1. Linux历史回顾
Linux诞生于上个世纪90年代初期,由芬兰大学生Linus Torvalds创建,并且在开源社区众人的努力下不断完善。自此,Linux逐渐地在IT行业中崭露头角,用其高度可定制的操作系统系统、高效的网络管理、强大的安全性、以及免费的开发工具等一系列特性吸引了越来越多的用户和开发者。
2. Linux 系统变革
2.1 Docker 与容器化技术
随着计算机行业的不断发展,在大数据、人工智能等诸多领域的广泛使用,对于系统资源的需求也越发高昂。Linux以其高度可定制的操作系统系统、高效的网络管理、强大的安全性、以及免费的开发工具等一系列特性成功占据了市场很大一部分。然而,在软件应用开发、测试、部署等过程中仍然存在这样那样的问题:不同开发、测试、部署环境之间往往存在不小的差异。这些差异在某种程度上会导致部署错误、性能下降,甚至是安全漏洞被开发者无意间利用。
为此,Docker和容器化技术应运而生。Docker是负责构建、部署和运行容器的平台,类似一个应用容器引擎,容器化技术是一种透过容器把软件客户端、运行时环境和资源库整合在一起的技术。这样一来,不同于虚拟机的全局虚拟化技术,容器化技术相当于实现了部分虚拟化。它们利用名称空间、控制组等Linux内核的底层支持,将一个为单一应用程序或者服务增加一个额外的抽象层,放在对应的可执行文件、工具、库和配置文件等资源之间。这个抽象层就像一个容器一样,把所有的资源都包装在一起,并提供了流程、异常处理、网络等一系列通用功能。因此,我们可以把应用和这层抽象层环境分离开来,在不同环境中快速部署和启动应用,大幅降低出错概率。
// Docker 开发环境
FROM node:latest
# 在容器中创建一个目录
RUN mkdir -p/home/www
# 设置容器的工作目录
WORKDIR /home/www
# 安装依赖
COPY package.json /home/www
RUN npm install --registry=https://registry.npm.taobao.org
# 将本地当前目录中的文件复制到容器的工作目录下
COPY . /home/www
# 开放端口映射
EXPOSE 7001
# 容器启动命令
ENTRYPOINT npm run start
2.2 Kubernetes 与云原生
在容器化技术的基础上,又出现了众所周知的一站式容器运行的开源系统Kubernetes。它由Google开发的,基于Docker和容器化技术,最重要的功能是用来解决容器集群的自动化部署、扩展和操作问题,是云原生技术的中流砥柱。在Kubernetes中,所有模块的 API 接口皆基于 RESTful 标准规范,Kubernetes基于这些API接口黏合起来的一组容器化的微服务应用,这就是所谓的云原生技术类应用。云原生应用主要包括以下几个特性:轻量化、可弹性扩展、异构、故障隔离、可治理等。Kubernetes通过自动化的方式,以无状态的方式部署和管理程序,提供了一种简单易用、可靠性极高的微服务搭建和部署方式。
//Kubernetes Deployment 部署文件
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
namespace: dev # Kubernetes NameSpace 分组
name: sample-web #工程名称
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: web #对应的 Deployment 需要的标签
template:
metadata:
labels:
app: web
spec:
containers:
- name: sample-web
# 镜像相关信息
image: sample-web:v1.0
ports:
- containerPort: 80
3. Linux 发展应用
3.1 数据库开发
在Linux的生态系统中,数据库开发得到了广泛的应用和推广,大大小小的数据库产品相继推出了,在不同的领域得到了广泛的应用。目前,MySQL是开源社区的一员,其速度、可靠性和可扩展性等质量优势使其在大规模网站应用建设中表现卓著。MongoDB则成为非关系型数据库的代表,从技术上支持的任意数值以及内嵌文档和数组类型可极大地简化应用程序的开发。Redis是一个高性能的键-值存储系统,其速度和稳定性使得它被用于多种业务场景,如缓存、消息队列等。
// MySQL 安装与使用(Ubuntu)
//安装 MySQL Server
sudo apt-get install mysql-server
//安装 MySQL Client
sudo apt-get install mysql-client
//启动 MySQl 服务
sudo service mysql start
//登录 MySQL
mysql -u 用户名 -p密码
//创建一个名为test的数据库
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS test;
//进入test数据库
use test;
//创建一个名为users的表
CREATE TABLE users(
id varchar(20),
name varchar(20),
password varchar(20),
email varchar(20),
primary key(id)
);
//插入一条数据
INSERT INTO users(id, name, password, email) VALUES('1', 'Tom', '2333', 'Tom@example.com');
//查询 users 表的所有数据
SELECT * from users;
3.2 系统管理与运维
在更广泛的领域中,Linux被广泛运用于大规模网站的搭建和运营管理中,被多家大型企业进行云端应用的开发和运维,实现了可扩展,高效、灵活的云计算。
作为一名Linux运维人员,你不能不学习并掌握Linux系统内核、模块、文件系统、网络子系统等知识。除此之外,还需对Shell、Python、Ruby等脚本语言进行熟练掌握,针对某些系统瓶颈问题可能还需深入了解Golang、C++等编译型语言。此外,各种开源配置管理、监控、日志分析等工具则是运维必须掌握的内容,例如Ansible、Puppet、Nagios、Grafana等工具。
伴随着容器化技术以及云原生技术的发展,DevOps文化日益形成,运维和开发人员不断密切联系、通过自动化工具提高效率、实现敏捷部署方式。Kubernetes的推出、应用,也是对DevOps文化的有力支持和实现。
// Ansible 示例 Playbook
- name: 安装nginx
apt: name=nginx state=present update_cache=true
- name: 开机自启动Nginx
service: name=nginx state=started enabled=true
- name: 将 index.html 拷贝到远程服务器
copy:
src: /home/lintrm/index.html
dest: /usr/share/nginx/html/index.html
mode: 0755
4. 形象比喻与总结
可以说,Linux的兴起、容器技术的发展,Kubernetes的推出和云原生技术的形成,就像是风暴中雨滴的缝隙,慢慢地聚合然后融入到汪洋大海之中,最后化身成新的生命体。Linux有崭新的技术、先进的理念和愿景,创造了完全开放的生态系统,为经济和社会发展注入了持久的、有力的动力。
在当代经济、文化和社会的迅速发展中,Linux提供了无限的可能性。透过开源的力量,Linux的兴起预示了未来的各种可能性,更预示了人类社会高度密切、开放、自由和充满希望的未来的来临。