1.4 网络故障排查类命令
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1.4.1 命令行下载工具wget命令
wget是一个Linux命令行下的文件下载工具。对于Linux运维人员来说，是必备的工具。wget工具体积虽小，但功能完善，它支持断点下载功能，同时支持FTP、HTTP和HTTPS下载方式，支持代理服务器，使用起来也很方便简单。其格式如下：
下面看几个wget使用例子。
1．使用wget下载单个文件
从网络下载一个linux-4.20.17版本内核，可以使用以下命令：
在下载的过程中会显示进度条，包含下载完成百分比、已经下载的字节、当前下载速度、剩余下载时间。
2．使用wget的-limit-rate参数进行限速下载
当执行wget的时候，它默认会占用全部可能的带宽下载。但是当准备在线上服务器下载一个大文件时，为了不让wget耗尽带宽影响业务，必须对wget进行限速。
这是限速1MB/s进行下载。
3．使用wget-c断点续传
当要下载的文件特别大，而所在的网络速度又特别慢的时候，可能会出现一个文件还没有下载完，网络就已经中断了的情况。此时如果没有断点续传功能，又要重新下载，这简直是噩梦。wget考虑到了这一点，它支持断点续传，并且wget的断点续传是自动的，只需要使用-c参数即可，如图1-2所示。
图1-2 wget断点续传过程
断点续传对于下载大文件时由于突然网络中断等原因非常有帮助，网络恢复可以继续接着下载而不是重新下载。
需要注意的是：使用断点续传要求服务器端也支持断点续传才行。如何测试服务器是否支持断点续传呢？接下来继续介绍。
4．测试服务器是否支持断点续传
通常情况下，Web服务器（如Apache、Nginx）会默认开启对断点续传的支持。因此，如果直接通过Web服务器来提供文件的下载，可以不必做特别的配置，即可实现断点续传。断点续传是在发起HTTP请求的时候加入Range头来告诉服务器客户端已经下载了多少字节。等所有这些请求都返回之后，再把得到的内容一块一块地拼接起来得到完整的资源。
输出结果中如果有Accept-Ranges:bytes，说明服务器支持按字节断点续传下载。
5．使用wget下载文件并以不同的文件名保存
要将wget下载的文件以不同的文件名保存要通过wget -O参数实现，wget默认会以URL最后一个符号/后面的字符来命名，这对于动态链接的下载文件名通常会不正确。例如，URL http://cn2.php.net/get/php-7.3.2.tar.bz2/from/this/mirror，通过wget会下载一个名为mirror的文件，为了解决这个问题，可以使用参数-O来指定一个文件名：
1.4.2 强大的HTTP命令行工具curl
顾名思义，curl（CommandLine URL）命令是在命令行方式下工作，利用URL的语法进行数据或者文件的传输。
curl的官方网站是https://curl.haxx.se/，可以通过该网站获取此工具的最新版本，还有最全面的使用方法。从官网可以知道，curl支持30多种类型的传输方式，如FILE、FTP、FTPS、Gopher、HTTP、HTTPS、IMAP、IMAPS、LDAP、LDAPS、POP3、POP3S、RTMP、RTSP、SCP、SFTP、SMB、SMBS、SMTP、SMTPS、Telnet and TFTP等，其中包含多种协议。最常使用的有FILE、FTP、HTTP、HTTPS等协议。
对于运维人员来说，在探测远程服务的时候，如HTTP传输，Socket连接时，这个工具能非常方便地作为验证工具和测试工具。下面看几个curl的典型应用实例。
1．通过curl显示网站的header信息
运维人员经常使用这个用法来探测一个网站的header信息，例如：
通过curl的-I（大写的i）参数可以获取指定网站的header头信息，可以发现上面这个网站可以正常访问（200状态码），同时此网站的Web服务器是nginx/1.13.9，并且还开启了keep-alive。这些信息都是Web运维必须要具备的。
2．显示网站的HTTP状态代码
HTTP状态码对Web运维来讲非常重要，在对Web页面进行监控的时候，会经常通过状态码来判断网页的状态，如果返回状态码为非200状态，那么则认为网页异常。要获取网页状态码，除了上面的-I参数外，还有更专业的方法，那就是使用-s和-o参数组合，最后使用-w参数，例如：
其中用到的几个参数如下。
➢ -s：表示安静模式，不输出错误或者进度条之类的信息。
➢ -o：表示指定输出结果到某个文件，不指定的话默认是输出到终端。这里是将结果写入空设备中。
➢ -w：表示输出一些定义的元数据。这里输出的是%{http_code}，即HTTP状态码。除http_code外，还有http_connect、time_total、time_connect、time_appconnect、time_redirect、size_download、size_upload、content_type、ssl_verify_result等变量可供选择。输出变量需要按照%{variable_name}的格式。
➢ "\n"：表示换行。
再来看个例子，通过HTTP协议访问一个网站，命令如下：
可以看到输出结果中有个301，这表示当通过HTTP访问此网站的时候，自动跳转到了HTTPS，执行了301定向操作，所以状态码变成了301；第二个输出0.141是变量"%{time_total}"解析出的结果，代表总时间，按秒计，精确到小数点后三位；最后的https://www.ixdba.net/是"%{redirect_url}"变量的输出结果，代表跳转后的URL。
3．使用curl实现URL地址重定向
默认情况下curl不会发送HTTP Location headers（重定向），但使用了-L选项后，当一个被请求页面移动到另一个站点时，就会发送一个HTTP Loaction header作为请求，然后将请求重定向到新的地址上。例如，访问http://www.ixdba.net时，会自动将地址重定向到https://www.ixdba.net上，操作如下：
输出有两个部分，可以看到有自动的跳转，这是因为使用了-L参数，curl就会跳转到新的网址。
4．抓取网页内容并保存到本地
curl也能下载文件，达到跟wget相同的功能，例如，将一个URL文件保存到本地，保存原始文件名，可以通过-O参数实现：
但是有时候URL中的文件名不固定或者想下载后重命名，可以通过-o实现，例如，将URL中的文件下载到本地，并命名为test.html，命令如下：
这里面涉及两个curl参数，如下所述。
➢ -o/--output：将文件保存在命令行中指定文件名的文件中。
➢ -O/--remote-name：使用URL中默认的文件名保存文件到本地。
5．通过curl下载文件并开启断点续传
curl也可以下载大文件，并实现断点续传。先看下面这个例子，如图1-3所示。
图1-3 curl下载文件的过程
curl下载文件其实比wget更好用，可以看到下载文件时的各个属性，如数据大小、已下载大小、总共下载用时、已经用时、下载速度等。在下载一会后，按〈Ctrl+C〉组合键，中断下载，接着再次执行curl下载，看看是否能够实现断点续传功能，如图1-4所示。
图1-4 curl的断点续传功能
这里使用了3个参数，其中-C表示断点续转，要实现自动续传则使用-C-，否则需要手工指定断点的字节位置。
6．对curl的网络使用带宽进行限速
与wget类似，curl在下载文件时也会占满系统带宽，这样一来，可能会影响线上业务系统的正常运行，因此，限速也是要做的。可以通过--limit-rate选项实现对curl下载速度的限制。来看一个例子，如图1-5所示。
图1-5 对curl网络带宽进行限速
这里限制下载速度为2MB/S，图1-5最下面的下载速度刚好是2048KB/S，实现了带宽限速。
1.4.3 Linux系统之间文件传输工具scp命令
scp就是secure copy，用于将文件或者目录从一个Linux系统复制到另一个Linux系统下。scp传输数据用的是SSH协议，保证了数据传输的安全性。其格式如下：
scp使用第1种格式是将远程Linux系统上的某个文件或者目录复制到本地Linux系统上，使用第2种格式是将本地的某个文件或者目录复制到远程Linux系统的某个路径下。
下面来看几个scp命令最经常使用的例子。
1．scp复制本地文件到远程主机
目前处在IP为192.168.60.133的Linux系统下，计划将此系统下的/home/ixdba/etc.tar.gz文件复制到IP为192.168.60.168的远程Linux系统中root用户下的/tmp目录下，使用下面命令：
命令输入完毕，会要求输入192.168.60.168服务器root的密码，然后开始远程复制数据。如果目前处在192.168.60.168服务器上，也可以使用下面的命令传输数据。
命令输入完毕，此时会要求输入192.168.60.133服务器root的密码，然后开始远程复制数据。
2．scp复制本地目录到远程主机
将本地/etc目录中所有文件和子目录复制到IP为192.168.60.135的远程Linux系统root用户下的/opt目录中，使用以下命令：
这里的选项r与cp命令中的r选项含义相同。
3．scp指定连接端口
scp使用SSH命令在两个主机之间传输文件，因为SSH默认使用的是22端口号，所以scp默认也使用22端口号。如果希望改变这个端口号，可以使用-P（大写的P，因为小写的p用来保持文件的访问时间等）选项来指定所需的端口号。例如，如果想要使用2222端口号，可以使用如下的命令：
4．通过scp命令限速传输数据
scp命令也可以限制带宽，通过指定-l参数来指定scp命令所使用的带宽即可，注意-l参数的单位是Kbit/s，如图1-6所示
图1-6 scp命令限速传输数据
注意，这里-l参数的单位是Kbit/s，换算成KB的话，要除以8。
1.4.4 动态路由追踪及网络故障排查工具mtr命令
在网络出现问题的时候，大多数人都知道ping命令，它可以简单测试网络的连通性，但是却无法确定是在哪里出现了问题，于是有些人就会用traceroute命令来查看途经路由，或者用nslookup命令来查看DNS解析状态是否正常。这样一来，就用了三个命令，不但浪费时间，使用起来也很麻烦，但是如果只用其中一个命令，又不好排查，这时候就要用到mtr命令了。
mtr是Linux中有一个非常棒的网络连通性判断工具，它结合了ping、tracert、nslookup的相关特性。mtr安装很简单，直接在线安装即可：
安装完成后，就可以使用mtr命令了。
下面是mtr的一个跟踪8.8.8.8 IP的案例，如图1-7所示。
图1-7 mtr动态跟踪路由过程
mtr的输出是动态的，输出结果实时变化，这点非常有用，可以实时观察网络的运行状态。
mtr输出总体分为三个部分，如图1-7所示。
第一部分是Host列，主要显示的是从本机到指定主机经过的路由信息。接着是第二部分，第二部分又分为两列。
➢ 第1列是Loss%，显示路由到此IP的丢包率信息，需要注意的是有些丢包是由于ICMP的保护机制造成的，并不代表真的丢包。
➢ 第2列是Snt，表示已发送的数据包的数量。
最后是第三部分，这部分又分为5列，含义如下。
➢ 第1列Last，显示最后一个包的延时。
➢ 第2列Avg，显示发送ping包的平均延时。
➢ 第3列Best，显示ping的最低延时。
➢ 第4列Wrst，显示ping的最差延时。
➢ 第5列StDev，显示标准偏差，一种度量数据分布的分散程度标准，标准偏差越小，网络的稳定性越好。
一般情况下，mtr前几跳都是本地的ISP，后几跳属于服务商，如8.8.8.8是Google的数据中心，中间跳数则是中间节点，如果发现前几跳异常，需要联系本地ISP；如果后几跳出现问题，则需要联系服务商；如果中间几跳出现问题，则两边都无法完全解决问题。