2018-3-10Linux系統管理(9)任務計劃

時間 2019-11-09

原文原文鏈接

在這一章當中咱們講述Linux任務計劃以及週期性任務的執行。node

1、任務計劃

  咱們此前說過一些備份的知識，假如在某種場景當中須要作備份，例如MySQL、Redis以及mongodb等數據管理系統或相關服務及程序，對於那些數據而言，若是要作週期備份的話，則必然就要用到該功能。在例如，對於公司來說，最關鍵的就是數據，而不是系統，由於只要數據還在，則能夠快速創建一個系統，而若是數據不在，則沒法創建出系統。因此數據備份是相當重要的一件事情。
  數據備份一般天天一次，甚至於每小時一次，那麼這種任務咱們就稱之爲是週期性任務。還有一種就是在凌晨的時候，把某個目錄一次性給複製到另外一臺備份主機，若是這是週期性質的話，天天作一遍，那這就是週期性任務，若是說是爲了每一個須要，只是作一次的話，那這種就是任務計劃。
  他倆的本質沒有太大的差異，有一些區別的就是一種在將來的某一個時間點執行一次任務，另外一種就是重複或週期性運行某任務，總結以下：mongodb

   將來的某時間點執行一次某任務：at, batch
   週期性運行某任務：crontab
	  執行結果：會經過郵件發送給用戶；

對於Linux來說，週期性任務是要常常執行的，而單一的任務計劃也是須要在將來的某一時刻進行運行，若是用戶沒有登陸在線的話，一旦任務執行完成，會經過郵件來發送給用戶。這種電子郵件並不須要鏈接到互聯網中，而是在本地系統上會啓用一個郵件服務，這個服務只能用於本地用戶與用戶之間彼此傳遞信息。這種用戶不在線時將執行結果經過郵件發送給用戶，是一種很是行之有效的方式，這種郵件服務並非並非互聯網那種公開的服務，而是僅僅保證本地用戶在下一次登陸時的，該郵件執行的是推送消息結果的服務，因此說這個服務只能用於本機上來相互傳遞郵件消息。但若是要想工做起來，須要依賴兩點，第一就是要啓動該郵件服務，第二點就是有該用戶臨時的收發位置，不過好在CentOS中，默認都是開啓本地郵件服務，咱們能夠用netstat或者ss命令來查看某個服務25號端口是否開啓。shell

# ss -tnl
State      Recv-Q Send-Q              Local Address:Port           Peer Address:Port                               
LISTEN        0   100                   ::1:25                :::*

能夠看出，25號端口處於監聽開啓狀態，若是該端口開啓的話，就說明服務運行正常。那麼查看某個端口的命令以下：vim

   # netstat -tnlp
   # ss -tnl

1.1 mailx命令

爲了能查看任務往來的通訊結果及狀況，咱們須要前提掌握關於郵件的收發命令，不然沒法判斷該任務計劃到底執行與否，因此咱們來查看本地電子郵件服務。bash

   本地電子郵件服務：
	 smtp：simple mail transmission protocol
	 pop3：Post Office Protocol
	 imap4：Internet Mail Access Protocol

以上的幾種協議瞭解便可，咱們如今主要掌握的是如何在本地主機上收發郵件，其該命令爲mail命令。它可以收發互聯網郵件，是一個很強大的文本行界面的工具，它是一種用戶收發郵件的一種工具程序，咱們稱之爲MUA，不論是WEB界面上的仍是字符界面上的，咱們都稱之爲用戶收發的一種工具程序。
要想使用mail或mailx命令收發郵件的話，方法是很簡單的，該命令的格式爲：框架

   mail命令：
	 mailx - send and receive Internet mail
		
		 MUA: Mail User Agent，用戶收發郵件的工具程序；
		
		 mailx [-s 'SUBJECT'] username[@hostname]

好比說，寫一個郵件發送給abc3用戶，指明主題爲'hello wuhuang!'編輯器

# mail -s 'hello wuhuang' abc3

咱們看到，底下有一行空白處，這是系統等待用戶輸入內容後，按.進行單獨一行發送，郵件發送完成。因此說該命令是這樣的。ide

# mail -s 'hello wuhuang' abc3
wuhuangwansui!
.
EOT

以後咱們切換abc3，使用mail命令查看郵件是否存在，須要注意的是，mail不帶任何選項是收郵件及查看郵件的，N表示爲新郵件，按相關序號就能進行查看，那麼看完以後按q鍵退出。工具

# su - abc3
$ mail
Heirloom Mail version 12.5 7/5/10.  Type ? for help.
"/var/spool/mail/abc3": 1 message 1 new
>N  1 root                  Sat Mar 10 19:43  18/580   "hello wuhuang"
& 1
Message  1:
From root@node1.china.org  Sat Mar 10 19:43:18 2018
Return-Path: <root@node1.china.org>
X-Original-To: abc3
Delivered-To: abc3@node1.china.org
Date: Sat, 10 Mar 2018 19:43:17 +0800
To: abc3@node1.china.org
Subject: hello wuhuang
User-Agent: Heirloom mailx 12.5 7/5/10
Content-Type: text/plain; charset=us-ascii
From: root@node1.china.org (root)
Status: R

wuhuangwansui!

& q
Held 1 message in /var/spool/mail/abc3
You have mail in /var/spool/mail/abc3

咱們還能夠自動給郵件給予正文，咱們剛纔是使用mail命令下的交互式模式中寫出正文，只要是從標準輸入獲取的數據，咱們可使用管道以及重定向來解決自動給予正文的問題。好比咱們使用abc3用戶給root發送一個文件fatab的內容，標題爲‘fstab file’ui

$ mail -s 'fstab file' root < /etc/fstab

還有一種是經過管道，好比說使用cat命令來查看fstab文件，經過管道送入mail命令。

$ cat /etc/fstab | mail -s 'fatab files' root

咱們退回到root用戶使用mail命令查看。

# mail
Heirloom Mail version 12.5 7/5/10.  Type ? for help.
"/var/spool/mail/root": 2 messages 2 new
>N  1 abc3@node1.china.org  Sat Mar 10 20:14  29/1153  "fstab file"
 N  2 abc3@node1.china.org  Sat Mar 10 20:18  29/1154  "fstab files"
&

那麼咱們總結一下郵件正文的生成：

			郵件正文的生成：
				(1) 交互式輸入；.單獨成行能夠表示正文結束；Ctrl+d提交亦可。
				(2) 經過輸入重定向；
				(3) 經過管道；

那麼咱們接下來說述一下週期性任務，以及講述一下在將來的某一個時刻執行一次某種任務。

2、at命令

at的命令用法其實很簡單，就是使用at命令跟上一些選項，以後選擇在將來的某個時刻執行，其命令格式以下：

   at [OPTION]... TIME

而TIME的使用格式及方法以下：

    TIME: 
    	HH:MM [YYYY-mm-dd]
    	noon, midnight, teatime
    	tomorrow
    	now+#
	    	UNIT: minutes, hours, days, OR weeks

好比說一分鐘後運行ls命令，輸入完成以後，使用Ctrl+d快捷鍵退出。而任務是能夠寫入多個的，在將來的某一時刻中同時運行。

# at now+1min 
at> ls
at> <EOT>
job 1 at Sat Mar 10 20:48:00 2018

咱們使用mail命令能夠查看運行結果。

# mail
>N  3 root                  Sat Mar 10 20:48  28/607   "Output from your job        1"
& 3
Message  3:
From root@node1.china.org  Sat Mar 10 20:48:01 2018
Return-Path: <root@node1.china.org>
X-Original-To: root
Delivered-To: root@node1.china.org
Subject: Output from your job        1
To: root@node1.china.org
Date: Sat, 10 Mar 2018 20:48:01 +0800 (CST)
From: root@node1.china.org (root)
Status: R

admin
admin.txt
anaconda-ks.cfg
Desktop
Documents
Downloads
EOF
httpd-2.4.25.tar.gz
initial-setup-ks.cfg
Music
Pictures
Public
scripts
Templates
Videos

&

那麼咱們須要注意的是，當多個用戶執行任務管理繁雜時，以隊列的形式用來管理，默認爲a隊列。

   at的做業有隊列，用單個字母標識，默認都使用a隊列。

at命令的經常使用選項以下：

	經常使用選項：
		-l：查看做業隊列，至關於atq；
		-f /PATH/TO/SOMEFILE：從指定文件中讀取做業任務，而不用在交互式輸入；
		-d：刪除指定做業，至關於atrm；
		-c：查看指定做業的具體內容；
		-q QUEUE：指明隊列；
	
	注意：做業執行結果是以郵件的形式發送給提交做業的用戶；

那麼咱們在文件中編寫任務，交給at命令在兩分鐘以後執行，這樣的話不須要用戶進行交互，步驟以下：

# vim at.tasks
echo "Hello World"
echo "Do you like one you see?"
echo "Boy next door!"

# at -f at.tasks now+2min

2.1 batch命令

batch和at命令是同樣的，但二者不一樣之處在於batch命令不像at命令同樣，指定做業在某個時間運行，而是讓系統自行選擇，在系統較爲空閒的時間去執行指定的任務。也就是說，不用指定時間了，但其它的使用方法與at命令基本相同。

3、週期性任務

週期性任務計劃採用的是cron機制，對於cron而言，必須有一種機制到達某種時間執行將其結果進行提交，這種機制就是一種服務，咱們須要這種服務一直出於運行狀態，而這種服務一直運行在後臺，而這種服務須要檢查那些任務該執行，因此說這是須要一種服務程序，始終監聽並查看對應的時間點去運行的任務是否符合條件，然後將其運行，這種服務程序，在系統上所依靠的程序包爲cronle，提供了crond守護進程及相關輔助工具。

   週期性任務計劃：cron
	   服務程序：
		   cronle：主程序包，提供了crond守護進程及相關輔助工具；
	
	   確保crond守護進程(daemon)出於運行狀態：
		   CentOS 7
			   # systemctl status crond.service
				   Active: active (running)... ...
		
		   CentOS 6
			   # service crond status
				   ... is running.

只有以上兩種守護進程出於運行狀態，咱們才能保證其在運行計劃中的任務才能能夠實現，所以也要像at命令同樣，也是須要提交一個或多個任務做業給crond，只不過提交crond做業的方式不一樣於at，它是須要使用專用的配置文件，該文件有固定的格式，不過不建議使用文本編輯器直接編輯此文件；可以使用crontab命令來解決此問題。該命令會自動檢查語法錯誤，一旦發現有什麼錯誤時，會發出提示或直接拒絕提交。
而cron任務共分爲兩類，一種是系統cron的任務，是爲了系統完成自身的維護任務，另外一種是用戶cron任務，是爲了用戶的某個須要來實現的。總結以下：

   向crond提交做業的方式不一樣於at，它須要使用專用的配置文件，此文件有固定格式，不建議使用文本編輯器直接編輯此文件；要使用crontab命令。
      cron任務分爲兩類：
           系統cron任務：主要用於實現系統自身的維護；
               手動編輯：/etc/crontab文件；
           用戶cron任務：
               命令：crontab命令；

對於第一種系統任務來說，咱們不須要手動進行編輯，在系統安裝的時候，該任務就會建立完成，咱們無需指定，但用戶cron是咱們須要使用的，而且須要遵照該任務的格式即標準。
咱們如今查看一下系統的cron任務的配置文件，該路徑在/etc/目錄下。

系統cron的配置格式：
    # cat /etc/crontab 
    SHELL=/bin/bash
    PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
    MAILTO=root

    # For details see man 4 crontabs

    # Example of job definition:
    # .---------------- minute (0 - 59)
    # |  .------------- hour (0 - 23)
    # |  |  .---------- day of month (1 - 31)
    # |  |  |  .------- month (1 - 12) OR jan,feb,mar,apr ...
    # |  |  |  |  .---- day of week (0 - 6) (Sunday=0 or 7) OR sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat
    # |  |  |  |  |
    # *  *  *  *  * user-name  command to be executed

   SHELL：指定shell解釋器所運行的腳本或命令；
   PATH：指定某種路徑去尋找該命令，不過因爲路徑太少，能夠在寫任務時使用絕對路徑，或自定義PATH環境變量；
   MAILTO：運行任務的執行結果經過郵件發送給用戶，默認爲發送給root；

雖然系統cron配置文件基本不須要更改，或者說不多編輯，可是咱們須要瞭解一下cron文件具體的每一行的解釋，記住它的要點。

   注意：
       (1) 每行定義一個cron任務，共7個字段；
           *  *  *  *  * ：定義週期性時間；
           user-name：運行任務的用戶身份；
           command to be executed：任務
        
       (2) 此處的環境變量不一樣於用戶登陸後得到的環境，所以，建議命令使用絕對路徑，或者自定義PATH環境變量；
       (3) 執行結果郵件發送給MAILTO指定的用戶；

以上就是系統cron的配置，那麼接下來咱們說一下用戶cron的配置。對於用戶cron來說，沒有username這一項了，而用戶cron的配置文件的路徑在：/var/spool/cron/USERNAME。因此在用戶cron當中則不須要用戶名這一項了。

用戶cron的配置格式：
    SHELL=/bin/bash
    PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
    MAILTO=root

    # For details see man 4 crontabs

    # Example of job definition:
    # .---------------- minute (0 - 59)
    # |  .------------- hour (0 - 23)
    # |  |  .---------- day of month (1 - 31)
    # |  |  |  .------- month (1 - 12) OR jan,feb,mar,apr ...
    # |  |  |  |  .---- day of week (0 - 6) (Sunday=0 or 7) OR sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat
    # |  |  |  |  |
    # *  *  *  *  *  command to be executed

咱們須要注意的是，系統cron文件和用戶cron文件略有區別，其總結以下：

    注意：
        (1) 每行定義一個cron任務，共6個字段；
        (2) 此處的環境變量不一樣於用戶登陸後得到的環境，所以，建議命令使用絕對路徑，或者自定義PATH環境變量；
        (3) 郵件發送給當前用戶；

那麼文件格式大致從以上的框架中進行了解，那麼接下來咱們如何指定時間點。

3.1 時間表示法

對於用戶cron和系統cron來講，都是通用的，那麼如何指定時間點來講，有如下實現機制：

   (1) 特定值：
     給定時間點有效取值範圍內的值；
         注意：day of week和day of month通常不一樣使用；
        
   (2) *
     給定時間點有效取值範圍內的全部值：表"每.."；找時間點最小的*
     
   (3) 離散取值：,
     在給定的時間點上使用逗號分開多個值便可；
         #,#,#
        
   (4) 連續取值：
     在時間點上使用-鏈接開頭和結束；
         #-#

   (5) 在制定時間點上，定義步長；
        /#：#即步長；
        
        注意：
            (1) 指定的時間不能被步長整除時，其意義將不復存在；
            (2) 最小時間單位爲"分鐘"，想完成"秒"級任務，得須要額外借助於其它機制；
                定義成每分鐘任務：而在利用腳本實如今每分鐘以內，循環執行屢次；

示例：

    (1) 3 * * * *：每小時執行一次，每次爲三分鐘；
    (2) 4 3 * * 5：每週執行一次；每週5的4點3分；
    (3) 5 6 7 * *：每個月執行一次；每個月7號的6點5分；
    (4) 7 8 9 10 *：每一年執行一次，每一年10月9號8點7分；
    (5) 9 8 * * 3,7：每週三和週日；
    (6) 0 8,20 * * 3,7
    (7) 0 9-18 * * 1-5
    (8) */5 * * * *：每五分鐘執行一次某任務；

3.2 crontab命令

若是某個用戶想定義cron任務，咱們就可使用crontab命令就能夠了，其命令格式爲：

    crontab命令：
        crontab [-u user] [-l | -r |-e][-i]

該命令選項爲：

   -e：編輯任務；
   -l：列出全部任務；
   -r：移除全部任務；即刪除/var/spool/cron/USERNAME文件；
   -i：在使用-r選項移除全部任務時提示用戶確認；
   -u user：root用戶可爲指定用戶管理cron任務；

須要注意的是，不能使用vim編輯器來編寫任務計劃，由於不能檢查其語法錯誤。
若是你運行的結果沒有問題時，能夠選擇不接收郵件。

   注意：運行結果以郵件通知給當前用戶；若是拒絕接收郵件：
      (1) COMMAND > /dev/null
      (2) COMMAND &> /dev/null

還須要注意一點的是：

   注意：定義COMMAND時，若是命令須要用到%，須要對其轉義；但放置於單引號中的%不用轉義亦可；

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