shell脚本30个案例（五）

前言：

通过一个多月的shell学习，总共写出30个案例，分批次进行发布，这次总共发布了5个案例，希望能够对大家的学习和使用有所帮助，更多案例会在下期进行发布。

案例二十一、系统内核优化

1.问题：

在服务器或高性能计算环境中，系统内核的默认参数可能无法满足特定工作负载的需求，导致性能不佳。例如，网络连接数受限可能影响高并发网络应用的性能，内存管理策略不当可能导致内存利用效率低下，磁盘 I/O 调度策略可能不适合特定的存储设备，从而影响读写速度。因此，需要对系统内核进行优化以提高系统的整体性能。

2.分析：

网络参数优化：调整最大连接数相关参数：增加系统允许的最大文件描述符数量（fs.file - max）和网络连接跟踪表的大小（net.netfilter.nf_conntrack_max），以适应大量并发连接的场景。

优化 TCP 参数：调整 TCP 缓冲区大小（net.ipv4.tcp_rmem、net.ipv4.tcp_wmem）、TCP 连接超时时间（net.ipv4.tcp_fin_timeout）和 TCP 快速回收等参数（net.ipv4.tcp_tw_recycle、net.ipv4.tcp_tw_reuse），提高网络传输效率和连接处理速度。

内存管理优化：调整内存分配策略参数：例如，调整vm.swappiness参数来控制系统使用交换空间的倾向，减少不必要的磁盘交换，提高内存使用效率。

优化内存缓存参数：根据服务器的应用场景，调整内存页面缓存相关参数，如vm.vfs_cache_pressure，以平衡文件系统缓存和其他内存使用。

磁盘 I/O 优化：选择合适的 I/O 调度策略：对于不同类型的存储设备（如机械硬盘或固态硬盘），选择合适的 I/O 调度算法（如noop、deadline、cfq等），通过修改/sys/block/<device>/queue/scheduler（<device>为磁盘设备名）来实现。

调整磁盘预读参数：根据磁盘性能和应用的 I/O 模式，调整磁盘预读相关参数（如blockdev --setra命令），提高磁盘读取效率。

3.实现：

#!/bin/bash# 备份原始内核配置文件
cp /etc/sysctl.conf /etc/sysctl.conf.bak# 网络参数优化
echo "fs.file-max = 1000000" >> /etc/sysctl.conf
echo "net.netfilter.nf_conntrack_max = 500000" >> /etc/sysctl.conf
echo "net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 16777216" >> /etc/sysctl.conf
echo "net.ipv4.tcp_wmem = 4096 16384 16777216" >> /etc/sysctl.conf
echo "net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30" >> /etc/sysctl.conf
echo "net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1" >> /etc/sysctl.conf
echo "net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1" >> /etc/sysctl.conf# 内存管理优化
echo "vm.swappiness = 10" >> /etc/sysctl.conf
echo "vm.vfs_cache_pressure = 50" >> /etc/sysctl.conf# 磁盘I/O优化（假设磁盘设备名为sda，这里以修改为deadline调度策略为例）
echo "echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler" >> /etc/rc.local
chmod +x /etc/rc.local
blockdev --setra 4096 /dev/sda# 使新的内核配置生效
sysctl -p# 这里可以添加重启系统的命令，如果需要重启才能使所有优化生效
# reboot

4.实现解析：

备份原始内核配置文件：使用cp /etc/sysctl.conf /etc/sysctl.conf.bak将原始的内核配置文件/etc/sysctl.conf备份到/etc/sysctl.conf.bak。这样在优化出现问题时，可以回滚到原始配置。

网络参数优化部分：通过echo命令将一系列网络参数配置添加到/etc/sysctl.conf文件中。

fs.file - max = 1000000：将系统允许的最大文件描述符数量设置为 1000000，以支持大量的文件和网络连接。

net.netfilter.nf_conntrack_max = 500000：增加网络连接跟踪表的大小，适应更多的并发网络连接。

net.ipv4.tcp_rmem和net.ipv4.tcp_wmem：分别设置 TCP 接收缓冲区和发送缓冲区的大小，优化 TCP 数据传输。

net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30：缩短 TCP 连接关闭时的等待时间，加快连接资源的回收。

net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1和net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1：启用 TCP 连接的快速回收和重用机制，提高服务器处理大量短连接的能力。

内存管理优化部分：vm.swappiness = 10：降低系统使用交换空间的倾向，只有当内存使用率达到 90%（100 - 10）时才更积极地使用交换空间，提高内存使用效率。

vm.vfs_cache_pressure = 50：调整文件系统缓存的回收压力，平衡文件系统缓存和其他内存使用。

磁盘 I/O 优化部分：echo "echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler" >> /etc/rc.local：将设置磁盘sda的 I/O 调度策略为deadline的命令添加到/etc/rc.local文件中，并在系统启动时执行。deadline调度策略适用于一般的服务器场景，能在一定程度上平衡读写性能。同时，使用chmod +x /etc/rc.local赋予/etc/rc.local可执行权限。

blockdev --setra 4096 /dev/sda：设置磁盘sda的预读扇区数为 4096，根据磁盘性能和应用的 I/O 模式优化磁盘读取效率。

使新的内核配置生效：使用sysctl -p命令加载/etc/sysctl.conf中的新内核参数配置，使参数立即生效。部分参数可能需要重启系统才能完全生效，这里可以根据实际情况添加reboot命令，但需要谨慎操作，因为重启会中断当前的服务。

5.结果验证:

测试优化前后的磁盘 I/O 性能，优化前的读写速度

dd if=/dev/zero of=testfile bs=1M count=1024 oflag=direct   读
dd if=testfile of=/dev/null bs=1M count=1024 iflag=direct    写

优化后的读写速度

可以看到速度有一定的提升

案例二十二、一键部署LNMP环境

1.问题：

在服务器环境中，手动搭建 LNMP 环境步骤繁琐且容易出错，需要耗费大量时间。包括安装 Nginx、MySQL、PHP 以及相关的配置和启动操作，不同软件之间可能还存在版本兼容性问题。因此，需要一个脚本来自动化完成 LNMP 环境的部署，提高部署效率和准确性。

2.分析：

软件安装与版本选择：Nginx：从官方或可靠的软件源获取 Nginx 安装包，根据服务器性能和需求选择合适的版本。需要注意安装过程中的依赖项处理。

MySQL：可以选择 MySQL 官方版本或者其分支（如 MariaDB）。同样要处理好安装依赖，并且在安装后进行必要的配置，如设置 root 用户密码、创建数据库等。

PHP：确定要安装的 PHP 版本，安装 PHP 以及与 Web 应用相关的扩展，如php - mysql、php - fpm等，以支持与 MySQL 和 Nginx 的协同工作。

配置管理：Nginx 配置：修改 Nginx 的配置文件（如nginx.conf），设置服务器域名、监听端口、根目录等相关参数，同时配置 Nginx 与 PHP - FPM 的交互。

PHP - FPM 配置：调整 PHP - FPM 的配置，包括监听地址、进程管理、资源限制等，确保 PHP 能够高效稳定地运行。

MySQL 配置（如果有）：除了设置 root 用户密码外，还可以根据需要配置数据库的字符集、存储引擎等参数。

服务启动与检查：安装完成后，启动 Nginx、MySQL 和 PHP - FPM 服务，并检查服务是否正常启动，避免出现启动失败但未被发现的情况。

3.流程图：

4.实现：

#!/bin/bash# 定义函数用于输出信息
function echo_info() {echo -e "[\033[36m$(date +%T)\033[0m] [\033[32mINFO\033[0m] \033[37m$@\033[0m"
}
function echo_warning() {echo -e "[\033[36m$(date +%T)\033[0m] [\033[1;33mWARNING\033[0m] \033[1;37m$@\033[0m"
}
function echo_error() {echo -e "[\033[36m$(date +%T)\033[0m] [\033[41mERROR\033[0m] \033[1;31m$@\033[0m"
}# 安装 Nginx
install_nginx() {echo_info "正在安装 Nginx..."yum install -y epel-release.noarchyum install -y nginxif [ $? -eq 0 ]; thenecho_info "Nginx 安装成功。"elseecho_error "Nginx 安装失败。"fi
}# 安装 MySQL（这里以 MariaDB 为例）
install_mysql() {echo_info "正在安装 MariaDB..."yum install -y mariadb-server mariadbif [ $? -eq 0 ]; thenecho_info "MariaDB 安装成功。"echo_info "正在启动 MariaDB..."systemctl start mariadbif [ $? -eq 0 ]; thenecho_info "MariaDB 启动成功。"echo_info "设置 MariaDB 开机自启..."systemctl enable mariadbecho_info "正在设置 MariaDB root 用户密码..."mysqladmin -u root password '123456'echo_info "密码设置成功。"elseecho_error "MariaDB 启动失败。"fielseecho_error "MariaDB 安装失败。"fi
}# 安装 PHP 及相关扩展
install_php() {echo_info "正在安装 PHP 及相关扩展..."yum install -y php php-fpm php-mysql php-gd php-mbstring php-xmlif [ $? -eq 0 ]; thenecho_info "PHP 及相关扩展安装成功。"elseecho_error "PHP 安装失败。"fi
}# 配置 Nginx
configure_nginx() {echo_info "正在配置 Nginx..."# 这里可以添加具体的 Nginx 配置修改代码，例如：# sed -i's/listen       80;/listen       8080;/' /etc/nginx/nginx.conf# 创建一个简单的 Nginx 服务器配置块示例cat > /etc/nginx/conf.d/default.conf << EOF
server {listen       80;server_name  localhost;location / {root   /usr/share/nginx/html;index  index.php index.html index.htm;}location ~ \.php$ {fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;fastcgi_index  index.php;fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  \$document_root\$fastcgi_script_name;include        fastcgi_params;}
}
EOFecho_info "Nginx 配置完成。"
}# 配置 PHP - FPM
configure_php_fpm() {echo_info "正在配置 PHP - FPM..."# 这里可以修改 PHP - FPM 的配置文件，例如：# sed -i's/listen = 127.0.0.1:9000/listen = 127.0.0.1:9000;/' /etc/php-fpm.d/www.confecho_info "PHP - FPM 配置完成。"
}# 启动服务并检查状态
start_and_check_services() {echo_info "正在启动 Nginx 服务..."systemctl start nginxif [ $? -eq 0 ]; thenecho_info "Nginx 服务启动成功。"elseecho_error "Nginx 服务启动失败。"fiecho_info "正在启动 PHP - FPM 服务..."systemctl start php-fpmif [ $? -eq 0 ]; thenecho_info "PHP - FPM 服务启动成功。"elseecho_error "PHP - FPM 服务启动失败。"fi
}# 主函数，按顺序调用各个函数
main() {install_nginxinstall_mysqlinstall_phpconfigure_nginxconfigure_php_fpmstart_and_check_services
}main

5.实现解析：

信息输出函数：定义了echo_info、echo_warning和echo_error函数，用于以不同颜色和格式输出信息、警告和错误消息，方便在脚本执行过程中查看状态。这些函数使用echo -e和 ANSI 转义序列来实现彩色输出。

安装 Nginx 函数install_nginx：使用yum install -y nginx命令安装 Nginx。-y选项表示自动回答yes以确认安装。通过检查命令的返回值（$?）判断安装是否成功，若$? -eq 0，则输出安装成功信息；否则输出安装失败信息。

安装 MySQL（MariaDB）函数install_mysql：使用yum install -y mariadb - server mariadb安装 MariaDB 服务器和客户端。安装成功后，启动 MariaDB 服务（systemctl start mariadb），并根据启动命令的返回值判断启动是否成功，输出相应信息。若启动成功，将 MariaDB 设置为开机自启（systemctl enable mariadb）。接着使用mysqladmin -u root password 'your_password'设置 root 用户的密码，这里的your_password需要替换为实际的密码。

安装 PHP 及相关扩展函数install_php：使用yum install -y php php - fpm php - mysql php - gd php - mbstring php - xml安装 PHP 以及常用的与 Web 应用相关的扩展。通过检查安装命令的返回值判断安装是否成功，输出相应信息。

配置 Nginx 函数configure_nginx：输出正在配置 Nginx 的信息，这里可以添加更详细的 Nginx 配置修改代码。在示例中，创建了一个简单的/etc/nginx/conf.d/default.conf配置文件，设置了 Nginx 的监听端口（80）、服务器名称（localhost）、根目录（/usr/share/nginx/html）以及 PHP 相关的配置（location ~ \.php$部分），用于处理 PHP 文件的请求，将其转发到 PHP - FPM 服务。

配置 PHP - FPM 函数configure_php_fpm：输出正在配置 PHP - FPM 的信息，这里可以添加修改 PHP - FPM 配置文件（如/etc/php - fpm.d/www.conf）的代码，示例中只是简单输出配置完成信息，实际应用中可能需要根据需求修改监听地址等参数。

启动服务并检查状态函数start_and_check_services：分别启动 Nginx 服务（systemctl start nginx）和 PHP - FPM 服务（systemctl start php - fpm），并根据启动命令的返回值判断启动是否成功，输出相应信息。

主函数main：按照安装 Nginx、安装 MySQL、安装 PHP、配置 Nginx、配置 PHP - FPM、启动服务并检查状态的顺序调用各个函数，完成 LNMP 环境的部署。

6.结果验证：

首先关闭服务器的防火墙

Systemctl stop firewalld

将网页内容修改为test1

echo "test1" > /usr/share/nginx/html/index.html

打开浏览器，搜索http://服务器ip，显示如下界面，表示部署成功

案例二十三、一键部署LAMP

1.问题：

手动在 Linux 系统上部署 LAMP 环境需要分别安装和配置 Apache、MySQL 和 PHP，操作繁琐且容易出错，需要一个自动化脚本来快速准确地完成部署。

2.分析：

软件安装源：Apache：可以从系统默认的软件仓库（如 yum 仓库）获取安装包，选择合适的版本进行安装。

MySQL：可选择 MySQL 官方版本或其兼容的分支（如 MariaDB），从相应的官方或可靠的仓库获取安装包。

PHP：确定要安装的 PHP 版本，并从系统仓库安装 PHP 以及与 Apache 和 MySQL 协同工作所需的扩展，如php - mysql等。

依赖关系处理：每个软件在安装过程中可能有依赖项，需要确保这些依赖项在安装软件之前或同时安装，以保证安装顺利进行。

配置管理：Apache 配置：设置服务器域名、监听端口、文档根目录等相关参数，确保 Apache 能正确处理网页请求。

MySQL 配置：设置 root 用户密码、数据库字符集、存储引擎等参数，同时创建必要的数据库和用户（如果需要）。

PHP 配置：调整 PHP 的配置文件，如php.ini，设置时区、错误显示等参数，并确保 PHP 模块与 Apache 正确集成。

3.流程图：

4.实现：

#!/bin/bash# 定义函数用于输出信息
function echo_info() {echo -e "[\033[36m$(date +%T)\033[0m] [\033[32mINFO\033[0m] \033[37m$@\033[0m"
}
function echo_warning() {echo -e "[\033[36m$(date +%T)\033[0m] [\033[1;33mWARNING\033[0m] \033[1;37m$@\033[0m"
}
function echo_error() {echo -e "[\033[36m$(date +%T)\033[0m] [\033[41mERROR\033[0m] \033[1;31m$@\033[0m"
}# 安装 Apache
install_apache() {echo_info "正在安装 Apache..."yum install -y httpdif [ $? -eq 0 ]; thenecho_info "Apache 安装成功。"elseecho_error "Apache 安装失败。"fi
}# 安装 MySQL（这里以 MariaDB 为例）
install_mysql() {echo_info "正在安装 MariaDB..."yum install -y mariadb-server mariadbif [ $? -eq 0 ]; thenecho_info "MariaDB 安装成功。"echo_info "正在启动 MariaDB..."systemctl start mariadbif [ $? -eq 0 ]; thenecho_info "MariaDB 启动成功。"echo_info "设置 MariaDB 开机自启..."systemctl enable mariadbecho_info "正在设置 MariaDB root 用户密码..."mysqladmin -u root password '123456'echo_info "密码设置成功。"elseecho_error "MariaDB 启动失败。"fielseecho_error "MariaDB 安装失败。"fi
}# 安装 PHP 及相关扩展
install_php() {echo_info "正在安装 PHP 及相关扩展..."yum install -y php php-mysql php-gd php-mbstring php-xmlif [ $? -eq 0 ]; thenecho_info "PHP 及相关扩展安装成功。"elseecho_error "PHP 安装失败。"fi
}# 配置 Apache
configure_apache() {echo_info "正在配置 Apache..."# 修改 Apache 主配置文件，这里只是示例，可根据实际需求修改sed -i's/Listen 80/Listen 8080/' /etc/httpd/conf/httpd.confecho_info "Apache 配置完成。"
}# 配置 MySQL
configure_mysql() {echo_info "正在配置 MySQL..."# 这里可以添加更多的 MySQL 配置操作，如修改 my.cnf 文件等echo_info "MySQL 配置完成（示例，可进一步完善）。"
}# 配置 PHP
configure_php() {echo_info "正在配置 PHP..."# 修改 php.ini 文件，设置时区等，这里只是示例sed -i " s/;date.timezone =/date.timezone = Asia/Shanghai/" /etc/php.iniecho_info "PHP 配置完成（示例，可进一步完善）。"
}# 启动服务并检查状态
start_and_check_services() {echo_info "正在启动 Apache 服务..."systemctl start httpdif [ $? -eq 0 ]; thenecho_info "Apache 服务启动成功。"elseecho_error "Apache 服务启动失败。"fiecho_info "正在启动 PHP 模块（与 Apache 集成）..."# 这里可以根据实际情况检查 PHP 与 Apache 集成是否成功启动，例如检查相关模块是否加载echo_info "PHP 模块启动成功（示例，可进一步检查）。"
}# 主函数，按顺序调用各个函数
main() {install_apacheinstall_mysqlinstall_phpconfigure_apacheconfigure_mysqlconfigure_phpstart_and_check_services
}main

5.实现解析：

安装 Apache 函数install_apache：使用yum install -y httpd命令安装 Apache。-y选项表示自动回答yes以确认安装。通过检查命令的返回值（$?）判断安装是否成功，若$? -eq 0，则输出安装成功信息；否则输出安装失败信息。

安装 PHP 及相关扩展函数install_php：使用yum install -y php php - mysql php - gd php - mbstring php - xml安装 PHP 以及常用的与 Web 应用相关的扩展。通过检查安装命令的返回值判断安装是否成功，输出相应信息。

配置 Apache 函数configure_apache：输出正在配置 Apache 的信息，这里使用sed -i's/Listen 80/Listen 8080/' /etc/httpd/conf/httpd.conf修改 Apache 的主配置文件，将监听端口从80改为8080。这只是一个简单的配置修改示例，实际应用中可能需要根据具体需求进行更复杂的配置。

配置 MySQL 函数configure_mysql：输出正在配置 MySQL 的信息，这里只是简单输出完成信息，实际应用中可以添加更多的配置操作，如修改my.cnf文件来设置数据库字符集、缓存大小等参数。

配置 PHP 函数configure_php：输出正在配置 PHP 的信息，使用sed -i "s/;date.timezone =/date.timezone = Asia/Shanghai/" /etc/php.ini修改php.ini文件，将 PHP 的时区设置为Asia/Shanghai。这也是一个简单的配置示例，可根据实际情况进一步完善。

启动服务并检查状态函数start_and_check_services：启动 Apache 服务（systemctl start httpd），根据启动命令的返回值判断启动是否成功，输出相应信息。对于 PHP 模块与 Apache 的集成启动，这里只是简单输出成功信息，实际可以添加更多检查逻辑，如检查相关的 PHP 模块是否在 Apache 中正确加载。

主函数main：按照安装 Apache、安装 MySQL、安装 PHP、配置 Apache、配置 MySQL、配置 PHP、启动服务并检查状态的顺序调用各个函数，完成 LAMP 环境的部署。

6.结果验证：

首先关闭防火墙

systemctl stop firewalld

打开浏览器，输入http：//服务器ip，显示如下，表示脚本运行成功

案例二十四、判断当前用户是否为root用户

1.问题：

在 CentOS 系统中，编写一个 shell 脚本以准确判断当前正在操作的用户是否为 root 用户。

2.分析：

在 Linux 系统中，每个用户都有一个唯一的用户名标识。root 用户是具有最高权限的特殊用户，其用户名固定为 “root”。

可以通过获取当前用户的用户名信息，并与 “root” 进行比较来判断当前用户是否为 root 用户。在 shell 脚本中，可以使用一些特定的命令和语法来实现这个功能。

3.流程图：

4.实现：

#!/bin/bash# 获取当前用户的用户名
current_user=$(whoami)# 判断当前用户是否为root用户
if [ "$current_user" == "root" ]; thenecho "当前用户是root用户"
elseecho "当前用户不是root用户"
fi

5.实现解析：

current_user=$(whoami)：使用whoami命令来获取当前正在操作的用户的用户名，并将其赋值给变量current_user。whoami命令会返回当前用户的登录名。

if [ "$current_user" == "root" ]; then... else... fi：这是一个条件判断语句。首先，将变量current_user的值与字符串 “root” 进行比较。如果两者相等，即当前用户的用户名是 “root”，那么就执行if语句块中的内容，也就是输出 “当前用户是 root 用户”；如果不相等，就执行else语句块中的内容，输出 “当前用户不是 root 用户”。

6.结果验证：

直接执行脚本

可以看到当前用户是root用户。

案例二十五、一键安装常用工具

1.问题：

在 CentOS 系统中，自动化安装一些常用的工具，如 wget、tree、vim 等，以提高系统的初始配置效率并满足日常使用需求。

2.分析：

需要确定要安装的常用工具列表，并了解在 CentOS 系统中使用何种包管理工具进行安装（如 yum）。

要考虑安装过程中的错误处理，例如网络问题导致的软件包下载失败或者依赖关系无法解决等情况。

3.流程图：

4.实现：

#!/bin/bash# 定义要安装的常用工具数组
tools=(wget tree vim)# 安装成功的工具列表
success_list=()
# 安装失败的工具列表
failure_list=()# 循环安装工具
for tool in "${tools[@]}"
doecho "正在安装 $tool..."yum install -y "$tool" > /dev/null 2>&1if [ $? -eq 0 ]; thensuccess_list+=("$tool")elsefailure_list+=("$tool")fi
done# 输出安装结果
echo "安装完成，以下工具安装成功："
for s_tool in "${success_list[@]}"
doecho $s_tool
doneecho "以下工具安装失败："
for f_tool in "${failure_list[@]}"
doecho $f_tool
done