NSD SHELL DAY06
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1 案例1：使用awk提取文本
1.1 問題
本案例要求使用awk工具完成下列過濾任務：
- 練習awk工具的基本用法
- 提取本機的網卡流量、根分區剩餘容量、獲取SSH遠程失敗的IP地址
- 格式化輸出/etc/passwd文件中的用戶名、UID、宿主目錄信息
1.2 步驟
實現此案例需要按照如下步驟進行。
步驟一：awk文本過濾的基本用法
1）基本操作方法
格式：awk [選項] '[條件]{指令}' 文件
其中，print 是最常用的編輯指令；若有多條編輯指令，可用分號分隔。
Awk過濾數據時支持僅打印某一列，如第2列、第5列等。
處理文本時，若未指定分隔符，則默認將空格、製表符等作爲分隔符。
直接過濾文件內容：
[root@svr5 ~]# cat test.txt
hello the world
welcome to beijing
[root@svr5 ~]# awk '{print $1,$3}' test.txt //打印文檔第1列和第3列
hello world
welcome beijing
結合管道過濾命令輸出：
[root@svr5 ~]# df -h | awk '{print $4}' //打印磁盤的剩餘空間
2）選項 -F 可指定分隔符
輸出passwd文件中以分號分隔的第1、7個字段，顯示的不同字段之間以逗號隔開，操作如下：
[root@svr5 ~]# awk -F: '{print $1,$7}' /etc/passwd
root /bin/bash
bin /sbin/nologin
daemon /sbin/nologin
adm /sbin/nologin
lp /sbin/nologin
… …
awk還識別多種單個的字符，比如以“:”或“/”分隔，輸出第1、10個字段：
[root@svr5 ~]# awk -F [:/] '{print $1,$10}' /etc/passwd
root bash
bin nologin
daemon nologin
adm sbin
… …
awk常用內置變量：
$0 文本當前行的全部內容
$1 文本的第1列
$2 文件的第2列
$3 文件的第3列，依此類推
NR 文件當前行的行號
NF 文件當前行的列數（有幾列）
輸出每次處理行的行號，以及當前行以“:”分隔的字段個數（有幾列）：
[root@svr5 ~]# awk -F: '{print NR,NF}' passwd.txt
1 7
2 7
3 7
.. ..
2）awk的print指令不僅可以打印變量，還可以打印常量
[root@svr5 ~]# awk -F: '{print $1,"的解釋器:",$7}' /etc/passwd
root 的解釋器: /bin/bash
bin 的解釋器: /sbin/nologin
… …
步驟二：利用awk提取本機的網絡流量、根分區剩餘容量、獲取遠程失敗的IP地址
1）提取IP地址
分步實現的思路及操作參考如下——
通過ifconfig eth0查看網卡信息，其中包括網卡流量：
[root@svr5 ~]# ifconfig eth0
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 192.168.4.21 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.4.255
inet6 fe80::fa64:c143:ad6a:5159 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 52:54:00:b3:11:11 txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX packets 313982 bytes 319665556 (304.8 MiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 51809 bytes 40788621 (38.8 MiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
RX爲接收的數據量，TX爲發送的數據量。packets以數據包的數量爲單位，bytes以字節爲單位：
[root@svr5 ~]# ifconfig eth0 | awk '/RX p/{print $5}' //過濾接收數據的流量
319663094
[root@svr5 ~]# ifconfig eth0 | awk '/TX p/{print $5}' //過濾發送數據的流量
40791683
2）提取根分區剩餘容量
分步實現的思路及操作參考如下——
通過df命令查看根分區的使用情況，其中包括剩餘容量：
[root@svr5 ~]# df -h /
文件系統 容量 已用 可用 已用% 掛載點
/dev/sda2 19G 7.2G 11G 40% /
輸出上述結果中最後一行的第4列：
[root@svr5 ~]# df -h / | tail -1 | awk '{print $6}'
11G
或者直接在awk中使用正則：
[root@svr5 ~]# df -h | awk '/\/$/{print $4}'
11G
3）根據/var/log/secure日誌文件，過濾遠程連接密碼失敗的IP地址
[root@svr5 ~]# awk '/Failed/{print $11}' /var/log/secure
192.168.2.254
192.168.2.100
... ...
步驟三：格式化輸出/etc/passwd文件
1）awk處理的時機
awk會逐行處理文本，支持在處理第一行之前做一些準備工作，以及在處理完最後一行之後做一些總結性質的工作。在命令格式上分別體現如下：
awk [選項] '[條件]{指令}' 文件
awk [選項] ' BEGIN{指令} {指令} END{指令}' 文件
- BEGIN{ } 行前處理，讀取文件內容前執行，指令執行1次
- { } 逐行處理，讀取文件過程中執行，指令執行n次
- END{ } 行後處理，讀取文件結束後執行，指令執行1次
只做預處理的時候，可以沒有操作文件，比如：
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{A=24;print A*2}'
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{print x+1}' #x可以不定義，直接用，默認值位0
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{print 3.2+3.5}'
舉個例子（統計系統中使用bash作爲登錄Shell的用戶總個數）：
a.預處理時賦值變量x=0
b.然後逐行讀入/etc/passwd文件，如果發現登錄Shell是/bin/bash則x加1
c.全部處理完畢後，輸出x的值即可。相關操作及結果如下：
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{x=0}/bash$/{x++} END{print x}' /etc/passwd
29
2）格式化輸出/etc/passwd文件
要求: 格式化輸出passwd文件內容時，要求第一行爲列表標題，中間打印用戶的名稱、UID、家目錄信息，最後一行提示一共已處理文本的總行數，如圖-1所示。
圖-1
3）根據實現思路編寫、驗證awk過濾語句
輸出信息時，可以使用“\t”顯示Tab製表位：
[root@svr5 ~]# awk -F: 'BEGIN{print "User\tUID\tHome"} \
{print $1 "\t" $3 "\t" $6} \
END{print "Total",NR,"lines."}' /etc/passwd
User UID Home
root 0 /root
bin 1 /bin
daemon 2 /sbin
adm 3 /var/adm
lp 4 /var/spool/lpd
sync 5 /sbin
.. ..
Total 67 lines.
2 案例2：awk處理條件
2.1 問題
本案例要求使用awk工具完成下列過濾任務，注意awk處理條件的設置：
- 列出UID間於1~1000的用戶詳細信息
- 輸出/etc/hosts文件內以127或192開頭的記錄
- 列出100以內整數中7的倍數或是含7的數
2.2 步驟
實現此案例需要按照如下步驟進行。
步驟一：認識awk處理條件的設置
1）使用正則設置條件
輸出其中以bash結尾的完整記錄：
[root@svr5 ~]# awk -F: '/bash$/{print}' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
輸出包含root的行數據：
[root@svr5 ~]# awk -F: '/root/' /etc/passwd
輸出root或adm賬戶的用戶名和UID信息：
[root@svr5 ~]# awk -F: '/^(root|adm)/{print $1,$3}' /etc/passwd
root 0
adm 3
輸出賬戶名稱包含root的基本信息（第1列包含root）：
[root@svr5 ~]# awk -F: '$1~/root/' /etc/passwd
輸出其中登錄Shell不以nologin結尾（對第7個字段做!~反向匹配）的用戶名、登錄Shell信息：
[root@svr5 ~]# awk -F: '$7!~/nologin$/{print $1,$7}' /etc/passwd
root /bin/bash
sync /bin/sync
shutdown /sbin/shutdown
2）使用數值/字符串比較設置條件
比較符號：==(等於) !=（不等於） >（大於）
>=（大於等於） <（小於） <=（小於等於）
輸出第3行（行號NR等於3）的用戶記錄：
[root@svr5 ~]# awk -F: 'NR==3{print}' /etc/passwd
輸出賬戶UID大於等於1000的賬戶名稱和UID信息：
[root@svr5 ~]# awk -F: '$3>=1000{print $1,$3}' /etc/passwd
tom 1000
jerry 1001
輸出賬戶UID小於10的賬戶名稱和UID信息：
[root@svr5 ~]# awk -F: '$3<10{print $1,$3}' /etc/passwd
root 0
bin 1
daemon 2
adm 3
lp 4
sync 5
shutdown 6
halt 7
mail 8
輸出用戶名爲“root”的行：
[root@svr5 ~]# awk -F: '$1=="root"' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
3）邏輯測試條件
輸出賬戶UID大於10並且小於20的賬戶信息：
[root@svr5 ~]# awk -F: '$3>10 && $3<20' /etc/passwd
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
games:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologin
ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin
輸出賬戶UID大於1000或者賬戶UID小於10的賬戶信息：
[root@svr5 ~]# awk -F: '$3>1000 || $3<10' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
varnish:x:1001:1001::/home/varnish:/sbin/nologin
nginx:x:1002:1002::/home/nginx:/sbin/nologin
4）數學運算
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{x++;print x}'
1
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{x=8;print x+=2}'
10
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{x=8;x--;print x}'
7
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{print 2+3}'
5
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{print 2*3}'
6
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{print 2*3}'
6
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{ print 23%8}'
7
[root@svr5 ~]# seq 200 | awk '$1%3==0' //找200以內3的倍數
… …
步驟二：完成任務要求的awk過濾操作
1）列出UID間於1~1000的用戶詳細信息：
[root@svr5 ~]# awk -F: '$3>=1 && $3<=1000' /etc/passwd
2）輸出/etc/hosts映射文件內以127或者192開頭的記錄：
[root@svr5 ~]# awk '/^(127|192)/' /etc/hosts
127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
192.168.4.5 svr5.tarena.com svr5
3）列出100以內整數中7的倍數或是含7的數：
[root@svr5 ~]# seq 100 | awk '$1%7==0||$1~/7/'
7
14
17
21
27
28
35
37
42
47
.. ..
3 案例3：awk綜合腳本應用
3.1 問題
本案例要求編寫腳本，實現以下需求：
- 找到使用bash作登錄Shell的本地用戶
- 列出這些用戶的shadow密碼記錄，如圖-2所示
圖－2
3.2 步驟
實現此案例需要按照如下步驟進行。
步驟一：任務需求及思路分析
編寫腳本的任務要求如下：
- 分析出使用bash作登錄Shell的本地用戶
- 列出這些用戶的shadow密碼記錄
- 按每行“用戶名 -- 密碼記錄”保存結果
步驟二：根據實現思路編寫腳本
[root@svr5 ~]# cat getupwd-awk.sh
#/bin/bash
A=$(awk -F: '/bash$/{print $1}' /etc/passwd) ## 提取符合條件的賬號記錄
for i in $A
do
grep $i /etc/shadow | awk -F: '{print $1,"-->",$2}'
done
步驟三：驗證、測試腳本
[root@svr5 ~]# ./getupwd-awk.sh
root --> $6$IWgMYmRACwdbfwBo$dr8Yn983nswiJVw0dTMjzbDvSLeCd1GMYjbvsDiFEkL8jnXOLcocBQypOCr4C6BRxNowIxjh6U2qeFU0u1LST/
zengye --> $6$Qb37LOdzRl5995PI$L0zTOgnhGz8ihWkW81J.5XhPp/l7x2./Me2ag0S8tRndCBL9nIjHIKkUKulHxJ6TXyHYmffbVgUT6pbSwf8O71
clamav --> !!
mysql --> !!
.. ..
4 案例4：awk流程控制
4.1 問題
本案例要求瞭解awk的流程控制操作，可自行設置awk語句來有驗證以下操作：
- if分支結構（單分支、雙分支、多分支）
- 練習awk數組的使用
4.2 步驟
實現此案例需要按照如下步驟進行。
步驟一：awk過濾中的if分支結構
1）單分支
統計/etc/passwd文件中UID小於或等於1000的用戶個數：
[root@svr5 ~]# awk -F: '{if($3<=1000){i++}}END{print i}' /etc/passwd
39
統計/etc/passwd文件中UID大於1000的用戶個數：
[root@svr5 ~]# awk -F: '{if($3>1000){i++}}END{print i}' /etc/passwd
8
統計/etc/passwd文件中登錄Shell是“/bin/bash”的用戶個數：
[root@svr5 ~]# awk -F: '{if($7~/bash$/){i++}}END{print i}' /etc/passwd
29
2）雙分支
分別統計/etc/passwd文件中UID小於或等於1000、UID大於1000的用戶個數：
[root@svr5 ~]# awk -F: '{if($3<=1000){i++}else{j++}}END{print i,j}' /etc/passwd
39 8
分別統計/etc/passwd文件中登錄Shell是“/bin/bash”、 登錄Shell不是“/bin/bash”的用戶個數：
[root@svr5 ~]# awk -F: '{if($7~/bash$/){i++}else{j++}} END{print i,j}' /etc/passwd
29 38
步驟二：awk數組
1）數組的語法格式
數組是一個可以存儲多個值的變量，具體使用的格式如下：
定義數組的格式：數組名[下標]=元素值
調用數組的格式：數組名[下標]
遍歷數組的用法：for(變量 in 數組名){print 數組名[變量]}。
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{a[0]=11;a[1]=88;print a[1],a[0]}'
88 11
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{a++;print a}'
1
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{a0++;print a0}'
1
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{a[0]++;print a[0]}'
1
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{a[0]=0;a[1]=11;a[2]=22; for(i in a){print i,a[i]}}'
0 0
1 11
2 22
注意，awk數組的下標除了可以使用數字，也可以使用字符串，字符串需要使用雙引號：
[root@svr5 ~]# awk 'BEGIN{a["hehe"]=11;print a["hehe"]}'
11
5 案例5：awk擴展應用
5.1 問題
本案例要求使用awk工具完成下列兩個任務：
- 分析Web日誌的訪問量排名，要求獲得客戶機的地址、訪問次數，並且按照訪問次數排名
5.2 方案
1）awk統計Web訪問排名
在分析Web日誌文件時，每條訪問記錄的第一列就是客戶機的IP地址，其中會有很多重複的IP地址。因此只用awk提取出這一列是不夠的，還需要統計重複記錄的數量並且進行排序。
通過awk提取信息時，利用IP地址作爲數組下標，每遇到一個重複值就將此數組元素遞增1，最終就獲得了這個IP地址出現的次數。
針對文本排序輸出可以採用sort命令，相關的常見選項爲-r、-n、-k。其中-n表示按數字順序升序排列，而-r表示反序，-k可以指定按第幾個字段來排序。
5.3 步驟
實現此案例需要按照如下步驟進行。
步驟一：統計Web訪問量排名
分步測試、驗證效果如下所述。
1）提取IP地址及訪問量
[root@svr5 ~]# awk '{ip[$1]++} \
> END{for(i in ip) {print ip[i],i }}' /var/log/httpd/access_log
4 127.0.0.1
17 192.168.4.5
13 192.168.4.110
.. ..
2）對第1）步的結果根據訪問量排名
[root@svr5 ~]# awk '{ip[$1]++} END{for(i in ip) {print i,ip[i]}}' /var/log/httpd/access_log | sort -nr
17 192.168.4.5
13 192.168.4.110
4 127.0.0.1
.. ..