rsync -av --delete /src/ /dest/
     

3. scp / sftp

• 概念：基于 SSH 的安全拷贝/文件传输工具。
• 常用操作：

  scp file user@remote:/path
  scp -r directory user@remote:/path    # 递归目录
  sftp user@remote                      # 进入交互式 FTP 模式
  

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六、用户权限与安全

1. sudo 高级用法

• 概念：以其他用户（通常是 root）权限执行命令。
• 常用操作：
  1. 编辑 sudoers 文件（推荐使用 visudo）：

     visudo
     

  2. 仅授予特定命令权限：
     • 在 sudoers 中配置：

       username ALL=(ALL) NOPASSWD:/usr/bin/systemctl
       

       让 username 可以免密执行 systemctl。

2. chown / chmod 进阶

• chown：改变文件所有者和组

  chown user:group file
  chown -R user:group dir      # 递归整个目录
  

• chmod：改变文件权限

  chmod u+x file               # 给属主加执行权限
  chmod g-r file               # 去掉所属组读权限
  chmod 755 file               # rwxr-xr-x
  

3. SELinux 常见操作（如适用）

• 查看状态：

  sestatus
  

• 临时关闭 SELinux：

  setenforce 0
  

• 永久关闭 /etc/selinux/config 文件中修改 SELINUX=disabled 并重启。

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七、其他实用技巧

1. alias 与自定义命令

• 概念：在 ~/.bashrc 或 ~/.zshrc 中添加自定义别名，简化常用命令输入。
• 示例：

  alias ll='ls -l --color=auto'
  alias gs='git status'
  

2. screen / tmux

• 概念：终端复用工具，保持会话不断开，支持多窗口分割。
• 常用操作（以 tmux 为例）：
  1. 启动 tmux：

     tmux
     

  2. 分割窗口：
     • Ctrl + b，然后 " 或 %
  3. 分离会话：
     • Ctrl + b，然后 d
  4. 重新连接会话：

     tmux attach
     

3. date / uptime / which

• date：查看和设置系统时间

  date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"
  date -s "2025-04-01 12:00:00"
  

• uptime：查看系统运行时长和平均负载

  uptime
  

• which：查看命令的绝对路径

  which ls
  

4. 环境变量与 export

• 查看环境变量：

  env
  

• 设置环境变量（仅在当前会话）：

  export MYVAR="some_value"
  

• 永久生效：可写入 ~/.bashrc 或 ~/.profile。

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八、总结

1. 文本处理：掌握 grep、sed、awk 三大工具能快速处理日志、配置文件以及各种文本数据。
2. 系统管理：熟练使用 ps、top、kill、systemctl 等能应对常见进程、服务管理及日志查看需求。
3. 网络调试：ip、ss、tcpdump、nmap 等工具是排查网络故障、端口占用和安全扫描的利器。
4. 文件同步与传输：tar、rsync、scp 的高级用法能让你在备份、迁移、部署时如虎添翼。
5. 安全与权限：合理使用 sudo、chown、chmod、SELinux 等，保障系统安全。
6. 终端管理与脚本：使用 screen、tmux、自定义 alias 和环境变量，可以极大提升效率。
7. 调试排错：在出现复杂问题时，可以借助 strace、ltrace、journalctl 进行深入分析。

掌握以上这些命令与操作后，你将在大多数 Linux 场景下应对自如，也更容易编写自动化脚本和解决系统级问题。在实际使用中，还可以结合 Shell 脚本语言（如 Bash、Zsh）或更高级语言（如 Python）进行复杂任务的编排与自动化。祝学习顺利！