Linux课程设计报告
设计背景与目的
随着信息技术的快速发展,Linux操作系统作为开源系统的代表，在服务器、嵌入式开发和云计算领域得到了广泛应用，本次Linux课程设计旨在通过实践操作，加深对Linux系统核心概念的理解，掌握命令行操作、Shell脚本编程、系统管理及网络配置等关键技能，设计过程中，结合实际应用场景，模拟真实工作环境中的任务需求，培养解决实际问题的能力，为后续从事系统运维或开发工作奠定基础。
设计环境与工具
本次设计在虚拟机环境中进行,操作系统为Ubuntu 20.04 LTS，采用VMware Workstation作为虚拟化平台，开发工具包括Vim编辑器、Gcc编译器以及Bash Shell，网络配置部分使用Netplan工具，确保实验环境的稳定性和可重复性，所有操作均在终端命令行中完成，以强化对Linux命令的熟练度。
核心功能实现
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用户与权限管理
通过useradd、groupadd等命令创建多级用户组，并利用chmod和chown设置文件权限，设计实现了基于角色的访问控制（RBAC），例如将用户分为管理员、普通用户和访客三类，分别赋予不同的目录操作权限，确保系统安全性。 -
Shell脚本自动化
编写了多个实用脚本，包括日志分析脚本、系统监控脚本和备份脚本，日志分析脚本通过grep和awk工具提取错误日志，并生成统计报告；系统监控脚本使用top和free命令实时监测CPU和内存使用情况，当资源占用超过阈值时自动发送警报邮件。
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网络服务配置
配置了SSH远程登录服务，通过修改sshd_config文件禁用root登录并启用密钥认证，提升安全性，搭建了轻量级Web服务器Apache，并部署静态网页，通过curl命令验证服务可用性，使用iptables设置防火墙规则，限制非必要端口的访问。
测试与优化
功能测试分为单元测试和集成测试两部分,单元测试针对每个脚本单独验证，例如模拟高负载场景测试监控脚本的准确性；集成测试则模拟多用户并发访问，检查网络服务的稳定性，在优化阶段，通过调整系统参数（如文件描述符限制）和优化脚本逻辑（如减少冗余命令），提升了系统响应速度和资源利用率。
问题与解决方案
设计过程中遇到的主要问题包括：Shell脚本中变量作用域混乱导致逻辑错误，以及网络配置后无法访问外部网络，针对前者，通过export命令明确变量作用域；后者则通过检查Netplan配置文件中的网关设置，并添加DNS服务器地址解决，在权限管理中，曾出现用户无法创建文件的问题，通过检查umask值并调整为0022得以解决。
总结与展望
本次Linux课程设计通过实践操作,全面覆盖了Linux系统的核心功能，提升了系统管理和脚本开发能力，设计过程中，不仅巩固了理论知识，还培养了调试和优化能力，未来可进一步探索容器化技术（如Docker）和自动化运维工具（如Ansible），以适应更复杂的业务需求，Linux的开放性和灵活性为技术探索提供了广阔空间，持续学习将有助于在信息技术领域保持竞争力。
