Linux系统软件安装与用户管理全解析

### Linux 系统软件安装与用户管理全解析 #### 1. 系统定时任务：Systemd timer 与 cron 对比 在 Linux 系统中，自动化定时任务是提高工作效率的重要手段，其中 cron 任务和 Systemd timer 是两种常见的方式。 - **Systemd timer 优势**：Systemd timer 是 cron 守护进程作业的新版本，它不仅具备 cron 的所有功能，还拥有一些额外能力。例如，可以指定任务在系统启动后的某个时间运行；也能设定任务在另一个任务运行后的特定间隔执行；其依赖项甚至可以是一个服务单元；而且计时粒度更精细，cron 任务的最小时间单位是分钟，而 Systemd timer 可以精确到秒。 #### 2. Linux 软件安装概述 不同的 Linux 发行版和安装类型可能导致系统缺少日常工作所需的软件，或者在特定时刻需要安装非默认的软件。Linux 发行版开创了一种软件安装方式，即通过运行适当的命令来获取二进制文件、正确放置在系统中、添加必要配置并让用户能够使用。这种方式在 DevOps 自动化环境中具有重要意义： - **软件存储与获取**：可安装的软件以包的形式存储在发行版团队维护的仓库中，用户只需知道软件包名称并确保其在仓库内，无需了解软件在互联网上的具体位置。 - **依赖自动处理**：常见的包标准（如 rpm 和 deb）能够识别依赖关系，若安装的软件依赖其他未安装的软件，系统会自动下载并安装。 - **安全保障**：发行版有安全团队与包维护者合作，为软件包修复已知漏洞，但不会主动研究这些软件包的漏洞。 - **仓库镜像**：仓库在互联网上有镜像，即使某个仓库出现故障，也能从全球的镜像副本获取软件。不过，商业仓库不一定具备此特性。 - **本地镜像**：用户可以在局域网内创建本地仓库镜像，虽然会占用大量硬盘空间，但能获得最快的下载速度。 #### 3. 影响软件数量和版本的因素 软件的数量和版本受发行版多方面因素影响： - **软件许可政策**：不同发行版对软件许可类型有不同政策。有些发行版只允许严格符合开源定义的软件；而有些则允许用户选择添加可能包含许可限制软件的仓库。 - **维护人员与模式**：发行版的工作量受维护人员数量和维护模式影响。团队规模越小，能打包和维护的软件就越少。例如，Debian 是非商业发行版，依赖志愿者工作；Ubuntu 和 Fedora 有商业支持，部分团队成员受雇于 Canonical 和 Red Hat；Red Hat Enterprise Linux（RHEL）则完全由 Red Hat 员工构建和维护。 - **仓库类型**：部分软件制造商将软件包发布在独立仓库，用户可添加到系统配置中使用。但需注意，第三方仓库的软件质量和更新情况与发行版核心仓库可能不同，可能导致软件版本冲突，且添加的第三方仓库越多，冲突概率越高。 #### 4. Debian 和 Ubuntu 软件安装 Debian 及其衍生版 Ubuntu 使用 DEB 包格式，与之直接交互的命令是 dpkg，它可用于安装、移除、配置和构建 .deb 包，但只能处理文件系统中的本地包，无法理解远程仓库。以下是 dpkg 的常见操作： |操作|命令|说明| | ---- | ---- | ---- | |安装|`dpkg -i package_file.deb`|安装指定的包文件，经过多个阶段完成软件安装| |解包|`dpkg –unpack package_file.deb`|将重要文件放置到相应位置，但不进行配置| |配置|`dpkg –configure package`|对指定包进行配置，若有未配置的包，可使用 `-a` 或 `–pending` 标志处理| |移除|`dpkg -r package`|移除软件，但保留配置文件和数据| |彻底清除|`dpkg -p package`|彻底清除软件、数据、配置文件和缓存| 示例：安装 nano 编辑器 ```bash root@myhome:~# dpkg -i nano_5.4-2+deb11u1_amd64.deb (Reading database ... 35904 files and directories currently installed.) Preparing to unpack nano_5.4-2+deb11u1_amd64.deb ... Unpacking nano (5.4-2+deb11u1) over (5.4-2+deb11u1) ... Setting up nano (5.4-2+deb11u1) ... Processing triggers for man-db (2.9.4-2) ... ``` 不过，更多时候会使用 apt 工具套件来安装和移除软件： - **搜索软件包**：`apt-cache search NAME` 用于搜索包含指定字符串的软件包。 ```bash root@myhome:~# apt-cache search vim acr - autoconf like tool alot - Text mode MUA using notmuch mail [...] vim - Vi IMproved - enhanced vi editor [...] ``` - **安装软件包**：`apt-get install NAME` 可安装指定名称的软件包，还能在一行中安装多个软件包。 ```bash root@myhome:~# apt-get install gcc g++ golang Reading package lists... Done Building dependency tree... Done Reading state information... Done gcc is already the newest version (4:10.2.1-1). The following additional packages will be installed: bzip2 g++-10 golang-1.15 golang-1.15-doc golang-1.15-go golang-1.15- src golang-doc golang-go golang-src libdpkg-perl libfile-fcntllock- perl libgdbm-compat4 liblocale-gettext-perl libperl5.32 libstdc++-10- dev perl perl-modules-5.32 pkg-config Suggested packages: bzip2-doc g++-multilib g++-10-multilib gcc-10-doc bzr | brz git mercurial subversion debian-keyring gnupg patch bzr libstdc++-10- doc perl-doc libterm-readline-gnu-perl | libterm-readline-perl-perl libtap-harness-archive-perl dpkg-dev The following NEW packages will be installed: bzip2 g++ g++-10 golang golang-1.15 golang-1.15-doc golang-1.15-go golang-1.15-src golang-doc golang-go golang-src libdpkg-perl libfile- fcntllock-perl libgdbm-compat4 liblocale-gettext-perl libperl5.32 libstdc++-10-dev perl perl-modules-5.32 pkg-config 0 upgraded, 20 newly installed, 0 to remove and 13 not upgraded. Need to get 83.9 MB of archives. After this operation, 460 MB of additional disk space will be used. Do you want to continue? [Y/n] ``` - **更新软件包数据库**：`apt-get update` 用于刷新软件包数据库，获取新的可用软件包和版本。 - **升级软件包**：`apt-get upgrade` 会将所有已安装的软件包升级到数据库中列出的最新版本。 - **移除软件包**：`apt-get remove NAME` 可移除指定名称的软件包。 ```bash root@myhome:~# apt-get remove g++ Reading package lists... Done Building dependency tree... Done Reading state information... Done The following packages were automatically installed and are no longer required: g++-10 libstdc++-10-dev Use 'apt autoremove' to remove them. The following packages will be REMOVED: g++ 0 upgraded, 0 newly installed, 1 to remove and 13 not upgraded. After this operation, 15.4 kB disk space will be freed. Do you want to continue? [Y/n] (Reading database ... 50861 files and directories currently installed.) Removing g++ (4:10.2.1-1) ... ``` #### 5. CentOS、RHEL 和 Fedora 软件安装 CentOS、RHEL 和 Fedora 等发行版使用 RPM 包格式，基本交互工具是 rpm，而管理软件包的命令是 dnf（yum 已被移除，dnf 是 yum 的下一代重写版本，更强大和现代）： - **安装软件包**：`dnf install package_name` 安装指定名称的软件包及其依赖项。 - **移除软件包**：`dnf remove package_name` 移除指定软件包。 - **更新软件包**：`dnf update` 可将所有软件包更新到数据库中的最新版本，也可指定软件包名称进行单独更新。 - **搜索软件包**：`dnf search NAME` 搜索包含指定字符串的软件包名称。 - **刷新软件包数据库**：`dnf check-update` 刷新软件包数据库。 #### 6. Alpine Linux 软件安装 Alpine Linux 以小巧、简单、安全著称，深受主要使用 Docker 和 Kubernetes 的工程师喜爱。但它使用 musl 库而非广泛使用的 libc 库进行编译，在安装 Python 应用时可能需要额外步骤确保编译时依赖项已安装。 - **软件包管理命令**：使用 Alpine Package Keeper（apk）与软件包进行交互。Alpine 有稳定版（如 3.16）和滚动发布的 edge 版，还有 main、community 和 testing 三个仓库可用于安装软件包。 - **搜索软件包**： - **更新软件包缓存**：在搜索或安装软件包前，建议使用 `apk update` 下载最新的软件包缓存。 ```bash root@myhome:~# apk update fetch https://dl-cdn.alpinelinux.org/alpine/v3.16/main/x86_64/ APKINDEX.tar.gz fetch https://dl-cdn.alpinelinux.org/alpine/v3.16/community/x86_64/ APKINDEX.tar.gz v3.16.2-376-g3ff8974e73 [https://dl-cdn.alpinelinux.org/alpine/v3.16/ main] v3.16.2-379-g3c25b38306 [https://dl-cdn.alpinelinux.org/alpine/v3.16/ community] OK: 17037 distinct packages available ``` - **使用 Web 界面搜索**：若不确定软件包的准确名称，可使用 Web 界面 [https://pkgs.alpinelinux.org/packages](https://pkgs.alpinelinux.org/packages) 进行搜索。 - **使用 CLI 搜索**：可使用 `apk search` 命令搜索部分库名和二进制名，还可使用 `so:` 前缀指定搜索库，`cmd:` 前缀搜索命令，`pc:` 前缀搜索 pkg-config 文件。 ```bash root@myhome:~# apk search libproc libproc-3.3.17-r1 libksysguard-5.24.5-r0 process-cpp-3.0.1-r3 samba-dc-libs-4.15.7-r0 procps-dev-3.3.17-r1 root@myhome:~# apk search vim neovim-doc-0.7.0-r0 gvim-8.2.5000-r0 vim-tutor-8.2.5000-r0 faenza-icon-theme-vim-1.3.1-r6 notmuch-vim-0.36-r0 kmymoney-5.1.2-r3 faenza-icon-theme-gvim-1.3.1-r6 meson-vim-0.62.1-r0 runvimtests-1.30-r1 graphviz-3.0.0-r0 neovim-0.7.0-r0 py3-pynvim-0.4.3-r3 nftables-vim-0_git20200629-r1 vim-doc-8.2.5000-r0 vim-editorconfig-0.8.0-r0 apparmor-vim-3.0.4-r0 geany-plugins-vimode-1.38-r1 vimdiff-8.2.5000-r0 vimb-3.6.0-r0 neovim-lang-0.7.0-r0 u-boot-tools-2022.04-r1 fzf-neovim-0.30.0-r7 nginx-vim-1.22.1-r0 msmtp-vim-1.8.20-r0 protobuf-vim-3.18.1-r3 vimb-doc-3.6.0-r0 icinga2-vim-2.13.3-r1 fzf-vim-0.30.0-r7 vim-sleuth-1.2-r0 gst-plugins-base-1.20.3-r0 mercurial-vim-6.1.1-r0 skim-vim-plugin-0.9.4-r5 ``` - **安装、升级和卸载软件包**： - **安装软件包**：使用 `apk add` 命令安装软件包，默认安装最新版本，也可指定版本，但同一仓库中无法安装旧版本，可从其他仓库安装。 ```bash root@myhome:~# apk search -e postgresql14 postgr ```