CN109933351B - 一种修复和升级Linux系统的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种修复和升级Linux系统的方法与装置，该方法包括以下步骤：1)将修复和升级Linux系统的维护文件存储到可热插拔存储设备中；2)Linux系统检测到可热拔插存储设备后，挂载可热拔插存储设备到本地可访问目录；3)读取可热拔插存储设备中的数据并检验数据的完整性和合法性；4)根据维护文件修复和升级Linux系统；5)存储对Linux系统设备进行升级和维护的日志，并即时反馈结果给维护人员或主动上报信息到服务端。本发明方法可以更高效迅速的完成Linux终端维护，对常见的故障问题能准确定位并解决问题，所有终端用户也能迅速掌握此种维护方法，后台的自动执行也能确保最终维护结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及系统测试技术，尤其涉及一种修复和升级Linux系统的方法与装置。
背景技术
Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。Linux本身只表示Linux内核，但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU工程各种工具和数据库的操作系统。
在维护大量Linux系统终端时，可能因为设备的网络功能出现故障或内部封闭网络环境导致无法进行远程网络维护，支持热拔插的U盘自动维护方式就能贡献最大的效率，可以预见该系统中涉及的具体跟设备维护载体无关的描述同样也适合于借助网络功能实现维护的方式顺利实现。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种修复和升级Linux系统的方法与装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种修复和升级Linux系统的方法，包括以下步骤：
1)将修复和升级Linux系统的维护文件存储到可热插拔存储设备中；
2)Linux系统捕获到可热拔插存储设备接入后，挂载可热拔插存储设备到本地可访问目录；
3)读取可热拔插存储设备中的数据并检验数据的完整性和合法性；
4)根据维护文件修复和升级Linux系统；
5)存储对Linux系统设备进行升级和维护的日志，并即时反馈结果给维护人员或主动上报信息到服务端。
按上述方案，所述步骤1)中可热插拔存储设备为USB接口的物理设备。
按上述方案，所述步骤1)中的维护文件为加密文件，并封装Linux系统版本的MD5值。
按上述方案，所述步骤3)中读取可热拔插存储设备中的数据为读取指定路径下的文件数据。
如设置监听USB硬件热拔插的udev后台程序，加入配置ACTION＝＝"add",KERNEL＝＝"sd[b-z][0-9]",RUN+＝"/etc/udev/rules.d/usb-add.sh"的规则。则在捕获到USB设备接入后，即ACTION为add时执行usb-add.sh程序，该程序只从U盘的最顶层文件夹，即根目录下寻找名称为autoCheck(预设)的二进制文件。
按上述方案，所述步骤3)中检验数据的完整性和合法性的过程如下：
1)通过指定的密钥对维护文件进行解密处理；
2)判断对比当前设备上系统版本MD5和U盘系统中版本MD5是否匹配。
按上述方案，所述步骤4)中修复和升级Linux系统，具体如下：
4.1)以保障核心业务的正常运转为目的对Linux系统进行修复，包括：
对Linux系统进行自检，确认存在的待修复问题；
若为软件配置的错误问题，则通过还原至默认设置的方法进行修复；
若为网络问题，则先通过ifplugd和mii-tool工具排除网络物理线路问题，然后修复服务端的网络参数设置错误；
若为显示问题，则通过查看Linux系统中支持热拔插的drm子系统的日志重置显示系统的软件，判断Linux系统当前设置的输出分辨率是否在接入的显示硬件的支持范围内并调整，或调整为接入的显示硬件推荐的最佳分辨设置值；
若为数据无法存取问题，则检测读写目录的权限是否匹配以及磁盘容量是否达到告警阈值；
4.2)对Linux系统进行自检，确认不存在待修复问题后，进行升级；具体如下：
对Linux系统上当前运行的版本和维护文件中指定的升级版本进行比较后确定是否需要进行升级；
对需要覆盖或删除的数据先做备份处理，用于升级失败回退到升级前的系统版本；
根据维护文件对Linux系统进行升级。
一种修复和升级Linux系统的装置，包括：
检测触发单元，用于Linux系统检测到可热拔插存储设备后，挂载可热拔插存储设备到本地可访问目录；所述可热拔插存储设备中存储有用于修复和升级Linux系统的维护文件；
维护文件校验单元，用于读取可热拔插存储设备中的数据并检验数据的完整性和合法性；
修复和升级单元，用于根据维护文件修复和升级Linux系统；
文件管理单元，用于存储对Linux系统设备进行升级和维护的日志，并即时反馈结果给维护人员或主动上报信息到服务端。
按上述方案，所述修复和升级单元包括：
系统自检子单元，用于对Linux系统进行自检，确认是否存在的待修复问题；
系统修复子单元，用于系统自检子单元确认存在待修复问题后，对系统进行修复；
系统升级子单元，用于系统自检子单元确认不存在待修复问题后，对系统进行升级。
本发明产生的有益效果是：本发明方法可以更高效迅速的完成Linux终端维护，维护过程中无需立即中断对正常Linux系统的业务运行，保证核心业务功能的延续性。对常见的故障问题能准确定位并解决问题，减少终端用户的维护工作，通过后台的自动执行也能确保最终维护结果的准确性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种修复和升级Linux系统的方法，包括以下步骤：
1)将修复和升级Linux系统的维护文件存储到可热插拔存储设备中；
维护文件默认只有一个文件，方便传输可存取，该文件用XZ方式打包后进行openssl加密，确保不能编辑和进行内容查看。维护文件在设备端解密后，至少在临时解密输出文件夹中存在autoCheck.sh程序，如果有包含系统版本升级的文件，同样存放在解密临时输出文件夹中。所有设备的检测和升级过程都由autoCheck.sh程序进行控制，该程序在对维护文件解密完成后立即自动执行。
本实施例中，可热插拔存储设备为USB接口的物理设备。
Linux系统默认都支持对USB接口设备的热拔插检测，内核检测到有USB接口的硬件插入后，会通知hotplug和udev。hotplug用来装入相应的内核模块,也可以自己实现对热拔插的底层处理程序，通过更改/proc/sys/kernel/hotplug文件中指定处理程序的名字即可实现，udev程序用于在/dev中创建相应的设备节点，udev创建了相应的设备节点之后，并且dev创建的设备节点可以被普通用户访问。systemd-udevd会在有热拔插系统消息触发后调用/etc/udev/rules.d/目录下的热拔插脚本处理对应设备的操作。
2)Linux系统检测到可热拔插存储设备后，挂载可热拔插存储设备到本地可访问目录；
3)读取可热拔插存储设备中的数据并检验数据的完整性和合法性；
为防止其它非维护用途的U盘设备接入设备时可能导致的系统错误，一定需要对升级文件的校验，最简洁的方式莫过于对维护文件进行加密处理，在Linux系统的设备端通过指定的密钥进行解密处理。此处需要使用到openssl工具，Openssl是一个开源的用以实现SSL协议的产品，它主要包括密码算法库、应用程序、SSL协议库，Openssl实现了SSL协议所需要的大多数算法，此出只需用到其基础的加密解密功能就能满足要求。
autoCheck文件用openssl工具进行des3算法加密，并封装当前校对版本的MD5值。
设备从U盘设备获取到autoCheck文件后使用已知密钥进行des3解密，并对比当前设备上系统版本MD5和U盘系统中版本MD5是否匹配，以判断是否进行后续检测和升级过程。
4)根据维护文件修复和升级Linux系统；具体如下：
4.1)以保障核心业务的正常运转为目的对Linux系统进行修复，包括：
对Linux系统进行自检，确认存在的待修复问题；
若为软件配置的错误问题，则通过还原至默认设置的方法进行修复；
若为网络问题，则先通过ifplugd和mii-tool工具排除网络物理线路问题，然后修复服务端的网络参数设置错误；
若为显示问题，则通过查看Linux系统中支持热拔插的drm子系统的日志重置显示系统的软件，判断Linux系统当前设置的输出分辨率是否在接入的显示硬件的支持范围内并调整，或调整为接入的显示硬件推荐的最佳分辨设置值；
若为数据无法存取问题，则检测读写目录的权限是否匹配以及磁盘容量是否达到告警阈值；
4.2)对Linux系统进行自检，确认不存在待修复问题后，进行升级；具体如下：
对Linux系统上当前运行的版本和维护文件中指定的升级版本进行比较后确定是否需要进行升级；
对需要覆盖或删除的数据先做备份处理，用于升级失败回退到升级前的系统版本；
根据维护文件对Linux系统进行升级。
5)存储对Linux系统设备进行升级和维护的日志，并即时反馈结果给维护人员或主动上报信息到服务端。
一种修复和升级Linux系统的装置，包括：
检测触发单元，用于Linux系统检测到可热拔插存储设备后，挂载可热拔插存储设备到本地可访问目录；所述可热拔插存储设备中存储有用于修复和升级Linux系统的维护文件；
维护文件校验单元，用于读取可热拔插存储设备中的数据并检验数据的完整性和合法性；
修复和升级单元，用于根据维护文件修复和升级Linux系统；
文件管理单元，用于存储对Linux系统设备进行升级和维护的日志，并即时反馈结果给维护人员或主动上报信息到服务端。
按上述方案，所述修复和升级单元包括：
系统自检子单元，用于对Linux系统进行自检，确认是否存在的待修复问题；
系统修复子单元，用于系统自检子单元确认存在待修复问题后，对系统进行修复；
系统升级子单元，用于系统自检子单元确认不存在待修复问题后，对系统进行升级。
本发明实施例提供一种U盘修复和升级Linux系统的方法，尤其适合于经过剪裁过的Linux发行版系统。相对于标准的发行版Linux系统各种不同服务脚本的进程，对每一个服务的状态进行自检的话，有可能顾此失彼达不到最大测试覆盖率。只需处理保障核心系统正常运行的服务组建即可，以保证检测过程的准确性。
尤其适用于核心业务组件更新频繁或终端故障率较高的系统中的设备升级维护。
实施例一：本实施例中使用U盘作为可热插拔存储设备，包括对设备插入后的检测触发、维护文件校验、故障排查和修复升级、保持维护日志和结果反馈等过程
如图1，一种U盘修复和升级Linux系统的方法及系统，包括步骤：
S1、插入U盘设备后，如果Linux系统设备的USB硬件接口正常，内核会检测到有新的U盘硬件设备接入了系统，内核日志可查看到USB设备占用的总线信息、设备的基本信息、该用户空间可访问的设备符号，部分日志信息可参考如下
usb 1-3:new high-speed USB device number 8 using xhci_hcd
usb 1-3:New USB device found,idVendor＝13fe,idProduct＝3d23
usb 1-3:New USB device strings:Mfr＝1,Product＝2,SerialNumber＝3
usb 1-3:Product:USB DISK Pro
usb 1-3:Manufacturer:
usb 1-3:SerialNumber:07B7150B99D00099
usb-storage 1-3:1.0:USB Mass Storage device detected
scsi host2:usb-storage 1-3:1.0
usbcore:registered new interface driver usb-storage
usbcore:registered new interface driver uas
scsi 2:0:0:0:Direct-Access USB DISK Pro PMAP PQ:0 ANSI:0 CCS
sd 2:0:0:0:Attached scsi generic sg1 type 0
sd 2:0:0:0:[sdb]15133248 512-byte logical blocks:(7.75GB/7.22GiB)
内核通知处理热拔插模块的systemd-udevd.service和udisks2.service服务，其中systemd-udevd会执行目录/etc/udev/rules.d下用户设置的指定处理脚本，参照如下处理脚本的描述：
ACTION＝＝"add",KERNEL＝＝"sd[b-z][0-9]",RUN+＝"/etc/udev/rules.d/usb-add.sh"
ACTION＝＝"add",KERNEL＝＝"sr[0-9]",RUN+＝"/etc/udev/rules.d/usb-add.sh"
ACTION＝＝"remove",KERNEL＝＝"sd[b-z][0-9]",RUN+＝"/etc/udev/rules.d/usb-remove.sh"
ACTION＝＝"remove",KERNEL＝＝"sr[0-9]",RUN+＝"/etc/udev/rules.d/usb-remove.sh"
则会在检测到包含sdb/z标识符的块设备文件插入和拔出系统时分别执行/etc/udev/rules.d/usb-add.sh及/etc/udev/rules.d/usb-remove.sh。
同样udisksd服务会同时接收到ibus消息总线系统的，根据挂载系统的配置策略挂载U盘系统到本地可访问目录。
S2、在实际Linux系统设备接入U盘的运行环境中，考虑系统本身的负载和U盘存储设备的差异性，从Linux系统检测到热拔插设备的插入到最终可访问U盘设备内文件内容所需要的时间有较大区别。实例中的设计方式利用定时服务进程crond，在步骤S1中描述的ACTION为add时增加循环检测U盘指定路径下文件检测的定时服务，此功能通过usb-add.sh实现，在完成维护功能或达到超时时间后需要删除检测的定时服务命令，同理在ACTION为remove时可以强制指定删除检测命令的定时服务。
S3、文件校验。因本系统涉及的U盘修复和升级Linux系统的方法可以适用于大部分有USB接口的物理设备，U盘设备非常通用，且日常U盘设备接入设备后的使用目的并不是用于维护，所以本专利描述的系统在执行维护时首先对接入的U盘设备的类型进行判断和并对维护文件的有效性进行验证。使用mount命令可以查看到接入的U盘设备挂载在Linux系统上的格式，可以把维护U盘的文件系统格式设计为非通用fat32格式，或者定义为无文件系统的裸分区，用dd命令直接获取维护文件后再进行验证。
文件校验时先对获取的维护文件进行解密解压处理。通过openssl使用最基本的密码口令解密某种指定加密类型的方法就能为文件提供较为可靠的保护，在Linux系统中使用tar命令执行对应格式文件的解压就可分解出维护文件的所有内容。
实例使用"dd if＝${MOUNT_USB_PATH}/${TARGET_FILE_NAME}|openssl des3-d-k${ENCRYPT_PWD}|tar xJf--C/dev"处理解压xz格式指定目录下的目标文件，此文件先通过Linux管道命令传送给openssl命令执行des3算法的解密，最终维护文件存放在Linux系统的临时目录。
S4、系统的修复过程以保障核心业务的正常运转为核心，如果Linux系统依赖的硬件环境没有问题，绝大部分属于软件配置的错误问题都可以通过还原至默认设置的方法来实现。网络问题可发送指定数据包到当前服务器端检测网络基础功能，如果数据不可达则先通过ifplugd和mii-tool根据排除网络物理线路问题，或服务端的网络参数设置错误；显示问题通过查看Linux系统中支持热拔插的drm子系统的日志可以重置显示系统的软件，判断Linux系统当前设置的输出分辨率是否在接入的显示硬件的支持范围内，或调整为接入的显示硬件推荐的最佳分辨设置值；数据无法存取问题只考虑读写目录的权限是否匹配，磁盘容量是否达到告警阈值。实例中的Linux系统为处理业务比较清晰的网络终端，外设和依赖的其它组件较少，在逐个排查上述几类问题后基本能修复常见的错误问题。
S5、当前系统不能满足新的功能需求或发现新的BUG时，通过U盘方式升级到最新版本。此步骤在完成步骤S4处理完成后，如果运行系统的问题已经修复成功才能继续步骤S5的升级过程，不能对暂时无法修复的系统进行强制升级到最新版本后引入不可预知错误。在对正常运行业务系统的Linux系统升级时，对需要覆盖或删除的数据先做备份处理，如果升级失败能保证回退到正常的系统版本。用户的私有数据要同步进行迁移，对Linux系统上当前运行的版本和U盘中指定的升级版本进行比较后确定是否需要进行升级，避免在升级完成重启Linux系统后继续对同一个Linux系统反复进行相同的升级操作，所有在升级过程中的后台处理都是非交互式进行。
S6、维护结果反馈。不论是修复或升级性质的操作在完成一次维护过程后即时返回处理结果。实例中的Linux系统设备通过控制蜂鸣器的频率和开关次数反馈，一般情况下正常流程的反馈结果只有一种，错误结果可对照具体的错误信息类型分别制定反馈方案，如下处理脚本对应两种常见的反馈输出。
反馈的最终目的是指导维护人员进行后续处理流程，特别是对错误级别较低或较常见的错误问题进行现场纠正处理，纠正后可以再进行一次U盘的自检修复处理过程，直到能解决实际问题或提供更深层次的后续修复处理意见。所有通过U盘设备进行检测修改和升级的过程，都会在U盘保留对特定Linux系统设备的维护日志，对无法处理的问题会保存所有环境相关的信息文件，便于维护工程师分析和改进后续的处理流程。
本专利描述的一种U盘修复和升级Linux系统的方法及系统，非常适用于无法进行网络维护大量Linux系统终端的环境，特别是对Linux系统有明确业务方向的工程环境下，U盘维护和升级Linux系统的效率也非常高，通过对不同类型的错误问题进行分析积累，优化维护流程，最终可以实现所有可预见的错误问题的一站式解决方案。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种修复和升级Linux系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将修复和升级Linux系统的维护文件存储到可热插拔存储设备中；
2)Linux系统捕获到可热拔插存储设备接入后，挂载可热拔插存储设备到本地可访问目录；
3)读取可热拔插存储设备中的数据并检验数据的完整性和合法性；
4)根据维护文件修复和升级Linux系统；
所述步骤4)中修复和升级Linux系统，具体如下：
4.1)以保障核心业务的正常运转为目的对Linux系统进行修复，包括：
对Linux系统进行自检，确认存在的待修复问题；
若为软件配置的错误问题，则通过还原至默认设置的方法进行修复；
若为网络问题，则先通过ifplugd和mii-tool工具排除网络物理线路问题，然后修复服务端的网络参数设置错误；
若为显示问题，则通过查看Linux系统中支持热拔插的drm子系统的日志重置显示系统的软件，判断Linux系统当前设置的输出分辨率是否在接入的显示硬件的支持范围内并调整，或调整为接入的显示硬件推荐的最佳分辨设置值；
若为数据无法存取问题，则检测读写目录的权限是否匹配以及磁盘容量是否达到告警阈值；
4.2)对Linux系统进行自检，确认不存在待修复问题后，进行升级；具体如下：
对Linux系统上当前运行的版本和维护文件中指定的升级版本进行比较后确定是否需要进行升级；
对需要覆盖或删除的数据先做备份处理，用于升级失败回退到升级前的系统版本；
根据维护文件对Linux系统进行升级；
5)存储对Linux系统设备进行升级和维护的日志，并即时反馈结果给维护人员或主动上报信息到服务端。
2.根据权利要求1所述的修复和升级Linux系统的方法，其特征在于，所述步骤1)中可热插拔存储设备为USB接口的物理设备。
3.根据权利要求1所述的修复和升级Linux系统的方法，其特征在于，所述步骤1)中的维护文件为加密文件，并封装Linux系统版本的MD5值。
4.根据权利要求1所述的修复和升级Linux系统的方法，其特征在于，所述步骤3)中读取可热拔插存储设备中的数据为读取指定路径下的文件数据。
5.根据权利要求1所述的修复和升级Linux系统的方法，其特征在于，所述步骤3)中检验数据的完整性和合法性的过程如下：
1)通过指定的密钥对维护文件进行解密处理；
2)判断对比当前设备上系统版本MD5和U盘系统中版本MD5是否匹配。
6.一种修复和升级Linux系统的装置，其特征在于，包括：
检测触发单元，用于Linux系统检测到可热拔插存储设备后，挂载可热拔插存储设备到本地可访问目录；所述可热拔插存储设备中存储有用于修复和升级Linux系统的维护文件；
维护文件校验单元，用于读取可热拔插存储设备中的数据并检验数据的完整性和合法性；
修复和升级单元，用于根据维护文件修复和升级Linux系统；
所述修复和升级单元包括：
系统自检子单元，用于对Linux系统进行自检，确认是否存在的待修复问题；
系统修复子单元，用于系统自检子单元确认存在待修复问题后，对系统进行修复；具体如下：
若为软件配置的错误问题，则通过还原至默认设置的方法进行修复；
若为网络问题，则先通过ifplugd和mii-tool工具排除网络物理线路问题，然后修复服务端的网络参数设置错误；
若为显示问题，则通过查看Linux系统中支持热拔插的drm子系统的日志重置显示系统的软件，判断Linux系统当前设置的输出分辨率是否在接入的显示硬件的支持范围内并调整，或调整为接入的显示硬件推荐的最佳分辨设置值；
若为数据无法存取问题，则检测读写目录的权限是否匹配以及磁盘容量是否达到告警阈值；
系统升级子单元，用于系统自检子单元确认不存在待修复问题后，对系统进行升级；
具体如下：
对Linux系统上当前运行的版本和维护文件中指定的升级版本进行比较后确定是否需要进行升级；
对需要覆盖或删除的数据先做备份处理，用于升级失败回退到升级前的系统版本；
根据维护文件对Linux系统进行升级；
文件管理单元，用于存储对Linux系统设备进行升级和维护的日志，并即时反馈结果给维护人员或主动上报信息到服务端。
7.根据权利要求6所述的修复和升级Linux系统的装置，其特征在于，检测触发单元中可热插拔存储设备为USB接口的物理设备。
8.根据权利要求6所述的修复和升级Linux系统的装置，其特征在于，所述检测触发单元中的维护文件为加密文件，并封装Linux系统版本的MD5值。
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