2026 第三届教育信息技术应用创新大赛
初赛理论培训学习文档

2.1 终端与 Shell 命令行操作

终端概念

• 终端是图形界面下的命令行窗口，可在其中键入命令完成任务。
• 虚拟终端：tty2 ~ tty6 为命令终端；tty1 为图形终端。
• 桌面终端：pts/0、pts/1 等。

命令格式

命令 [-选项] [参数]

提示信息含义

2.2 用户账号类型与管理

三类用户账号

用户管理命令

用户信息文件

• /etc/passwd：用户账户信息（用户名、UID、GID、家目录、Shell）
• /etc/shadow：加密密码（密码、上次修改日期、失效日期）

2.3 组账户管理与配置

组类型

组管理命令

组信息文件

2.4 文件与目录权限基础

核心理念

• 一切皆文件：普通文件、目录、设备、链接都是文件。
• 所有文件都有属主和权限。

常用文件操作命令

ls -al 七项属性

2.5 文件权限表示与管理

数字表示法

示例：chmod 755 file

符号表示法

• u/g/o/a：user / group / others / all
• +/-/=：增加 / 去除 / 设置权限
• 示例：chmod u+x file（给属主加执行权限）

权限修改命令

特殊权限

2.6 ACL 访问控制列表

ACL（Access Control List）提供传统的 owner/group/others 权限之外的细部权限设定，可针对使用者（user）、群组（group）、默认属性（mask）进行权限控制。

常用命令

setfacl 常用选项

应用场景

• 需要给特定用户授予某文件的特殊访问权限，而不改变该文件原有的组权限设置。
• 需要给多个不同用户分别设置不同权限时，ACL 比传统权限更灵活。
• 使用 -d 参数可为目录设置默认 ACL，使新建文件自动继承该权限。

2.7 RPM 软件包管理

RPM 是银河麒麟服务器默认的包管理系统，可完成安装、卸载、升级、查询、校验五大功能，必须是 root 用户才能操作。

查询选项补充

2.8 YUM 软件仓库管理

YUM（Yellowdog Updater Modified）基于 RPM 构建，可自动解决依赖关系。软件仓库可通过 FTP、HTTP 或本地目录（file:///）提供。

常用 YUM 命令

仓库配置文件

• 配置文件路径：/etc/yum.repos.d/*.repo
• 基本设置：/etc/yum.conf

2.9 源码编译安装

标准七步流程

获取源码包  →  解压缩  →  阅读文档  →  ./configure  →  make  →  make install  →  make clean

Nginx 安装示例

# 1. 下载源码包
wget http://nginx.org/download/nginx-1.16.0.tar.gz

# 2. 解压源码
tar -zxvf nginx-1.16.0.tar.gz

# 3. 进入目录，执行 configure 生成 Makefile
./configure --prefix=/usr/local/nginx

# 4. 编译  5. 安装
make && make install

2.10 系统防火墙 Firewalld

Firewalld 是动态防火墙，变更规则无需重新加载所有规则。底层使用 iptables 管理规则，数据包过滤由内核 netfilter 子系统负责，提供命令行和图形界面配置工具。

区域（Zone）概念

Firewalld 将网卡对应到不同区域，共 9 个默认区域：

block、dmz、drop、external、home、internal、public、trusted、work

• 默认区域为 public，默认每个服务是拒绝的。

基本管理命令

firewall-cmd --state                        # 查看状态
firewall-cmd --get-default-zone             # 查看默认区域
firewall-cmd --list-all                     # 查看当前配置

静态 vs 动态防火墙

3.1 Nginx 安装部署与服务管理

服务管理命令

基本信息

• 默认端口：80
• 默认访问页面：http://IP
• 主配置文件路径：/usr/local/nginx/conf/nginx.conf
• Nginx 是高性能的 HTTP 和反向代理 Web 服务器。

配置文件六大字段

嵌套关系：main → events/http/mail/stream → server → location

3.2 Nginx 配置文件详解

HTTP 协议相关配置示例

http {
    server {
        listen 80;
        server_name localhost;
        root /usr/share/nginx/html;
        location / { ... }
    }
    upstream backend { ... }
}

关键指令说明

负载均衡配置示例

upstream backend {
    ip_hash;
    server 192.168.1.10 weight=5;
    server 192.168.1.11;
}

3.3 什么是数据库

• 数据库（Database）：按照数据本身的特征和结构来组织、存储和管理数据的容器或仓库。
• 数据库管理系统（DBMS）：数据库对应的软件，提供一套访问数据方法，用于增、删、改、查等。
• 根据数据特征和结构的不同，可以使用不同方式对其进行存储和管理，形成不同种类的数据库。应用最广泛的是关系型数据库。

3.4 数据库发展史

层次网状型

关系型数据库

鉴往知来

• 现有的关系型数据库起源于 IBM 的 Edgar F. Codd 1970 年发表论文。
• 1980 年加州大学伯克利分校的 Ingres 项目开源，推动了数据库进入蓬勃发展时代。
• 现在流行的商用数据库都是在前人基础上发展起来的。
• 推动数据库技术发展的是数学家、科学家、教授。
• 现阶段国家对核心领域关键技术的重视到了前所未有的高度，数据库作为 IT 行业重要的基础软件之一，也是核心领域关键技术之一。

3.5 国产数据库主要技术线路

3.6 openGauss 开源生态的发展

openGauss 是面向数字基础设施的开源数据库，已成为国内最活跃的开源数据库根社区。

版本演进时间线

生态成就

• 2023 年中国数据库市场线下集中式 openGauss 系新增市场份额达 21.9%。
• 已规模应用于金融、政府、电信、能源、制造、交通、邮政、教育等十大关键行业核心场景。
• 生态伙伴超 570+ 家，已达成 1000+ 数据库解决方案认证。

3.7 Vastbase 企业级关系型数据库

Vastbase 是海量数据基于开源 openGauss 内核开发的企业级关系型数据库，融合了对各行业应用场景的深入理解，除具有 openGauss 极致性能外，还增加了大量 Oracle、MySQL 与 PostgreSQL 的兼容特性。

核心特性

3.8 Vastbase 安装前准备

硬件要求

环境要求 — 依赖软件包

Python 环境（高可用环境需要）

libnsl 仅在 openEuler + x86 环境中需要安装。

3.9 安装规划

安装前需要先规划用户组和软件路径。

用户和组

# 创建组
groupadd vastbase

# 创建用户并指定组
useradd -g vastbase vastbase

# 查看用户信息
id vastbase
# uid=1000(vastbase) gid=1000(vastbase) groups=1000(vastbase)

安装目录

# 常用软件目录规划
/vastdata/app/vastbase/2.2.15

# 常用数据库目录
/vastdata/data/{dbname}

# 示例
mkdir -p /vastdata/app/vastbase/2.2.15
mkdir -p /vastdata/data/vastbase
chown -R vastbase:vastbase /vastdata

3.10 系统配置：必选

1. 关闭防火墙

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service

2. 禁用 SELINUX

修改配置文件 /etc/selinux/config，将 SELINUX=enforcing 改为 SELINUX=disabled。

SELINUX=disabled

3. 关闭 RemoveIPC

从 Linux 7.2 开始，systemd-logind 服务引入新特性：当一个 user 完全退出后，会 remove 掉所有的 IPC 对象，这会引起数据库实例 CRASH，需要禁用。

3.11 系统配置：内核参数

3.12 Vastbase 单节点数据库字符安装

前提条件

• 已完成数据库用户组和数据库用户的创建。
• 普通用户必须有数据库包解压路径、安装路径的读、写和执行权限，并且安装路径必须为空。
• 安装前检查指定的 Vastbase 端口是否被占用。

操作步骤

# 1. 使用 vastbase 用户解压 Vastbase 压缩包
tar -xzvf Vastbase-installer-2.2_Build15-openEuler_22.03sp3-x86_64.tar.gz

# 2. 以 vastbase 用户进入 vastbase-installer 目录，执行安装程序
cd vastbase-installer
./vastbase_installer

3.13 安装过程解析

依赖包检查

安装程序会检查依赖包是否已安装。如有缺陷的软件包，安装程序将中止，可在配置 yum 源后使用 yum 命令安装后重新运行安装程序。

# 以 tcl 为例
yum -y install tcl

环境检查

IPC 配置不满足安装要求时，修改建议：

• 在 /etc/systemd/logind.conf 中增加 RemoveIPC=no。
• 在 /usr/lib/systemd/system/systemd-logind.service 中增加 RemoveIPC=no。

systemctl daemon-reload
systemctl restart systemd-logind

是否初始化实例

安装程序提示：Whether to instantiate the database (Y/N):

• Y：数据库安装完后，将初始化一个数据库实例。
• N：仅安装数据库软件，安装完成后执行 vb_initdb 命令手工初始化实例。

设置密码

选择典型安装（Typical installation）或自定义安装（Custom installation），然后设定初始用户密码。

路径选择

• 软件安装目录：/vastdata/app/vastbase/2.2.15
• 数据库目录：/vastdata/data/vastbase

兼容模式选择

Vastbase 提供针对 4 种商业数据库的兼容模式：

启动数据库

source ~/.bashrc
vb_ctl start

配置 License 授权文件

Vastbase 运行需要 License。编辑数据库参数文件 /vastdata/data/vastbase/postgresql.conf，增加参数 license_path：

license_path='/home/vastbase/.license/vastbase_license'

3.14 停止数据库

vb_ctl stop

vb_ctl 常用参数

3.15 登录数据库

数据库启动后使用 vastbase 用户执行：

vsql -r -d vastbase

远程连接示例

vsql -r -d vastbase -h 192.168.1.105 -p 5432 -U vbuser -W Vastdata#1234

本地连接

在数据库服务器上登录数据库，可省略 IP 地址（默认 local socket）、端口（默认 5432）、用户名（默认 vastbase）。

vsql -r -d vastbase
vsql

3.16 VSQL 工具简介

vsql 是 Vastbase 提供的在命令行下运行的数据库客户端工具，可通过此工具连接数据库并进行操作和维护。

基本功能

• 连接数据库
• 执行 SQL 语句
• 执行元命令

高级特性

• 设置变量
• SQL 代换
• 提示符
• 命令自动补齐
• 客户端操作历史记录

3.17 VSQL 元命令

列出所有数据库

\l

常用显示元命令

执行 \? 可获得完整元命令列表。

3.18 新建用户并登录

CREATE USER vbuser IDENTIFIED BY 'Vastdata#0730' LOGIN;

# 使用新用户登录
vsql -r -d vastbase -U vbuser -WVastdata#0730

3.19 VDS 图形化管理工具

VDS（Vastbase Data Studio）是 Vastbase 的专属图形化管理工具，高度适配 Vastbase 数据库特性。

主要功能

安装和启动

• 以 Windows 平台为例，解压即完成安装。
• 运行目录下双击 Vastbase Data Studio.exe 即可启动。

3.20 用户、Schema 和 DB

• User（用户）：独立于数据库。超级用户登录一个数据库创建用户时，会在该数据库下创建一个同名 schema。
• Role（角色）：没有登录权限的 user，也是权限的集合。
• Schema（模式）：又叫 namespace，是数据库对象的集合，每个数据库对象都属于一个 schema。
• schema 默认会在当前数据库中随着用户的创建而被同步创建。

数据库对象全景图

3.21 用户的创建与删除

创建用户

CREATE USER user_name [ [ WITH ] option [ ... ] ] [ ENCRYPTED | UNENCRYPTED ] { PASSWORD | IDENTIFIED BY } { 'password' | DISABLE };

示例：

CREATE USER vbuser WITH CREATEDB PASSWORD 'xxxxxxxxx';

删除用户

DROP USER [ IF EXISTS ] user_name [, ...] [ CASCADE | RESTRICT ];

3.22 创建数据库

用户必须拥有 CREATEDB 权限或数据库系统管理员权限才能创建数据库。

CREATE DATABASE database_name
    [ OWNER = user_name ]
    [ TEMPLATE = template ]
    [ ENCODING = encoding ]
    [ LC_COLLATE = lc_collate ]
    [ LC_CTYPE = lc_ctype ]
    [ TABLESPACE = tablespace_name ]
    [ MAXSIZE = tablespace_maxsize ]
    [ THRESHOLD = warn_threshold ]
    [ CONNECTION LIMIT = connlimit ]
    [ PAD_ATTRIBUTE = pad_attribute_type ];

主要参数说明

示例：

create database hailingdb owner=vbuser tablespace=tbs_user01 encoding='UTF8';

3.23 模式：创建与删除

创建 Schema

CREATE SCHEMA schema_name [ AUTHORIZATION user_name ] [ schema_element [ ... ] ];

示例：

CREATE SCHEMA fo;
CREATE SCHEMA schema_fo AUTHORIZATION vbuser;

删除 Schema

DROP SCHEMA [ IF EXISTS ] schema_name [, ...] [ CASCADE | RESTRICT ];

示例：

DROP SCHEMA schema_f1 CASCADE;

3.24 表：创建表

CREATE [ [ GLOBAL | LOCAL ] { TEMPORARY | TEMP } | UNLOGGED ] TABLE [ IF NOT EXISTS ] table_name
(
    { column_name data_type [ CHARACTER SET | CHARSET charset ] [ compress_mode ] [ COLLATE collation ] [ column_constraint [ ... ] ] | table_constraint | LIKE source_table [ like_option [...] ] } [, ...]
)
[ AUTO_INCREMENT [ = ] value ]
[ [ DEFAULT ] CHARACTER SET | CHARSET [ = ] default_charset ] [ [ DEFAULT ] COLLATE [ = ] default_collation ] ]
[ INHERITS ( parent_table [, ... ] ) ]
[ WITH ( {storage_parameter = value} [, ... ] ) ]
[ ON COMMIT { PRESERVE ROWS | DELETE ROWS | DROP } ]
[ COMPRESS | NOCOMPRESS ]
[ TABLESPACE tablespace_name ];

详细说明见官方文档：docs.vastdata.com.cn，SQL 语法章节 create table 部分。

普通表示例

-- 在 schema_fi 下创建表 table1
CREATE TABLE schema_fi.table1(
    col1 number,
    col2 varchar2(20),
    col3 text
) TABLESPACE tbs_user01;

-- 在 vbuser 下创建新表 table2，复制 table1 的表结构
CREATE TABLE vbuser.table2(LIKE table1 INCLUDING ALL);

-- 在 vbuser 下创建新表 table3，复制 table2 的数据
CREATE TABLE vbuser.table3 AS SELECT * FROM vbuser.table2;

3.25 索引

概述

• 索引是一种二级对象，通过对表上的列或列上表达式进行单独存储处理，用于加速数据库中的数据访问行为（查询或排序）。
• 索引需要通过 CREATE INDEX 语句创建，在表创建之后才能创建索引。
• 针对分区表，Vastbase 支持创建本地分区索引 LOCAL INDEX与全局分区索引 GLOBAL INDEX两种。
• 索引与表数据同步，创建索引会造成表数据维护的额外操作。

常见索引类型

创建与删除

-- B-Tree 索引（默认索引），适用于比较查询以及查询范围场景
CREATE INDEX testtab1_id_idx1 ON testtab1(id) TABLESPACE tbs_index1;

-- 联机创建索引
CREATE INDEX CONCURRENTLY testtab1_id_idx1 ON testtab1(id);

-- 降序索引
CREATE INDEX CONCURRENTLY testtab1_id_idx1 ON testtab1(id) DESC;

-- 唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX testtab1_id_idx1 ON testtab1(id);

-- 删除索引
DROP INDEX testtab1_id_idx1;

3.26 约束

概述

• 约束子句用于声明约束，新行或更新的行必须满足这些约束才能成功插入或更新。
• 约束可以在创建表时规定（CREATE TABLE），也可以在表创建之后添加（ALTER TABLE）。
• 约束可以是列级或表级。

openGauss 中常用约束

管理示例

-- 建表时定义约束
CREATE TABLE atlastab (
    seq integer PRIMARY KEY,
    name varchar(64) NOT NULL,
    id varchar(24),
    itemno integer,
    UNIQUE (id),
    FOREIGN KEY (itemno) REFERENCES testtab1(id)
);

-- 现有表添加约束
ALTER TABLE testtab1 ADD PRIMARY KEY (id);

-- 删除约束
ALTER TABLE atlastab DROP CONSTRAINT atlastab_id_key;

4.1 磁盘 IO 调度器

磁盘 IO 调度器用于优化系统磁盘读写性能，通过合理调度磁盘请求顺序，减少磁头移动时间，提高整体 IO 吞吐量。

4.2 udev 设备管理

• udev 是 Linux 设备管理器，由 systemd-udevd 守护进程管理。
• 负责处理系统事件和设备节点的动态管理。

规则文件路径

规则键类型

• 匹配键：action、name、subsystem
• 分配键：设备名称、符号链接、所有者/组权限

常用命令

# 查看 udev 守护进程状态
systemctl status systemd-udevd

5.1 系统与用户管理

5.2 软件包管理

5.3 防火墙

5.4 Nginx

5.5 Vastbase 数据库