shell脚本编程基础(1)及RAID阵列

娟斌心

　　shell脚本：
　　Linux从底层到上层的系统架构：硬件-->内核-->库(lib)-->shell-->用户。
　　shell既是一种命令语言，也是程序设计语言（shell脚本），作为一种命令语言，它提供了用户与内核的交互界面，互动式的解释和执行用户所输入的命令；作为程序设计语言，它又定义了各种变量和参数，并且提供了许多在高级语言中才具有的控制结构，比如循环和分支。
　　写shell脚本的一般规范：
　　# Name:init_app_jboss.sh   //脚本的名称
　　# Version Number:1.00      //脚本修改后的版本
　　# Type:config middleware for initing server  //脚本的功能
　　# Language:bash shell        //脚本shell语言
　　# Date:2013-06-19             //编写时间
　　# Author:magedu              //脚本作者
　　# Email:magedu@gmail.com  //作者邮件
　　注意：#开头的行会被解释器忽略，空白行也会被解释器忽略
　　shell脚本当中的变量：
　　本地变量：作用域为当前的shell进程，包含环境变量
　　变量的赋值：name=value    比如：a=1; a=$(cat /etc/passwd |wc -l)
　　变量的引用：$name                     $a
　　变量的查看：set
　　变量的撤销：uset name   注意：此次不是引用变量，所有不需要加$
　　环境变量：作用域为当前的shell进程及派生出来的子进程
　　变量的赋值： declare -x name=[value]  或  export name=[value]
　　变量的查看：env,export,declare -x,printenv
　　局部变量：普通的变量，只在创建它的shell脚本中有效。
　　位置参数变量： 表示向脚本传递参数
　　[root@localhost tmp]# bash sum.sh $1 $2 $3
　　$1 $2 $3就是脚本要用到的参数变量
　　特殊变量：向脚本传递参数
　　$0:  脚本文件路径自身
　　$@: 取出给定脚本参数的路径  全部一起取并显示
　　$#:  表示脚本参数的个数
　　$*:   取出给定脚本参数的路径 单个单个取并显示
　　$?:  查看上次执行后所返回的状态码
　　比如：  [ $# -eq 2 ] && echo "yes,you are right" || echo "pleses give me two digital" 表示传递两个参数给脚本，如果是2个就输出yes,you are right，如果不是就输出please give me two digital。
　　shell脚本当中的算术运算：
　　+、-、*、/、%
　　注意：shell变量是一种很“弱”的变量，默认情况下，一个变量保存一个串，shell不关心这个串是什么，所以要进行一些算术运算时，需要要用到一些命令如 let、declare、expr、双括号等。
　　语法：
　　let var=$sum1+$sum2
　　var=$[$sum1+$sum2]
　　var=$(($sum1+$sum2))
　　var=$(expr $sum1 + $sum2)
　　注意：*、/、%在有些情况下需要转义\，比如在var=$(expr $sum1 \* $sum2)
　　变量的自曾自减：
　　变量做某种运算后回存到此变量中；
　　比如：let i=$i +#        #表示数字
　　let i+=#
            [root@localhost ~]# i=1　　
            [root@localhost ~]# let i=$i+2
　　
            [root@localhost ~]# echo $i
　　
             3
　　变量的自增：
　　var=$[$var+1]
　　let  var+=1
　　let  var++
              [root@localhost ~]# i=2　　
              [root@localhost ~]# let i+=1
　　
              [root@localhost ~]# echo $i
　　
               3
　　变量的自减：
　　var=$[$var-1]
　　let  var-=1
　　let  var--
              [root@localhost ~]# i=2　　
              [root@localhost ~]# let i--
　　
              [root@localhost ~]# echo $i
　　
               1
　　shell脚本之条件测试：
　　判断某需求是否满足，需要用到测试机制来实现：
　　1、通过命令执行后返回的状态码来判断
　　echo  $?       0：表示正常      1-255：表示失败
               [root@localhost ~]# sum=$[$sum1+$sum2]　　
               [root@localhost ~]# echo $?
　　
                0
　　2、通过测试表达式：
　　test  expression 或[expression] 或`expression`
　　注意：EXPRESSION两端必须有空白字符，否则为语法错误；
　　2.1 数值测试
　　-eq:是否等于
　　-ne:是否不等于
　　-gt:是否大于
　　-lt:是否小于
　　-le:是否小于等于
　　示例：比较用户centos和ubuntu哪个的uid更大.
             [root@localhost ~]# bash  sum1.sh　　
              MAX is 1004
　　

　　
              #!/bin/bash
　　
              #
　　
              a=$(id -u centos)
　　
              b=$(id -u ubuntu)
　　
              [ $a -gt $b ] && echo "MAX is $a" ||echo "MAX is $b"
　　2.2 字符串的比较
　　==：是否等于
　　建议变量比较的时候加上 “”  [ ubuntu == "$u" ]
　　>：是否大于
　　/dev/null || echo "Unknow"
　　
               sum=$(cat $1 |grep '^$' |wc -l)
　　
               sum1=$(cat $2 |grep '^$' |wc -l)
　　
               echo $sum
　　
               echo $sum1
　　
       结果：  [root@magedu md0]# bash sum.sh /etc/issue /etc/fstab
　　
                1
　　
                1
　　示例：通过参数传递一个用户名给脚本，此用户名如果不存在则添加，参数 不为1，则报错.
        脚本：  #!/bin/bash　　
                #
　　
                [ $# -eq 1 ] && echo "" >/dev/null || echo "Unknow"
　　
                if [ $ ]
　　
        结果：  [root@magedu md0]# bash sum.sh centos
　　
                 centos is exist
　　
                [root@magedu md0]# bash sum.sh centos1
　　
                [root@magedu md0]# vim sum.sh
　　3、条件判断（选择分支）
　　shell脚本的执行是顺序执行的，所以脚本无非就是语法加命令的堆积。
　　选择分支
　　单分支的if语句：
　　if 测试条件；
　　then
　　代码分支
　　fi
　　双分支的if语句
　　if 测试条件;then
　　条件为真的时候执行的分支
　　else
　　条件为假的时候执行的分支
　　fi
　　多分支的if语句
　　if 测试条件;then
　　条件为真的时候执行的分支
　　elif 测试条件;then
　　elif 测试条件;then
　　else
　　条件为假的时候执行的分支
　　fi
　　示例：通过命令参数，给定两个数字，输出其中交大的数值 ,如果参数不为2，则报错
        脚本：  #!/bin/bash　　
                #
　　
                [ $# -eq 2 ] && echo "" >/dev/null || echo "Unknow" && exit 1
　　
                if [ $1 -eq $2 ];then
　　
                   echo "$1 is same $2"
　　
                elif [ $1 -gt $2 ];then
　　
                   echo "max is $1"
　　
                else
　　
                   echo "max is $2"
　　
                fi
　　
        结果：  [root@magedu md0]# bash sum.sh 2 3
　　
                  max is 3
　　
                [root@magedu md0]# bash sum.sh 2 2
　　
                  2 is same 2
　　
                [root@magedu md0]# bash sum.sh 3 2
　　
                  max is 3
　　
                [root@magedu md0]# bash sum.sh 3
　　
                  Unknow
　　shell脚本之用户交互：
　　read [option] 。。。。
　　-p:提示符
　　-t:timetout
　　写一个脚本，提示用户输入一个字符串，如果输入的是quit，则退出，否则输出其输入的内容
        脚本：#!/bin/bash　　
              #
　　
              read -p "please give me two charcet: " char
　　
              if [ $char == "quit" ];then
　　
                 exit 1
　　
              else
　　
                 echo "$char"
　　
              fi
　　
        结果：[root@magedu md0]# bash sum.sh
　　
               please give me two charcet: quit
　　
              [root@magedu md0]# bash sum.sh
　　
               please give me two charcet: hello
　　
               hello
　　磁盘高级管理：
　　RAID：磁盘冗余阵列
　　表示多个独立的硬盘按照不同的方式组合起来，形成一个虚拟的硬盘来提升性能和冗余。
　　可以解决的问题：
　　提供IO能力、提供磁盘的耐用性，RAID在管理和扩展、在性能上及在可靠性和可用性上都有优势
　　镜像冗余：比如raid1
　　1、镜像冗余使用了磁盘镜像的技术
　　2、磁盘镜像是一个简单的虚拟化技术，每个I/O操作都会在两个磁盘上执行，两个磁盘看起来像一个磁盘一样
　　3、镜像冗余可以提高磁盘的读性能
　　校验冗余：raid3  raid5
　　1、根据冗余算法计算阵列中成员磁盘上数据的校验信息，将校验信息保存在
　　2、其他的磁盘资源上
　　3、保证了数据的可靠性
　　4、和镜像冗余相比，校验冗余的开销更小
　　RAID实现的方式：
　　1、外接式磁盘阵列：通过扩展卡提供适配能力
　　2、内接式磁盘阵列：主板集成RAID控制器
　　3、software RAID:软磁盘阵列
　　RAID0：已条带的形式将数据均匀分布在阵列的各个磁盘上
　　组成：至少2个
　　优点：极高的磁盘读写速率、不存在校验，不占用太多CPU资源
　　缺点：无冗余，不能应用于对数据安全性较高的环境

　　RAID1：已镜像为冗余方式，对虚拟磁盘上的数据进行多分拷贝，放在磁盘成员上
　　组成：至少2个
　　优点：具有100%数据冗余性，提高最高的数据安全保障，理论上可以实现2倍的读取速率
　　缺点：开销大，磁盘利用率只有50%，在写性能上提示不大

　　RAID3：数据块被分为更小的块并行传输到各个成员磁盘上，同时计算XOR校验数据并存放到专用的校验磁盘上
　　组成：至少3块
　　优点：读写性能都比较好，当磁盘损坏时，对整体吞吐量影响较少，减少了开销
　　缺点：控制器设计复杂，校验磁盘的写性能有瓶颈

　　RAID5：  采用独立存取的阵列方式，校验信息被均匀的分散到阵列的各个磁盘上
　　组成：至少3个
　　优点：读性能比较高，中等的写性能，校验信息的分布式存取，避免出现写操作的瓶颈
　　缺点：控制器设计复杂，磁盘重建的过程比较复杂

　　RAID10：结合RAID1和RAID0,先镜像，在条带化
　　组成：最低4个
　　优点：读性能很高，写性能比较好，数据安全性好，允许同时有N个磁盘失效
　　缺点：磁盘空间开销大，利用率只有50%、

　　RAID50: 结合RAID5和RAID0，先实现RAID5，在条带化
　　组成：至少6个
　　优点：比RAID5有更好的读性能，比相同容量的RAID5重建时间更短，可以容许N个磁盘同时失效
　　缺点：设计复杂，比较难实现，同一个RAID5组内的两个磁盘失效会导致整个阵列的失效

　　在做多RAID组合当中，RAID0的性能最好，RAID1的数据冗余度最高，相同容量下RAID和RAID1的磁盘开销最大。
　　软RAID阵列,比如用mdadm工具
　　mdadm命令：
　　选项：
　　-C：创建
　　-A：装配
　　-F：监控
　　-f：人为的损坏  -r(移除)  -a(添加)
　　-n # 使用#个设备来创建次RAID
　　-l # 指定要创建的RAID级别
　　-a (yes|no)自动创建目标RAID设备文件
　　-c 指定块大小
　　-x # 指定空闲盘个数
　　-D 显示raid的详细信息
　　-S 停止RAID
　　示例：创建一个RAID1阵列，要求文件系统为ext4,有一个空闲盘，开机自动挂载到/md0目录下。
　　先创建三个Linux raid autodetect磁盘
　　/dev/sdb5        12587008    12791807      102400   fd  Linux raid autodetect
　　/dev/sdb6        12793856    12998655      102400   fd  Linux raid autodetect
　　/dev/sdb7        13000704    13205503      102400   fd  Linux raid autodetect
     [root@magedu md0]# mdadm -C /dev/md127 -n 2 -l 1 -a yes -c 1M -x 1 /dev/sdb[5,6,7]　　
     [root@magedu md0]# mdadm -D /dev/md127

　　可以人为的损坏：mdadm /dev/md127 -f /dev/sdb5
　　可以移除：mdadm /dev/md127 -r /dev/sdb5
　　可以添加：mdadm /dev/dm127 -a /dev/sdb5