Linux常见故障：排查思路与错误分析指南

引言

当Linux系统"生病"时，它不会说话但却会通过各种症状"求救"🆘！本文将带你建立系统化的故障排查思维，从磁盘到内存，从网络到服务，全方位掌握Linux系统的"把脉问诊"技巧。无论遇到多么诡异的系统问题，这篇文章都会成为你的"急诊手册"！准备好你的终端，让我们一起成为Linux系统的"全能医生"吧~ 🚑

一、系统级故障排查框架

1.1 通用排查流程

现象确认：明确故障表现（服务不可用、性能下降、报错信息等）
日志分析：检查系统日志（/var/log/）和应用日志
资源监控：查看CPU、内存、磁盘、网络使用情况
隔离定位：通过排除法确定问题组件
复现测试：尝试复现问题以确认根本原因

1.2 常用诊断命令

# 系统状态概览
uptime              # 负载情况
dmesg | tail        # 内核日志
journalctl -xe      # 系统日志（systemd系统）# 资源快速检查
top                 # 动态资源监控
df -h               # 磁盘空间
free -h             # 内存使用
ss -tulnp           # 网络连接

二、磁盘相关故障

2.1 常见磁盘错误

“No space left on device”：磁盘空间不足
“Input/output error”：磁盘I/O错误
“Read-only file system”：文件系统变为只读
“Disk quota exceeded”：磁盘配额超限

2.2 排查步骤

# 1. 检查磁盘空间
df -h                # 查看各分区使用率
df -i                # 检查inode使用情况# 2. 查找大文件
du -sh /*            # 查看根目录下各目录大小
find / -type f -size +100M -exec ls -lh {} + | sort -rh# 3. 检查文件系统错误
sudo fsck /dev/sda1  # 需要先umount# 4. 检查磁盘健康（SMART）
sudo smartctl -a /dev/sda# 5. 检查挂载选项
mount | grep /dev/sda1
cat /etc/fstab

2.3 解决方案

空间不足：

# 清理日志/缓存
sudo journalctl --vacuum-size=100M  # 限制日志大小
sudo apt clean       # Debian/Ubuntu清理包缓存# 扩容或添加存储
lvextend -L +10G /dev/vg_data/lv_home  # LVM扩容
resize2fs /dev/vg_data/lv_home

文件系统损坏：

umount /dev/sda1
fsck -y /dev/sda1
mount /dev/sda1

三、内存相关故障

3.1 常见内存错误

“Out of memory”：内存耗尽
“Killed process”：OOM Killer终止进程
“Cannot allocate memory”：内存分配失败
系统卡顿/交换频繁：内存不足表现

3.2 排查步骤

# 1. 检查内存使用
free -h              # 查看物理内存和交换空间
vmstat 1             # 监控虚拟内存统计# 2. 查看内存占用进程
top                  # 按内存排序(M)
ps aux --sort=-%mem | head# 3. 检查OOM事件
dmesg | grep -i oom  # 查看OOM Killer日志
journalctl -k | grep -i oom# 4. 检查内核参数
sysctl vm.swappiness
cat /proc/sys/vm/overcommit_memory

3.3 解决方案

优化内存使用：

# 调整swappiness
sudo sysctl vm.swappiness=10# 限制进程内存
systemctl set-property apache2 MemoryLimit=1G

处理内存泄漏：

# 使用valgrind检测
valgrind --leak-check=yes ./application# 定期重启有内存泄漏的服务
sudo systemctl restart service_name

四、网络相关故障

4.1 常见网络错误

“Network is unreachable”：网络不可达
“Connection refused”：目标服务未监听
“No route to host”：路由问题
“Name or service not known”：DNS解析失败
高延迟/丢包：网络质量问题

4.2 排查步骤

# 1. 检查网络配置
ip addr show         # 查看IP地址
ip route show        # 查看路由表
cat /etc/resolv.conf # 检查DNS配置# 2. 测试基本连通性
ping 8.8.8.8         # 测试基础网络
ping google.com      # 测试DNS解析# 3. 检查端口连通性
telnet example.com 80
nc -zv example.com 443# 4. 追踪网络路径
traceroute google.com
mtr google.com       # 更高级的路由追踪# 5. 检查防火墙规则
sudo iptables -L -n  # iptables规则
sudo firewall-cmd --list-all  # firewalld规则

4.3 解决方案

DNS问题：

# 检查/etc/resolv.conf
nameserver 8.8.8.8
nameserver 1.1.1.1# 测试不同DNS服务器
dig @8.8.8.8 example.com

防火墙阻挡：

# 临时添加规则
sudo iptables -A INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT# 永久保存规则
sudo iptables-save > /etc/iptables.rules

网络接口问题：

# 重启网络服务
sudo systemctl restart networking   # Debian/Ubuntu
sudo systemctl restart NetworkManager # RHEL/CentOS# 检查接口状态
ethtool eth0

五、服务特定故障

5.1 服务启动失败

# 1. 查看服务状态
systemctl status apache2# 2. 查看详细日志
journalctl -u apache2 -xe# 3. 测试配置文件语法
apachectl configtest   # Apache
nginx -t              # Nginx# 4. 检查端口冲突
ss -tulnp | grep :80

5.2 数据库连接问题

# 1. 检查服务状态
systemctl status mysql# 2. 检查错误日志
tail -f /var/log/mysql/error.log# 3. 检查连接限制
show variables like 'max_connections';# 4. 检查网络访问权限
SELECT host, user FROM mysql.user;

六、硬件相关故障

6.1 常见硬件错误

“kernel: CPU#0: Possible thermal throttling”：CPU过热
“blk_update_request: I/O error”：磁盘I/O错误
“EDAC MC0: UE memory read error”：内存错误

6.2 排查命令

# CPU/温度监控
sensors              # 需要安装lm-sensors
mpstat -P ALL 1      # CPU使用率# 内存检测
sudo memtester 1G 1  # 测试1GB内存（需安装memtester）# 磁盘健康
sudo smartctl -a /dev/sda
sudo badblocks -v /dev/sda

七、系统崩溃分析

7.1 内核崩溃(crash)

# 查看内核转储
ls -lh /var/crash/    # Ubuntu
ls -lh /var/core/     # RHEL/CentOS# 分析core dump
gdb /usr/bin/application core-file# 配置kdump（内核转储）
sudo kdump-config show # Debian/Ubuntu

7.2 系统日志分析

# 查看关键错误
grep -i error /var/log/syslog
journalctl -p 3 -xb  # 显示错误级别及以上日志# 按时间筛选
journalctl --since "2023-01-01" --until "2023-01-02"

八、性能问题排查

8.1 CPU瓶颈

# 1. 查看CPU负载
top
htop# 2. 分析热点进程
perf top# 3. 追踪系统调用
strace -p <PID> -c

8.2 I/O瓶颈

# 1. 查看磁盘I/O
iostat -xz 1# 2. 查看I/O等待
vmstat 1# 3. 查找高IO进程
iotop

九、故障排查工具箱

9.1 必备工具列表

工具	用途
`strace`	跟踪系统调用
`ltrace`	跟踪库调用
`lsof`	列出打开文件
`tcpdump`	网络抓包
`sysdig`	系统监控和排错
`bpftrace`	高级性能分析

9.2 诊断脚本示例

#!/bin/bash
# 快速系统诊断脚本echo "===== System Overview ====="
uptime
echo -e "\n===== Disk Usage ====="
df -h
echo -e "\n===== Memory Usage ====="
free -h
echo -e "\n===== Top Processes ====="
ps aux --sort=-%cpu | head -10
echo -e "\n===== Recent Errors ====="
journalctl -xe -n 20 --no-pager