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学生信的那些事儿之七 - Linux基础之Shell脚本编程

沿着前面的轨迹,接下来是Linux中shell脚本的学习。这对于生信工程师后续处理大量(海量更合适些)数据是非常非常重要的,但是同样的,作为一个有点古板的人,对于"脚本"是什么意思我都死磕了好久。主要觉得有些抽象,尤其是跟生信的同事讨论项目分析部分的问题时,他们经常会说道这个词,在他们意识里这是个不言自明的术语,殊不知对外行人而言(比如我),那简直就是无情的"知识的诅咒"。经常是我假装听懂了,然后继续讨论下面的问题,形成一个模糊的印象。

百度上的解释是:脚本(Script)是一种批处理文件的延伸,是一种纯文本保存的程序,一般来说的计算机脚本程序是确定的一系列控制计算机进行运算操作动作的组合,在其中可以实现一定的逻辑分支等。不知道你能不能看懂,反正我开始的时候真是一知半解。

鸟哥私房菜的解释是:shell script是利用 shell的功能所写的一个"程序",这个程序是使用纯文本文件,将一些shell的语法与命令(含外部命令)写在里面,搭配正则表达式、管道命令与数据流重定向等功能,以达到我们所想要的处理的目的。不明觉厉,好像更看不懂了···

Jude的简单粗暴大白话解释是:脚本就是Linux中很多命令按照一定规则的组合,以实现某个特定的功能。Linux中有很多简单的命令,往往只是进行了简单的对话,比如 cd就是进入到某个目录,简单直接。但是如果我想进入某个目录A,然后在目录A中创建目录B,再在目录B中创建文本C呢?当然可以一步一步操作,如果想要一步到位呢,那就可以用脚本,把三个命令写在一起,一起执行。好像有点啰嗦···

或者从英语的角度去理解,脚本的对应英文是Script,而这个单词的中文释义中还有剧本的意思。剧本就好理解了啊,剧本就是导演(生信工程师)基于某个主旨(要实现的目标)按照一定的手法(规则)所写的一个故事。不管是哪个演员,都得按照剧本演。所以,学好英语对于生信也是有帮助的~

按照脚本的复杂程度可以分为:

这个无需多说,其实就是若干个简单命令的顺序排列,执行脚本后会按照命令的前后关系从前往后一一执行。

相对于简单的基本脚本,结构化的命令脚本可以施加逻辑流程控制,从而改变程序(命令)执行的顺序。基本脚本中的命令就是从上往下执行,但是结构化的命令脚本可以根据逻辑判断重复或者跳过某些命令。

常用的结构化命令(语句)有:

后面还有什么嵌套循环啊啥的,不过我觉得上面的7中命令学到家了,应该可以应付大部分在生信分析里面的应用了。

记得高中的时候,物理老师(也是班主任)在给我们讲解习题时有个有意思的套路:不管什么难题现在下面写个"答:",以示自己解决问题的决心,也是一种正向的心理暗示。脚本编写也是有套路的,不过总的来说还是比较简单。

对于简单的脚本(超级简单的那种),直接几个命令连在一起即可,中间用";"隔开。

对于更长更复杂的脚本,一般需要创建一个文本,并在里面编辑。这就涉及到了文本编辑器,比较常用和简单的一般有nano和vim,实在很简单,规则也容易理解,教程随手可得,不多说。

比如用vim创建了一个脚本之后,具体的语法(套路):

ok,脚本写完了,怎么让脚本开始工作呢?这有涉及到之前讲过的环境变量和相对路径、绝对路径了。方法有三:

就这么多吧,应该有点感觉到了,剩下的就是狂练狂练了~

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远程桌面连接Kali Linux

用命令行启动Kali桌面环境:sudo service xrdp start</

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修复文件头</——010edit和binwalk是你的得力助手

分离文件</——binwalk、foremost和dd带你深入操作

合并文件</——Linux用cat,Windows用copy/B或者certutil完成

图片隐写技术</——颜色通道、帧隐藏、Exif修复和LSB,工具如Firework、Exif、exitfool和Stegsolve

隐写分析与解密

Stegdetect、outguess、Jphide和F5,都是破解隐写密码的秘密武器

修改文件打开方式,如用bin/javaw.exe,注册表调整是关键

LSB隐写分析

wbstego4:针对bmp/pdf的最低位隐藏

Python脚本和TweakPNG也在此列,解密图片时别忘了它们

Bftools和SilentEye则擅长在cmd或图形界面下处理

二维码处理,包括读取、修复和反向操作

伪加密挑战

WinHex能修改zip和rar头,迷惑对手

暴力破解手段

ARCHPR破解RAR:明文攻击策略

ziperello针对zip文件的破解

明文攻击策略

利用已知明文内容,直击压缩文件的加密防线

数据取证与分析

确保文件压缩算法与加密一致,RAR文件头可能隐藏着重要信息,如HEAD_CRC、HEAD_TYPE和HEAD_FLAGS。

注意RAR头部类型:0x72-0x75,它们标记着压缩文件的不同部分

流量取证时,Wireshark是你的得力助手,用它筛选数据、分析协议和提取关键信息,如IP过滤、端口过滤和应用过滤。

在WireShark中,选择流汇聚查看HTTP/TCP数据,重点关注HTML、文件传输、POST请求等,可能隐藏着木马或加密指令

Wireshark支持自动导出文件内容,方便后续分析

实战技术

破解WiFi密码:aircrack-ng的握手包检查和破解

USB数据包侦查:tshark提取键盘和鼠标操作,揭示每个键位和偏移

HTTPS流量解析:导入SSL key,通过编辑SSL keys list获取更多信息

想了解更多实用技巧和工具,参考以下链接:

Wireshark提取文件数据:,

HTTPS key导入解析:

说说数据中心日常维护工作的那些事儿

数据中心要保持稳定的运行,需要大量的专业技术人员。一般承担重要业务的数据中心都是有人24小时值守,无人值守的数据中心一般只能承担不重要业务,完全无人管理维护的数据中心几乎没有。所以数据中心日常维护工作烦琐,但又很重要。随着人们的工作生活对数据的完全依赖,承载数据计算、运行的数据中心正发挥着越来越重要的作用,这更突显出维护工作的重要。

当一个数据中心建成投产后,维护工作就开始了,一直到数据中心的生命周期结束。一般我们可以将数据中心的维护工作分为四大类:一是日常检查类;二是应用变更、部署类;三是软、硬件升级类;四是突发故障处理类,下面就来详细说一说这些维护工作,让大家对维护工作有个了解。

日常检查

“千里之堤,溃于蚁穴”。任何的故障在出现之前都可能会有所表现,小的隐患不消除,可能导致重大的故障出现,所以数据中心日常的例行检查工作枯燥,但也很重要,可以及时发现一些运行中的隐患。根据数据中心承载业务重要性的不同,要对数据中心里的所有运行的设备进行例行检查。一些数据中心设备厂商提供了检查软件,比如网管软件,安全防护软件等。可以利用这些软件对数据中心网络进行检查,看日志是否有异常告警,网络是否出现过短时中断,端口是否出现UP/DOWN等。通过网络探测软件看网络质量如何。检查服务器应用服务是否正常,CPU内存等利用率是否正常。对应用业务进行检查,比如如果有搜索业务,就可以通过服务器进行单词搜索,看搜索的结果和延迟是否在正常的范围之内。这些检查每日都要重复检查,一旦有异常及时处理与消除,必要时将重要业务切换到备用环境中,然后排除后再切回。

对数据中心的机房环境也要进行检查,环境的温度、湿度、灰尘是否合乎要求。空调、供电系统进行运行良好,设备运行是否过热,地板、天窗、消防、监控都是检查的部分。不合理的地方要及时进行整改,而不应该偷懒。经常到一些数据中心,就会发现值班维护人员很多都抱着电脑在浏览网页,打游戏。对于日常检查应付一下,甚至根本不去检查,只要没有出现故障,就打游戏消耗时间,这样数据中心出现故障是迟早的事。一旦出现故障就毛手毛脚,甚至哪个业务走的哪个设备,哪个端口哪个网线都不清楚,本来一个小故障可能因为不熟悉导致大故障,因此日常检查绝不能应付,虽然需要不断重复,但却很重要,在持续的检查过程中,将会对数据中心的理解越来越深,这样每次检查都会有新的发现,在检查中进行学习。

应用变更

数据中心承载的业务不会是一成不变的,随着业务的多样化,经常要对业务进行调整,包括服务器和网络的设置。因此要对服务器和网络设备操作很熟悉,主要需要掌握Linux服务器命令和网络协议。要根据应用的需要,做出变更。这时就对维护人员提出了更高的要求,不仅是对数据中心原有业务要非常熟悉,还要对新上的应用业务有正确的理解,这样才能在不影响原有业务的基础上做调整。这样的应用变更每个月可能都要做几次,是数据中心维护人员的必修课,突显了一个技术人员的基本技能水平。这时要对设备操作命令比较熟悉,懂得如何实现业务,要经常和设备厂商的技术人员打交道,通过交流尽快掌握设备操作方法。同时,由于设备厂商对应用业务缺乏了解,这就需要维护人员在应用业务和设备具体实现之间做好协调,处理。以最快的时间和最小的代价完成应用业务部署。

软硬件升级

数据中心的设备一般运行周期是五年,不断地有设备需要逐渐淘汰进行更换,也有一些设备因为存在软件缺陷需要升级,因此软硬件升级也是维护工作的一部分,尤其是软硬件出现故障时,就必须要进行更换。有时为了不影响业务,往往还需要设备厂商提供软件补丁来解决问题。数据中心的设备成百上千,出现软硬件故障很正常,所以要不断地进行软硬件升级,这类工作往往都要在业务量最少的'凌晨之后进行,维护人员通宵熬夜是常有的事,维护人员要有一个良好的身体素质,否则会吃不消。软硬件升级时需要做好回退机制,以防升级出现问题时无法回退,业务长时间无法恢复。当接手数据中心维护工作就会发现,怎么会有那么多的升级,几乎每个月都要有升级操作,熬夜升级工作成了维护人员的家常便饭。

突发故障

没有任何一个数据中心是不出故障的,在数据中心运行的过程中都会出现这样那样的问题。这时就显示出维护人员的高技能水平,根据统计百分之八十的故障都是人为故障,所以维护人员的水平高低往往决定了一个数据中心运行的稳定程度。另外对于突发故障,高水平的维护人员可以静下心来冷静分析故障的触发原因,迅速找到解决的方法,如果在短时间内找不到解决方法,也可以通过切换到备用设备上先恢复业务,再进行分析。这时拥有高水平的维护人员对于一个数据中心至关重要,在关键时刻就能派上用场。

虽然这些工作看起来有些平常,但千万别小看它们。数据中心维护工作实际上非常重要,关乎着整个数据中心业务的正常运行。目前市场上这类专业人才非常抢手,尤其对于具有较深故障排查水平的人才比较缺乏。只有重视数据中心的维护工作,才能给数据中心一个平安。

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