對應教材：第 3.2～3.6 節 本週目標：會基本 Linux 指令、理解虛擬化，並建立扎實的備份與容錯觀念 每日投入：1.5 ~ 2 小時 本週產出：在 VirtualBox 裝一台 Linux，練完基本指令

本週學習目標

  • [ ] 能用基本 Linux 指令查檔案與系統狀態
  • [ ] 理解 Linux 檔案權限機制
  • [ ] 理解虛擬化的好處與常見平台
  • [ ] 能完整講解備份 3-2-1 原則
  • [ ] 理解 RAID 各級別，並知道「RAID ≠ 備份」
  • [ ] 理解機房基礎環境管理

每日進度

Day 1：Linux 檔案與目錄指令（動手）

pwd            # 顯示目前所在目錄
ls             # 列出目前目錄的檔案
ls -l          # 詳細列出（含權限、大小、時間）
ls -la         # 含隱藏檔（以 . 開頭的檔案）
cd /var/log    # 切換到指定目錄
cd ..          # 回上一層
cd ~           # 回家目錄
cat file.txt   # 顯示整個檔案內容
less file.txt  # 分頁顯示大檔案（按 q 退出）
head -n 20 f   # 顯示檔案前 20 行
tail -n 50 f   # 顯示檔案最後 50 行
tail -f f.log  # 即時跟看 log（Ctrl+C 停止）
mkdir new_dir  # 建立目錄
cp a.txt b.txt # 複製檔案
mv a.txt dir/  # 移動/重新命名
rm file.txt    # 刪除檔案（小心！沒有回收桶）
rm -rf dir/    # 刪除目錄（極危險，確認再按）
find / -name "*.log"  # 搜尋檔案
grep "error" /var/log/syslog  # 搜尋檔案內容
  • 重點：tail -f 即時看 log，是監控與排錯最常用的指令
  • Linux 路徑觀念：/ 是根目錄、~ 是家目錄、. 是當前目錄、.. 是上層
  • 常見重要目錄：
  • /etc：系統設定檔
  • /var/log：系統日誌
  • /home：使用者家目錄
  • /tmp：暫存檔（重開機可能清除）
  • /opt：第三方軟體安裝位置

Day 2：Linux 系統狀態與權限

top            # 即時看 CPU/記憶體使用（按 q 退出）
htop           # top 的加強版（需另外安裝）
df -h          # 看磁碟使用空間（-h 人類可讀）
du -sh /var    # 看某目錄佔多少空間
free -h        # 看記憶體使用量
ps aux         # 列出所有執行中的程序
kill PID       # 終止指定程序
systemctl status nginx    # 查看服務狀態
systemctl start nginx     # 啟動服務
systemctl stop nginx      # 停止服務
systemctl restart nginx   # 重啟服務
systemctl enable nginx    # 設定開機自動啟動
journalctl -u nginx       # 查看服務的日誌
  • 權限觀念：-rwxr-xr-x → 類型 + 擁有者 + 群組 + 其他人
  • r = 讀(4)、w = 寫(2)、x = 執行(1)
  • chmod 755 file = 擁有者 rwx(7)、群組 r-x(5)、其他 r-x(5)
  • chmod 644 file = 擁有者 rw-(6)、群組 r--(4)、其他 r--(4)
  • chown user:group file = 更改檔案擁有者與群組
數字 權限 意義
7 rwx 完全控制
6 rw- 讀寫
5 r-x 讀與執行
4 r-- 只讀
0 --- 無權限
  • 常見權限設定場景：
  • 腳本檔需要 chmod +x script.sh 才能執行
  • Web 目錄通常是 755（目錄）或 644（檔案）
  • 私鑰檔案必須是 600（只有擁有者可讀寫）

Day 3：虛擬化

  • 虛擬化平台：
平台 類型 適用場景
VMware ESXi Type 1 (Bare-metal) 企業生產環境
Microsoft Hyper-V Type 1 (Bare-metal) Windows 企業環境
Proxmox Type 1 (Bare-metal) 開源替代方案
VirtualBox Type 2 (Hosted) 學習/測試用
VMware Workstation Type 2 (Hosted) 開發/測試用
  • 好處：省成本、彈性、快速建置、易備份遷移、隔離性好
  • 一台實體機可跑 5~20 台 VM
  • 快照（Snapshot）：在做變更前拍一個快照，壞了可以秒回復
  • 模板（Template）：做好一個標準 VM，複製出新 VM 只需幾分鐘

  • 即時遷移（Live Migration）：不停機把 VM 搬到另一台實體機

  • 延伸：容器（Docker）比 VM 輕量（知道名詞即可）

  • VM = 每台有完整 OS（GB 等級）
  • Container = 共享 Host OS 核心（MB 等級）
  • Docker 適合微服務部署，VM 適合完整系統隔離

Day 4：備份 3-2-1（重點）

  • 3-2-1 原則：
  • 3 份資料（1 份正本 + 2 份備份）
  • 2 種不同媒體（如 NAS + 磁帶/外接/雲端）

  • 1 份異地存放（防火災、竊盜、同站點勒索病毒加密）

  • 備份類型：

類型 說明 優點 缺點
完整備份（Full） 備份所有資料 還原最快最簡單 耗時耗空間
增量備份（Incremental） 只備份自上次備份後的異動 速度快、省空間 還原需從 Full + 所有增量
差異備份（Differential） 備份自上次完整備份後的異動 還原只需 Full + 最後一次差異 空間比增量大
  • 常見策略：週日做 Full，週一到週六做 Incremental 或 Differential
  • 定期還原測試——沒測過的備份等於沒有
  • 建議每季做一次還原演練
  • 記錄 RTO（多快要恢復）與 RPO（能容忍遺失多少資料）
  • 航太業注意保存年限：維修紀錄可能需保存 10~30 年
  • 備份工具：Windows Backup、Veeam、Acronis、rsync（Linux）

Day 5：RAID 容錯

RAID 原理 特性 最少硬碟 可用容量
0 條帶化（Striping） 快、無容錯（壞一顆全毀） 2 N 顆 × 100%
1 鏡像（Mirroring） 兩顆一模一樣，可壞 1 顆 2 N/2 × 100%
5 條帶 + 同位（Parity） 容量容錯兼顧、可壞 1 顆 3 (N-1) × 100%
6 雙同位 可壞 2 顆 4 (N-2) × 100%
10 1+0（鏡像+條帶） 高效能 + 高容錯 4 N/2 × 100%
  • 牢記：RAID 防硬碟故障，但救不了誤刪/中毒/火災 → 仍要備份
  • RAID vs 備份的差異：
RAID 備份
防什麼 硬碟物理故障 人為誤刪、中毒、天災
即時性 即時（不影響服務） 需排程，可能有資料落差
異地保護 不行 可以
能取代彼此？ 不能 不能
  • 面試常考陷阱：「有做 RAID 還需要備份嗎？」→ 絕對需要！

Day 6：實作 — 安裝 Linux

步驟： 1. 下載 VirtualBox + Ubuntu Server 22.04 ISO 2. 建立 VM：1 CPU / 2GB RAM / 20GB 磁碟 3. 安裝 Ubuntu Server（選基本安裝即可） 4. 設定使用者帳號與密碼 5. 登入後練習 Day 1~2 所有指令 6. 練習看 /var/log 下的 log 檔： - tail -f /var/log/syslog（系統日誌） - journalctl -f（systemd 日誌即時追蹤） 7. 安裝 nginx 並練習 systemctl 指令： bash sudo apt update && sudo apt install nginx systemctl status nginx systemctl stop nginx systemctl start nginx

Day 7：機房環境 + 複習

  • UPS（不斷電系統）：市電中斷時提供 10~30 分鐘緩衝，讓伺服器安全關機
  • 線上式（Online）：持續透過電池供電，切換零延遲
  • 離線式（Offline）：平常用市電，停電才切換（有短暫中斷）
  • 環境控制：溫度（20~25°C）、濕度（40~60%）、防塵
  • 門禁：刷卡/指紋進出、CCTV 監控、進出紀錄
  • 監控工具：
  • Zabbix：開源，可監控伺服器、網路、磁碟
  • PRTG：商用，圖形化介面
  • Nagios：老牌開源監控
  • 功能：CPU/記憶體/磁碟/網路使用率、服務狀態、異常告警
  • 複習備份與 RAID 面試問答

重點觀念速記

Linux

  • 權限 755 = 擁有者 rwx、群組與其他 r-x
  • 權限 644 = 擁有者 rw-、群組與其他 r--
  • tail -f 即時追蹤 log，排錯必備
  • systemctl 管理服務：status / start / stop / restart / enable
  • 常看的 log 位置：/var/log/syslog、/var/log/auth.log
  • 要當 root 執行命令用 sudo

備份

  • 3-2-1 + 定期還原測試（最重要的觀念）
  • Full（完整）+ Incremental（增量）或 Differential（差異）搭配使用
  • RTO（Recovery Time Objective）：多快要恢復
  • RPO（Recovery Point Objective）：能容忍遺失多少資料

RAID

  • RAID ≠ 備份（面試陷阱，必考）
  • RAID 1 = 鏡像（2 顆，容量減半）
  • RAID 5 = 條帶 + 同位（3 顆以上，可壞 1 顆，容量 N-1）
  • RAID 10 = 效能 + 容錯（4 顆以上，成本最高）

虛擬化

  • Type 1（Bare-metal）：直接裝在硬體上，效能好（ESXi, Hyper-V）
  • Type 2（Hosted）：裝在 OS 上，適合測試（VirtualBox）
  • 快照（Snapshot）可以秒回復，但不能取代備份

本週實作任務（產出）

任務一：Linux 練習紀錄

目標：截圖或筆記你跑過的指令與輸出。

步驟： 1. 安裝 Ubuntu VM 並成功登入 2. 逐一執行 Day 1~2 的所有指令 3. 對每個指令截圖並記錄： - 指令用途 - 輸出中各欄位的意義 - 實務上何時會用到 4. 特別練習： - 用 df -h 看磁碟哪個分割區最大 - 用 top 找出吃最多 CPU 的程序 - 用 tail -f 追蹤 syslog，然後開另一個視窗觸發事件觀察

任務二：一頁備份規劃

目標：替「一台存維修紀錄的伺服器」設計 3-2-1 備份方案。

步驟： 1. 描述情境：伺服器用途、資料重要性、法規要求 2. 設計 3-2-1： - 3 份放哪裡？（正本 + NAS + 雲端/異地） - 2 種媒體是什麼？ - 1 份異地怎麼做？ 3. 設計排程： - Full Backup：每週日凌晨 - Incremental：每日凌晨 4. 設定保留策略：保留多久？（考慮航太法規） 5. 還原測試計畫：每季一次還原演練 6. 列出 RTO 與 RPO 目標

本週重要名詞對照表（中英對照）

中文 英文 說明
虛擬機 VM (Virtual Machine) 軟體模擬的完整電腦
虛擬化 Virtualization 一台實體跑多台虛擬機
快照 Snapshot VM 的即時狀態備份
即時遷移 Live Migration 不停機搬移 VM
容器 Container (Docker) 輕量級虛擬化
完整備份 Full Backup 備份所有資料
增量備份 Incremental Backup 只備份異動部分
差異備份 Differential Backup 備份自上次 Full 後的異動
復原時間目標 RTO (Recovery Time Objective) 多快要恢復服務
復原點目標 RPO (Recovery Point Objective) 能忍受多少資料遺失
獨立磁碟冗餘陣列 RAID (Redundant Array of Independent Disks) 多碟容錯/效能
不斷電系統 UPS (Uninterruptible Power Supply) 停電緩衝
條帶化 Striping RAID 0 的資料分散寫入
鏡像 Mirroring RAID 1 的資料完整複製
同位元 Parity RAID 5/6 的容錯校驗資料
檔案權限 File Permission rwx 讀寫執行
超級使用者 root / sudo Linux 最高權限

本週延伸閱讀資源

  1. Ubuntu Server 下載：https://ubuntu.com/download/server
  2. 鳥哥的 Linux 私房菜：最完整的中文 Linux 教學
  3. Linux Journey：https://linuxjourney.com — 互動式 Linux 學習
  4. Veeam 3-2-1 Backup Rule：Veeam 官方的 3-2-1 解釋（業界標準）
  5. YouTube: RAID 解說：搜尋 "RAID explained" 有動畫解說
  6. Proxmox 官方文件：了解開源虛擬化平台
  7. DigitalOcean Community：大量 Linux 實作教學文章

自我檢核

  • [ ] 我能用 Linux 指令查磁碟（df -h）、記憶體（free -h）、程序（ps aux）、服務狀態（systemctl）
  • [ ] 我能解釋 Linux 權限數字 755 和 644 的意義
  • [ ] 我能用 tail -f 追蹤即時 log
  • [ ] 我能說出虛擬化的三個主要好處
  • [ ] 我能區分 Type 1 和 Type 2 虛擬化平台
  • [ ] 我能完整解釋 3-2-1 原則並強調還原測試
  • [ ] 我能說出 RTO 和 RPO 的定義
  • [ ] 我能說明 RAID 1 與 5 差異，並指出 RAID 不等於備份
  • [ ] 我能解釋為什麼有 RAID 還是需要備份
  • [ ] 我成功裝了一台 Linux 虛擬機並練完基本指令
  • [ ] 我能設計一個簡單的備份方案

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