系统管理与编辑器

这一课你将能做到

1. 用 df / du / free / uptime 一套命令完成服务器「体检」，定位磁盘被谁吃满
2. 用包管理器安装运维工具，理解 systemctl 服务管理的基本动作
3. 掌握 vim 生存技能：打开、编辑、保存、退出、搜索、紧急恢复

为什么要学

「磁盘满了」是 Java 后端最常背的锅之一：日志疯涨、MySQL 写不进、临时目录爆炸，最终都表现为应用报 IO 错误。此时需要的是一条排查链路：df 看哪个分区满 → du 找到哪个目录 → find 锁定哪个文件 → 决定删/归档/加盘。另外，vim 是服务器的「记事本」——你 SSH 上去改配置时，十有八九只有 vim 可用，连「退出」都不会的话，只能关掉整个 SSH 窗口（每个工程师都经历过这个名场面）。

人话：df 是「整个仓库还剩多少格子」，du 是「每排货架占了多少」，free 是「桌面工作台还剩多大」，vim 是「仓库里唯一的手写板」。这四样凑齐，服务器日常管理就入门了。

先建立图像

磁盘排查决策树：

df -h
  └─ 某分区 Use% 100%
       └─ cd 到该分区根 → du -h --max-depth=1 | sort -rh | head
            └─ 锁定大目录 → 步进深入
                 └─ find 目录 -type f -size +500M -exec ls -lh {} \;
                      └─ 处置：日志归档 / 临时文件删除 / 扩容

内存速读（free -h 输出）：

              total   used   free   shared  buff/cache  available
Mem:           7.6G   3.1G   2.0G    100M        2.5G       4.2G
Swap:          2.0G     0B   2.0G

重点看 available（≈4.2G）：真正能分配给新进程的量
free 小是正常的——Linux 把空闲内存拿去做缓存了，用的时候会还

跟着做

步骤 1：df 与 du：磁盘谁动了我的空间

df -h                          # 各分区使用率，看 Use% 列
df -h /opt                     # 只看某路径所在分区
df -i                          # inode 使用率（小文件海啸会打爆它）

mkdir -p ~/sys-lab/big && cd ~/sys-lab
dd if=/dev/zero of=big/fake.log bs=1M count=50    # 造个 50MB 假日志
du -sh ~/sys-lab               # 这个目录总共多大
du -h --max-depth=1 ~ 2>/dev/null | sort -rh | head   # 家目录下谁最大
find ~/sys-lab -type f -size +10M -exec ls -lh {} \;  # 锁定大文件
rm big/fake.log                                   # 确认后删除

dd 在这里只是造测试文件的工具；du --max-depth=1 + sort -rh 是「磁盘抢劫案」的标准破案组合。

步骤 2：free 与 uptime：内存与负载

free -h                  # 看available，别被 free 列吓到
uptime                   # 负载 + 开机时长：load 超过 CPU 核数即过载
nproc                    # CPU 核数，load 是否超标用它与它比

判断口诀：available 低于总内存 10% 要警觉（JVM 容易被 OOM killer 选中）；load 持续 > 核数要排查（配合 top 的 us/sy/wa 定位）。

步骤 3：lsof：谁在用这个文件/端口

lsof -i :8000            # 谁占着 8000 端口（上一课起的 python 服务）
lsof ~/net-lab/server.log 2>/dev/null   # 谁打开着这个日志文件
lsof | grep deleted | head              # 已删除但仍被占用的文件（磁盘没释放元凶）

「rm 了 3GB 日志但 df 不降」就是这个场景：进程还握着文件句柄，空间要到进程关闭才释放。临时解法 : > 大日志文件（清空而非删除），治本是重启或轮转日志。

步骤 4：包管理器装工具

# Ubuntu/Debian
sudo apt update
sudo apt install -y tree jq htop

# CentOS/RHEL
# sudo yum install -y tree jq htop

# 验证
tree --version && jq --version
echo '{"name":"app","port":8080}' | jq .name    # 输出 "app"

jq 是命令行 JSON 处理器，解析 Spring Boot Actuator 响应、云 API 返回值非常顺手；htop 是 top 的彩色增强版。

步骤 5：systemctl：正规军的服务管理

systemctl status nginx          # 看服务状态（运行中/失败/最近日志片段）
sudo systemctl start nginx      # 启动
sudo systemctl stop nginx       # 停止
sudo systemctl restart nginx    # 重启（改完配置后）
sudo systemctl reload nginx     # 平滑重载（不断连接，优先用）
sudo systemctl enable nginx     # 开机自启
systemctl list-units --type=service --state=running | head   # 列出运行中的服务

对比第 9 课的 nohup：nohup 是「自己拿绳子拴住进程」，systemd 是「有编制的服务」——开机自启、崩溃自动拉起、日志进 journal。生产应用应该 systemd 化。

# 看某个服务的最近日志（journal 是 systemd 的日志中心）
journalctl -u nginx -n 20 --no-pager

步骤 6：vim 生存十式

vim ~/sys-lab/note.txt

按下面顺序练，练完你就「活下来」了：

模式理解：vim 打开=普通模式（不能打字！）
i          进入插入模式，开始打字
Esc        回到普通模式
:wq        保存退出（write & quit）
:q!        不保存强退（改错了就这个）
dd         删除（剪切）当前行
yy         复制当前行    p 粘贴到下一行
u          撤销          Ctrl+r 重做
/ERROR     向下搜索，n 下一个，N 上一个
gg / G     跳到文件头 / 文件尾
:set nu    显示行号（排查配置时配合行号定位）

配置增强：echo "set nu" >> ~/.vimrc 让行号永久显示。公司服务器只装了 vi 时，以上命令全部通用。

步骤 7：综合演练：一次「磁盘告警」处置

# 1. 复现场景：把一个分区弄紧张（这里用家目录演示思路）
dd if=/dev/zero of=~/sys-lab/disk-filler.bin bs=1M count=200

# 2. 告警到位：哪个分区
df -h ~

# 3. 定位目录
du -h --max-depth=1 ~ | sort -rh | head -5

# 4. 锁定文件
find ~/sys-lab -type f -size +100M -exec ls -lh {} \;

# 5. 处置（演示用文件，直接删；真实日志先 gzip 归档）
gzip ~/sys-lab/some.log 2>/dev/null; rm ~/sys-lab/disk-filler.bin

# 6. 复核
df -h ~

这六步就是值班时磁盘告警的标准作业流程（SOP），第 12 课会把它写成可复用的脚本。

讲清楚要点

1. free 的 available 才是可分配内存：buff/cache 是内核拿空闲内存做的文件缓存，应用需要时立即归还。「free 很小 = 内存不足」是经典误判。
2. inode 和空间是两种资源：df -h 还有空间但写文件报 No space left on device，大概率 df -i 的 inode 用满了——海量小文件（邮件队列、session 文件）是典型元凶。
3. systemctl 区分 start 与 enable：start 是「现在跑起来」，enable 是「开机也跑起来」。新装服务两件事都要做，漏 enable 重启后服务消失是常见事故。
4. reload 优先于 restart：Nginx 的 reload 平滑加载新配置不断连接，restart 会中断存量连接。改配置后的标准动作：nginx -t && systemctl reload nginx。
5. vim 的普通模式是「命令模式」：所有编辑动作（dd/yy/p/u/搜索）都在普通模式发令，按 i 才进输入。分不清模式是「vim 退出不了」的根因，Esc 先回普通模式再想下一步。
6. 改配置文件前先备份：cp nginx.conf nginx.conf.bak.$(date +%F)，一行命令换回滚保险。配合第 3 课的软链接思路，配置变更也能做成可回滚的。

你可能会懵的地方

• swap 是什么，它有值正常吗？ 磁盘上的一块「备用内存」，物理内存紧张时把不活跃页换出去。used 长期不为 0 说明内存曾紧张过；频繁换入换出（si/so 持续非零）会让 Java 应用卡顿明显——JVM 堆被换出到磁盘是性能灾难，此时该加内存或调小堆。

• 为什么 du 统计的大小和 df 显示的对不上？ 两个常见原因：① 已删除但被进程占用的文件（du 看不到，df 算在内），lsof | grep deleted 揪出；② 挂载点下的隐藏占用，df 按文件系统算，du 按目录树算。对不上时优先怀疑前者。

• yum 和 apt 装的软件都去哪了？ 二进制进 /usr/bin 或 /usr/sbin，配置进 /etc，文档进 /usr/share，且登记进 rpm/dpkg 数据库。dpkg -L 软件名（Debian 系）或 rpm -ql 软件名（RHEL 系）列出全部安装文件，找配置文件位置很好用。

• vim 里粘贴代码格式全乱了怎么办？ 自动缩进在捣乱。粘贴前 :set paste，贴完 :set nopaste 恢复。这是「从 IDE 拷配置到服务器」的高频翻车点。

• journalctl 日志太多怎么过滤？ journalctl -u 服务名 --since "10 min ago" --no-pager 看最近十分钟；-p err 只看错误级别；-f 实时跟踪。journal 是二进制存储，grep 之前先过 journalctl 的过滤参数。

错法对照

错法	问题	正解
看到 free 小就断定内存不足	buff/cache 会自动归还	看 available 与 swap 活动
vim 里打不出字就乱按	模式混乱，可能触发危险命令	先按 Esc 回普通模式再操作
改完配置直接 restart	中断存量连接	nginx -t && systemctl reload
磁盘满就 rm 正在写的日志	空间不释放（句柄未关）	: > 文件 清空或重启写方进程
新服务只 start 不 enable	重启服务器后服务失踪	start + enable 一步不落

卡点急救

1. vim 卡住退不出：Esc → 依次尝试 :q!、:wq、ZZ。若终端显示异常（乱码/无回显），试 Ctrl+q（可能误按了 Ctrl+s 冻结了输出流）。
2. No space left on device 但 df -h 有空间：查 df -i 是否 inode 满；满则 find 小文件聚集目录（如 /var/spool），批量清理后 inode 释放。
3. 误删了大文件但磁盘没腾出来：lsof | grep deleted 找到占用进程；能重启就重启，不能重启且是日志文件可 : > /proc/PID/fd/N 释放对应句柄空间（谨慎，需确认 fd 对应关系）。

面试常问

• 磁盘使用率告警，你的排查和处理流程？ ① df -h 找满的分区；② du -h --max-depth=1 | sort -rh 逐层下钻锁定大目录；③ find -type f -size +500M 定位具体文件；④ 分类处置——日志 gzip 归档或清理、临时文件删除、已删未释放的用 lsof | grep deleted 处理；⑤ 复核 df，并把日志轮转（logrotate）补上防止复发。答出「防复发」环节是加分项。

• 服务器负载高但 CPU 使用率不高，可能是什么问题？ load 统计的是「运行中 + 不可中断等待」的任务数。CPU 不高但 load 高，通常是 D 状态进程在等 IO——wa 高、磁盘慢（日志/MySQL 疯狂读写、NFS 卡住）。验证：top 看 wa，ps aux | awk '$8~/D/' 找 D 状态进程，iostat 看磁盘利用率。这是区分「算力瓶颈」和「IO 瓶颈」的经典题。

• Linux 下 vim 怎么快速完成一次配置修改？ 标准路径：vim /etc/nginx/nginx.conf → /关键字 搜索定位 → i 编辑 → Esc → :wq 保存 → nginx -t 验证语法 → systemctl reload nginx 生效。能带上「先备份、改后验证」就超出平均水平。

自测三问

1. free -h 里最应该关注哪一列？为什么？
2. df 显示有空间但创建文件报错，可能是什么资源耗尽？
3. 写出「找到 /var/log 下 100MB 以上文件并列出大小」的命令。

小结一句话

系统管理就是会体检、会开药：df/du/free/uptime 体检，lsof 找病灶，systemctl 管服务，vim 改病历——四个磁盘排查命令 + 十个 vim 按键，服务器日常就运转起来了。

延伸

• systemd 官方文档
• 下一课：综合练习——把全 Track 的技能组装成备份、巡检、日志分析三套实战脚本。