与windows系统一样,linux操作系统也会存在很多问题和故障,很多linux新手都害怕故障,面对出现的问题显得无可奈何,更有甚者,由此放弃了linux,其实,我们不应该惧怕问题,学习就是一个发现问题与解决问题的过程,只要掌握了解决问题的基本思路,一切故障都会迎刃而解,当然前提是我们已经具备了解决问题的思路和扎实的知识功底。

一、处理linux系统故障的思路
作为一名合格的linux系统管理员,一定要有一套清晰、明确的解决故障思路,当问题出现时,才能迅速定位、解决问题,这里给出一个处理问题的一般思路:
 重视报错提示信息:每个错误的出现,都是给出错误提示信息,一般情况下这个提示基本定位了问题的所在,因此一定要重视这个报错信息,如果对这些错误信息视而不见,问题永远得不到解决。
 查阅日志文件:有时候报错信息只是给出了问题的表面现象,要想更深入的了解问题,必须查看相应的日志文件,而日志文件又分为系统日志文件(/var/log)和应用的日志文件,结合这两个日志文件,一般就能定位问题所在。
 分析、定位问题:这个过程是比较复杂的,根据报错信息,结合日志文件,同时还要考虑其它相关情况,最终找到引起问题的原因。
 解决问题:找到了问题出现的原因,解决问题就是很简单的事情了。
从这个流程可以看出,解决问题的过程就是分析、查找问题的过程,一旦确定问题产生的原因,故障也就随之解决了。

二、 忘记linux root密码
这个问题出现的几率是很高的,不过,在linux下解决这个问题也很简单,只需重启linux系统,然后引导进入linux的单用户模式(init 1),由于单用户模式是不需要输入登录密码的,因此,可以直接登录系统,修改root密码即可解决问题。
下面是详细的处理方法,这里我们以Redhat linux为基准,操作步骤如下:
(1) 重启系统,待linux系统启动到grub引导菜单时,找到当前系统引导选项(可以按方向键展开隐藏的菜单,单处理器只有一个引导项,多处理器有3个或3个以上引导项,一般默认选项就是系统当前引导选项)。
(2) 通过方向键将光标放到当前系统引导项上,然后按键盘字母“e”,进入编辑状态。
(3) 然后通过上下键,选中带有kernel指令的一行,继续按键盘字母“e”,编辑该行,在行末尾加个空格,然后添加single,类似与这样:
kernel  /vmlinuz-2.6.18-8.el5 ro root=LABEL=/ rhgb quiet single
(4) 修改完成,按回车键,返回到刚才的界面。
(5) 最后按键盘“b”,系统开始引导。
这样系统就启动到了单用户模式下,这里的单用户根windows下的安全模式类似,在单用户模式下,只是启动最基本的系统,网络以及应用服务均不启动。单用户模式启动完毕,系统会自动进入到命令行状态下,类似与“sh-3.1#”,然后直接执行passwd,回车,系统会提示输入新的root密码两次,最后会看到修改密码成功的提示,这样就完成了root密码的修改。如果需要正常启动系统,现在只需输入“init 3”,就进入了多用户模式。用root用户重新登录系统,看看设置的新密码是否生效。

三 linux系统无法启动的解决办法
导致linux无法启动的原因有很多,常见的原因有如下几种:
 文件系统配置不当,比如/etc/inittab文件、/etc/fstab文件等配置错误或丢失,导致系统错误,无法启动。
 非法关机,导致root文件系统破坏,也就是linux根分区破坏,系统无法正常启动
 Linux内核崩溃,从而无法启动
 系统引导程序出现问题,比如grub丢失或者损坏,导致系统无法引导启动。
 硬件故障,比如主板、电源、硬盘等出现问题,导致linux无法启动。
从这些常见的故障可知,导致系统无法启动的主要有两个问题,硬件原因和操作系统原因,对于硬件出现的问题,只需通过更换硬件设备,即可解决,而对于操作系统出现的问题,虽然出现的问题可能千差万别,不过在多数情况下都可以用相对简单统一的一些方法来恢复系统,下面我们就针对上面提出的几个问题,结合Redhat Linux系统环境,给出一些常用的、普遍的解决问题的方法。
 

1./etc/fstab文件丢失,导致系统无法启动
/etc/fstab文件存放了系统中文件系统的相关信息,如果正确的配置了该文件,那么在linux启动时,系统会读取此文件,自动挂载linux的各个分区,如果此文件配置错误,或者丢失,就会导致系统无法启动,具体的故障现象是在检测mount partition时出现:
starting system logger
 此后系统启动就停止了。
针对这个问题,我们的第一思路就是想办法恢复/etc/fstab这个文件的信息,只要恢复了此文件,系统就能自动挂载每个分区,正常启动。可能很多读者首先想到的是将系统切换到单用户模式下,然后手动挂载分区,最后结合系统信息,重建/etc/fstab文件。
但是这种方法是行不通的,因为fatab文件丢失导致linux无法挂载任何一个分区,即使linux还能切换到单用户下,那么此时的系统也只是一个read-only的文件系统,无法向磁盘写入任何信息。
我们介绍另外一个方法,就是利用linux rescue修复模式登录系统,进而获取分区和挂载点信息,重构/etc/fstab文件。
这里以rhel5为例,首先将系统第一章光盘放入光驱,设置BOIS从光驱启动,这样系统就从光驱引导,然后在boot后输入:linux rescue,如图1所示:

图1设置linux进入修复模式
 

接着系统自动开始引导,进入图2所示画面:

图2 选择语言
 

这里是选择模式使用的语言,可以按照自己需要设定,我们这里选择“English“,然后按tab键,选中“ok”,回车进入下一步。
 下面进入的是键盘选择界面,如图3所示,这里选择默认的“us”即可。
 

 图3 选择键盘类型
 

下面进入网络配置界面,如图4所示:

图4 是否启用网络
 

这里是选择是否启用网络,由于系统已经无法启动,我们已经在linux系统上进行操作了,启用网络与否都无所谓。这里选择不启用。
下面到了最关键的步骤了,如图5所示,修复模式会自动将系统的所有分区挂载到/mnt/sysimage目录下,选择“Continue”,则修复环境进入到read-write状态下,可以对分区进行读写操作,选择“Read-Only”,修复环境进入到只读模式,由于我们要重建fstab文件到/etc目录下,因此选择“Continue”进入可读写模式下。

图5 选择修复模式的启动方式
 

下面是一个友情提示界面,如图6所示,由于fstab文件丢失,修复模式找不到任何可挂载的分区,从这里可知,修复模式在这里也读取/etc/fstab文件,回车,进入下一步。


图6 无法挂载系统任何分区
 

下面就进入了修复环境下,可以进行操作了。如图7所示

图7 修复模式命令行
 

上面详细演示了如何进入linux的修复模式,其实很多情况下,linux无法启动时,都可以通过这个方式登录系统进行修复和更改操作。
下面是恢复/etc/fstab文件的详细过程:
首先查看一下系统分区情况,如下所示:
sh-3.1# fdisk -l
Disk /dev/sda: 42.9 GB, 42949672960 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 5221 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *           1          25      200781   83  Linux
/dev/sda2              26        1300    10241437+  83  Linux
/dev/sda3            1301        1682     3068415   83  Linux
/dev/sda4            1683        5221    28427017+   5  Extended
/dev/sda5            1683        1873     1534176   83  Linux
/dev/sda6            1874        2064     1534176   83  Linux
/dev/sda7            2065        2255     1534176   83  Linux
/dev/sda8            2256        2382     1020096   83  Linux
/dev/sda9            2383        2484      819283+  82  Linux swap / Solaris
/dev/sda10           2485        5221    21984921   83  Linux
因为分区并没有损坏,通过fdisk命令可以查看到系统分区的完整信息,但是每个分区对应的label name信息我们还不知道,下面通过e2label命令查看每个分区对应的label name:
sh-3.1# e2label /dev/sda1
/boot
sh-3.1# e2label /dev/sda2
/usr
sh-3.1# e2label /dev/sda3
/
sh-3.1# e2label /dev/sda5
/var
sh-3.1# e2label /dev/sda6
/tmp
sh-3.1# e2label /dev/sda7
/home
sh-3.1# e2label /dev/sda8
/opt
sh-3.1# e2label /dev/sda10
/webdata
这样,就得到了所有分区的挂载点信息,接下来就可以构造一个fstab文件了。
小技巧:可以参考其它系统中fstab文件的格式,结合本系统的分区和挂载点信息,构造出自己的fstab文件来。
由于fstab文件是存放在系统根目录下的,因此需要挂载原来系统的根分区,从上面可知根分区对应的设备名为/dev/sda3,接着在修复模式创建的临时根分区下创建一个挂载点,然后挂载原来系统的根分区。操作过程如下所示:
sh-3.1# pwd
/
sh-3.1# mkdir temp
sh-3.1# mount /dev/sda3  /temp
sh-3.1# df  
Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on
/dev                    515644         0    515644   0% /dev
/tmp/loop0               79872     79872         0 100% /mnt/runtime
/dev/sda3              2972268    259916   2558932  10% /temp
这样以来,原有根分区的文件全部挂载到了/temp目录下,接着就可以创建我们需要的fatab文件了。
sh-3.1# vi /temp/etc/fstab
LABEL=/                 /                       ext3    defaults        1 1
LABEL=/boot             /boot                   ext3    defaults        1 2
LABEL=/cicro            /cicro                  ext3    defaults        1 2
devpts                  /dev/pts                devpts  gid=5,mode=620  0 0
tmpfs                   /dev/shm                tmpfs   defaults        0 0
LABEL=/home             /home                   ext3    defaults        1 2
LABEL=/opt              /opt                    ext3    defaults        1 2
proc                    /proc                   proc    defaults        0 0
sysfs                   /sys                    sysfs   defaults        0 0
LABEL=/tmp              /tmp                    ext3    defaults        1 2
LABEL=/usr              /usr                    ext3    defaults        1 2
LABEL=/var              /var                    ext3    defaults        1 2
LABEL=SWAP-sda9         swap                    swap    defaults        0 0
配置完毕,保存退出,然后重启系统。
sh-3.1#reboot

2、root文件系统破坏,导致系统无法启动
Linux下普遍采用的是ext3文件系统,ext3是一个具有日志记录功能的日志文件系统,可以进行简单的容错和恢复,但是在一个高负荷读写的ext3文件系统下,如果突然发生掉电,就很有可能发生文件系统内部结构不一致,导致文件系统破坏。
Linux在启动时,会自动去分析和检查系统分区,如果发现文件系统有简单的错误,会自动修复,如果文件系统破坏比较严重,系统无法完成修复时,系统就会自动进入单用户模式下或者出现一个交互界面,提示用户介入手动修复,现象类似下面所示:
checking root filesystem
/dev/sdb5 contains a file system with errors, check forced
/dev/sdb5:
Unattached inode 68338812
/dev/sdb5: UNEXPECTED INCONSISTENCY; RUN fsck MANUALLY
(i.e., without -a or -p options)
FAILED
/contains a file system with errors check forced
an eror occurred during the file system check
****dropping you to a shell;the system will reboot
****when you leave the shell
Press enter for maintenance
(or type Control-D to continue):
give root password for maintenance
从这个错误可以看出,系统根分区文件系统出现了问题,系统在启动时无法自动修复,然后进入到了一个交互界面,提示用户进行系统修复。
这个问题发生的机率很高,引起这个问题的主要原因就是系统突然掉电,引起文件系统结构不一致。一般情况下解决此问题的办法是采用fsck命令,进行强制修复。
根据上面的错误提示,当按下“Control-D”组合键后系统自动重启,当输入root密码后进入系统修复模式,在修复模式下,可以执行fsck命令,具体操作过程如下:
[root@localhost /]#umount /dev/sdb5
[root@localhost /]#fsck .ext3 -y  /dev/sdb5
e2fsck 1.39 (29-May-2006)
/ contains a file system with errors, check forced.
Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes
Pass 2: Checking directory structure
Pass 3: Checking directory connectivity
Pass 4: Checking reference counts
Inode 6833812 ref count is 2, should be 1.  Fix<y>? yes
Unattached inode 6833812
Connect to /lost+found<y>? yes
Inode 6833812 ref count is 2, should be 1.  Fix<y>? yes
Pass 5: Checking group summary information
Block bitmap differences:  -(519--529) -9273
Fix<y>? yes
…… ……
/: ***** FILE SYSTEM WAS MODIFIED *****
/: 19/128520 files (15.8% non-contiguous), 46034/514048 blocks
 上面就是fsck修复受损文件系统的过程,fsck详细用法在本书第四章有详细的讲述,这里不在多讲。需要注意的是,在执行fsck的时候,一定要先卸载要修复的分区,然后再执行修复操作,切记!

三、其它故障的一般解决方案
如果是linux的引导程序出现问题,那么也可以通过光盘引导的方式进入linux修复模式,然后修改对应的引导程序或者重新安装引导程序。
如果linux内核崩溃或者丢失,同样可以先进入linux rescue下,然后加载root分区,最后重新编译内核。
如果出现了最坏的情况,文件系统破坏严重,同时内核也崩溃,那么此时重新安装系统反而比较容易,在这种情况下可以先将linux上有用的数据和文件备份转移到其它设备,然后对整个文件系统进行全新安装。
在这里我们不可能对每个出现的问题,都给出详细的解决方案,问题都是千差万别的,每个问题的处理都不尽相同,本书要传授给大家的是当linux系统出现问题后,解决问题的一般思路和通用策略,熟练掌握了这些技巧,处理任何linux问题都能游刃有余。

四、 linux下常见网络故障处理
linux网络服务功能非常强大,在linux上可以部署Web Server、DNS Server、Mail Server、Db server、Ftp server等等,但是也由此产生了很多网络问题,据统计,在linux系统下产生的故障,有60%来自网络方面,40%来自系统本身,可见熟练解决linux下故障,对于熟练掌握linux有着巨大的帮助。
解决linux网络问题的顺序应该是首先从Linux操作系统自身的底层网络开始,然后逐步有点及面的向外扩展,网络问题的一般解决流程为:
 网络硬件传输问题,可以通过检查网线是否正常,网卡、集线器、路由器、交换机等是否正常来确认是否由硬件问题造成网络故障。
 检查网卡是否能正常工作,可以从网卡是否正常加载、网卡IP设置是否正确、系统路由是否设置正确3个方面进行检查确认。
 检查DNS是否设定正确,可以从linux的DNS客户端配置文件/etc/resolv.conf,本地主机文件/etc/hosts进行检查确认。
 服务是否正常打开,可以通过telnet或者netstat命令的方式检测服务是否开启。
 访问权限是否打开,可以从本机iptables防火墙、linux内核强制访问控制策略selinux两方面入手,进行检查确认。
 局域网主机之间联机是否正常; 可以通过ping自身IP,ping局域网其它主机IP,ping网关地址来确认局域网是否连接正常。
接下来,我们就针对上面给出的解决网络问题的一般思路,详细展开讲述。
 

1. 检查网络硬件传输问题
检查网络故障,首先要排除的是网络硬件设备是否存在问题,比如网线是否正常,网卡、集线器、路由器、交换机等是否正常,这些是网络正常运行的基本条件,如果发现某些设备出现故障,只需更换硬件即可解决问题。
 

2.检查网卡是否能正常工作
(1)检查网卡是否正常加载
通过lsmod、ifconfig命令可以判断网卡是否正常加载,如果通过ifconfig可以显示网络接口(eth0、eth1等等)的配置信息,表示系统已经认到了网卡驱动程序,检测到了网络设备,网卡加载正常。
(2)检查网卡IP设置是否正确
 接下来就要检查网卡的软件设定,比如IP是否配置,配置是否正确,确保IP的配置和局域网其它计算机配置没有冲突。
(3)检查系统路由表信息是否正确
 最后就是要检查系统的路由表设置是否正确,如果一个linux系统有两块网卡,同时两块网卡设置的IP不在一个网段,要特别注意系统路由表的设置。
例如下面这个系统的网络接口信息:
[root@webserver ~]#  ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:12:3F:FF:65:24 
          inet addr:10.10.1.239  Bcast:10.10.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::212:3fff:feff:6524/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:20632289 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:20223702 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:793608426 (756.8 MiB)  TX bytes:2567481473 (2.3 GiB)
          Interrupt:201
eth1      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:12:3F:FF:65:25 
          inet addr:192.168.200.30  Bcast:192.168.200.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::212:3fff:feff:6525/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:15496910 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:8028739 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:1048038084 (999.4 MiB)  TX bytes:3195989266 (2.9 GiB)
          Interrupt:209
lo        Link encap:Local Loopback 
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  Metric:1
          RX packets:508961 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:508961 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:574086961 (547.4 MiB)  TX bytes:574086961 (547.4 MiB)
从上面输出可知,本系统有两块网卡,分别配置不同网段的IP地址,假定eth0通过映射的方式对外提供ssh连接服务,而eth1仅供局域网主机之间共享数据使用。
现在的问题是,外界无法ssh远程登录到此系统,而网卡加载没有问题,网卡IP设置也没问题,接下来看看此系统的路由设置:
[root@webserver ~]#  route
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
10.10.1.0       *               255.255.255.0   U     0      0        0 eth0
192.168.200.0   *               255.255.255.0   U     0      0        0 eth1
default         192.168.200.1   0.0.0.0         UG    0      0        0 eth1
到这里,问题已经基本排查出来了:从route的输出可知,linux的缺省路由是192.168.200.1,而192.168.200段的IP仅仅供局域网主机之间共享数据使用,没有连接出去的访问权限,因而,外界无法连接到linux系统,也是理所当然的事情了。
定位了问题,解决方法很简单,删除192段的缺省路由,然后增加10段的缺省路由即可:
[root@webserver ~]# route delete default
[root@webserver ~]#route add default gw 10.10.1.254
此时外界就可以通过ssh服务远程连接到linux系统了。
 

3.检查DNS解析文件是否设置正确
在Linux系统中,有两个文件用来指定系统到哪里寻找相关域名解析的库。分别是文件/etc/host.conf和/etc/nsswitch.conf。
/etc/host.conf文件指定系统如何解析主机名,Linux通过域名解析库来获得主机名对应的IP地址。下面是RedHat Linux安装后缺省的/etc/host.conf内容:
order hosts,bind
其中,order指定主机名查询顺序,这里表示首先查找/etc/hosts文件对应的解析,如果没有找到对应的解析,接着就根据/etc/resolve.conf指定的域名服务器进行解析。
/etc/nsswitch.conf文件是由SUN公司开发的,用于管理系统中多个配置文件查询的顺序,由于nsswich.conf提供了更多的资源控制方式,nsswich.conf文件现在已经基本取代了hosts.conf,虽然LINUX系统中默认这两个文档都存在,但实际上起作用的是nsswitch.conf文件。
nsswitch.conf文件每行的配置都以一个关键字开头,后跟冒号,紧接着是空白,然后是一系列方法的列表。
例如这段信息:
hosts:   files dns
表示系统首先查询主机库文件,如果没有找到对应的解析,接着会去DNS配置文件指定的DNS服务器进行解析。
清楚了linux下域名解析的原理和过程,我们就可以根据这两个文件的设定,确定解析的顺序,从而判断出域名解析可能出现的问题。
 

4.检查服务是否正常打开
在一个应用出现故障时,必须要检查的就是服务本身,比如服务是否开启,配置是否正确等等,检查服务是否正确打开,分为两步,第一步是查看服务的端口是否打开:
例如,我们不能用root用户ssh登录到192.168.60.133这台linux服务器,首先检查sshd服务的22端口是否打开:
[root@localhost init.d]# telnet 192.168.60.133 22
SSH-2.0-OpenSSH_4.3
这个输出表示192.168.60.133的22端口对外开放,或者可以说sshd服务是处于打开状态。如果没有任何输出,可能是服务没有启动,或者服务端口被屏蔽。
也可以在服务器上通过netstat命令检查22端口是否打开:
[root@localhost xinetd.d]# netstat -ntl
tcp        0      0 0.0.0.0:3306                0.0.0.0:*                   LISTEN         
tcp        0      0 :::80                       :::*                        LISTEN     
tcp        0      0 :::22                       :::*                        LISTEN     
可以看到,22端口在服务器上是打开的,同时,服务器上打开的还有3306、80端口。
接着进行第二步的检查,既然服务已经打开,可能是sshd服务配置的问题,检查sshd服务端配置文件/etc/ssh/sshd_config,发现有下面一行信息:
PermitRootLogin no
由此可知是ssh服务端配置文件限制了root用户不能登录系统,如果需要root登录系统,只需更改为如下即可:
PermitRootLogin yes
到这里为止,我们通过对端口和服务配置文件的层层检查,最终找到了问题的根源。需要说明的是,这里的重点不是讲述如何让root登录linux系统,而是要通过这个例子让读者学会处理类似问题的思路和方法。
 

5.检查访问权限是否打开
(1)检查系统防火墙iptables的状态
当某些服务不能访问时,一定要检查是否被linux本机防火墙iptables屏蔽了,可以通过iptables -L指令查看iptables的配置策略,例如我们不能访问某台linux服务器提供的www服务,通过检查,系统网络、域名解析都正常,并且服务也正常启动,然后检查了服务器的iptables策略配置,信息如下:
[root@localhost ~]# iptables -L -n
Chain INPUT (policy DROP)
target     prot opt source               destination
Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination
Chain OUTPUT (policy DROP)
target     prot opt source               destination
从上面的输出可知,这个linux服务器仅仅设置了预设策略,而致命的是将INPUT链和OUTPUT链都设置为DROP,也就是所有外部数据不能进入服务器,服务器数据也不能出去,这样的设置相当于没有网络。
为了能访问这台服务器提供的www服务,增加两条策略即可:
[root@localhost ~]#iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 80 -j ACCEPT
[root@localhost ~]#iptables -A OUTPUT -p tcp --sport 80 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT
这样以来,internet上的其他人就能访问我们的www服务了。
(2)检查selinux是否打开
 在前面的章节,我们已经讲述过selinux的含义和功能,它可以最大限度地保证Linux系统的安全,但是selinux有时也会给linux下软件的运行带来一些问题,这些问题大部分是对selinux不了解造成的,为了迅速定位问题,最简单的方法是先关闭selinux,然后测试软件运行是否正常,这不是个好方法,但是对于判断问题往往是很有用的,selinux是个很好的安全访问控制软件,可是如果你还不能熟练运用selinux访问控制策略的话,还是建议将它暂时关闭,等到对linux有了更深入的认识后,再开启selinux不失为一个明智的策略。
 

6.检查局域网主机之间联机是否正常
通过上面5步的检查,linux系统自身的问题已经基本排除,接下来需要扩展到linux主机之外的网络环境,检查网络之间的连通是否存在故障,可以先通过ping命令测试局域网主机之间的连通性,然后ping网关,检测主机到网关的通信是否正常。
任何网络故障的出现,都是有原因的,只要我们根据上面给出的解决问题流程,逐一排查,99%的问题都能得到很好的解决。