Linux系统升级

Linux系统升级

Linux 系统升级是系统维护的核心任务之一，旨在保持系统安全、稳定并获取最新功能。升级过程涉及更新软件包、内核、系统组件甚至整个发行版。正确的升级操作可以修复漏洞、提升性能，而错误的步骤可能导致系统不稳定甚至崩溃。

1. Linux 系统升级基础

1.1 为什么需要系统升级？

Linux 系统升级的必要性包括：

• 安全性：修补已知漏洞，防止黑客攻击。
• 性能优化：获取新版本的软件和内核，改进性能和兼容性。
• 新功能：支持最新的硬件、协议或软件特性。
• 稳定性：修复已知 bug，提升系统可靠性。
• 合规性：满足企业或法规对软件版本的要求。

1.2 系统升级的类型

• 软件包升级：更新已安装的软件包（如 nginx、python）。
• 内核升级：安装新版 Linux 内核，改进硬件支持和性能。
• 次版本升级：在同一主版本内升级（如 CentOS 8.4 到 8.5）。
• 主版本升级：跨主版本升级（如 Ubuntu 20.04 到 22.04）。
• 滚动升级：某些发行版（如 Arch Linux）提供持续更新，但本文聚焦固定版本发行版。

1.3 升级前的准备

• 备份数据：备份关键文件（如 /etc、/home）到外部存储。

  sudo rsync -av /etc /home /backup
  

• 检查磁盘空间：

  df -h
  

  确保根分区 (/) 和 /boot 有足够空间（建议 5GB 以上）。

• 验证网络：确保连接稳定，建议切换到国内镜像源（如清华、阿里云）。

• 检查当前版本：

  • CentOS：cat /etc/centos-release
  • Ubuntu：lsb_release -a
  • Debian：cat /etc/debian_version

• 更新现有软件包：升级前确保当前系统为最新状态。

1.4 升级工具

• CentOS：dnf（或旧版 yum），管理 .rpm 包。
• Ubuntu/Debian：apt，管理 .deb 包。
• do-release-upgrade：Ubuntu 的主版本升级工具。
• dnf system-upgrade：Fedora 的升级工具（CentOS Stream 支持类似机制）。

2. CentOS 8 系统升级

CentOS 8 是基于 Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 的服务器发行版，升级主要涉及软件包和次版本更新。注：CentOS 8 已于 2021 年 12 月 31 日停止官方支持，推荐迁移至 CentOS Stream 或 Rocky Linux。

2.1 软件包升级

2.1.1 更新软件源

确保使用国内镜像源（如清华）：

sudo cp -r /etc/yum.repos.d /etc/yum.repos.d.bak
sudo wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/centos/8/BaseOS/x86_64/os/CentOS-Base.repo
sudo dnf makecache

2.1.2 升级所有软件包

sudo dnf update -y

• -y：自动确认，适合脚本执行。

• 检查更新日志：

  sudo dnf history
  

2.1.3 清理无用包

sudo dnf autoremove
sudo dnf clean all

2.2 内核升级

CentOS 8 默认内核可能较旧，可手动安装新内核。

2.2.1 检查当前内核

uname -r

输出示例：4.18.0-305.el8.x86_64

2.2.2 安装新内核

1. 启用 ELRepo 仓库：

   sudo rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
   sudo dnf install https://www.elrepo.org/elrepo-release-8.el8.elrepo.noarch.rpm
   

2. 安装最新稳定内核：

   sudo dnf --enablerepo=elrepo-kernel install kernel-ml
   

3. 更新 GRUB：

   sudo grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
   

4. 重启并选择新内核：

   sudo reboot
   

2.2.3 验证内核

uname -r

2.3 次版本升级

CentOS 8 的次版本升级（如 8.4 到 8.5）通过 dnf update 完成：

sudo dnf update --refresh

检查版本：

cat /etc/centos-release

2.4 迁移到 CentOS Stream

CentOS 8 停止支持后，可迁移到 CentOS Stream：

1. 安装 CentOS Stream 仓库：

   sudo dnf install centos-release-stream
   

2. 切换仓库：

   sudo dnf swap centos-linux-repos centos-stream-repos
   

3. 同步软件包：

   sudo dnf distro-sync
   

4. 验证：

   cat /etc/centos-release
   

2.5 注意事项

• EOL 支持：CentOS 8 已停止更新，建议迁移到 Rocky Linux 或 AlmaLinux。
• 备份 GRUB：内核升级前备份 /boot/grub2/grub.cfg。
• 测试环境：在虚拟机中测试升级流程。

3. Ubuntu 20.04 系统升级

Ubuntu 提供完善的升级机制，支持软件包、次版本和主版本升级。

3.1 软件包升级

3.1.1 更新软件源

确保使用国内镜像（如阿里云）：

sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak
sudo sed -i 's/archive.ubuntu.com/mirrors.aliyun.com/g' /etc/apt/sources.list
sudo apt update

3.1.2 升级软件包

sudo apt update
sudo apt upgrade -y

• apt upgrade：更新软件包，保持现有配置。

• 升级内核和系统组件：

  sudo apt dist-upgrade
  

3.1.3 清理无用包

sudo apt autoremove
sudo apt autoclean

3.2 主版本升级

Ubuntu 支持从 20.04 升级到 22.04（LTS 版本）。

3.2.1 安装升级工具

sudo apt install update-manager-core

3.2.2 检查升级配置

编辑 /etc/update-manager/release-upgrades：

Prompt=lts

确保仅升级到 LTS 版本。

3.2.3 执行升级

sudo do-release-upgrade

• 工具会下载新版本软件包，替换旧版本。
• 可能提示禁用第三方源或解决冲突。

3.2.4 验证升级

lsb_release -a

3.3 内核升级

Ubuntu 默认通过 apt dist-upgrade 更新内核。若需特定版本：

1. 查找可用内核：

   apt search linux-image
   

2. 安装新内核：

   sudo apt install linux-image-5.15.0-73-generic
   

3. 更新 GRUB：

   sudo update-grub
   

4. 重启：

   sudo reboot
   

3.4 注意事项

• 第三方 PPA：升级前禁用第三方源：

  sudo add-apt-repository --remove ppa:<name>
  

• 空间要求：主版本升级需 10GB 以上磁盘空间。

• 中断恢复：若升级中断，运行：

  sudo dpkg --configure -a
  sudo apt install -f
  

4. Debian 11 系统升级

Debian 以稳定性著称，升级过程较为保守。

4.1 软件包升级

4.1.1 更新软件源

编辑 /etc/apt/sources.list：

deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye main contrib non-free
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye-updates main contrib non-free
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian-security bullseye-security main contrib non-free

更新缓存：

sudo apt update

4.1.2 升级软件包

sudo apt upgrade -y
sudo apt dist-upgrade

4.1.3 清理

sudo apt autoremove
sudo apt autoclean

4.2 主版本升级

从 Debian 11（Bullseye）升级到 Debian 12（Bookworm）：

1. 备份系统：

   sudo tar -czvf /backup/debian-backup.tar.gz /etc /home
   

2. 更新当前系统：

   sudo apt update && sudo apt full-upgrade
   

3. 修改软件源为 Bookworm：

   sudo sed -i 's/bullseye/bookworm/g' /etc/apt/sources.list
   

4. 执行升级：

   sudo apt update
   sudo apt upgrade --without-new-pkgs
   sudo apt full-upgrade
   

5. 验证：

   cat /etc/debian_version
   

4.3 内核升级

1. 查找新内核：

   apt search linux-image
   

2. 安装：

   sudo apt install linux-image-6.1.0-9-amd64
   

3. 更新 GRUB：

   sudo update-grub
   

4. 重启：

   sudo reboot
   

4.4 注意事项

• 稳定性优先：Debian 升级需谨慎，建议在测试环境验证。

• 日志检查：查看 /var/log/apt 下的日志。

• 回滚准备：保留旧内核以便回滚：

  sudo apt install linux-image-<旧版本>
  

5. 通用升级注意事项

5.1 备份与恢复

• 系统快照：在虚拟机或 LVM 环境中创建快照。

• 关键服务：升级前停止关键服务（如 nginx、mysql）：

  sudo systemctl stop nginx
  

5.2 依赖冲突

• CentOS：

  sudo dnf install --best --allowerasing <包名>
  

• Ubuntu/Debian：

  sudo apt install -f
  

5.3 内核选择

升级后可能安装多个内核，GRUB 菜单允许选择：

• 编辑 /etc/default/grub，设置 GRUB_DEFAULT=0（默认最新内核）。

• 更新：

  sudo grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg  # CentOS
  sudo update-grub  # Ubuntu/Debian
  

5.4 第三方软件

第三方软件可能不兼容新版本，升级前检查兼容性或重新安装。

6. 故障排查

6.1 升级中断

• CentOS：

  sudo dnf history rollback <事务ID>
  

• Ubuntu/Debian：

  sudo dpkg --configure -a
  sudo apt install -f
  

6.2 启动失败

• 检查 GRUB 菜单，选择旧内核启动。

• 查看日志：

  sudo journalctl -b
  

6.3 软件源不可用

• 验证网络：

  ping mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn
  

• 恢复备份源：

  sudo cp /etc/yum.repos.d.bak/* /etc/yum.repos.d/  # CentOS
  sudo cp /etc/apt/sources.list.bak /etc/apt/sources.list  # Ubuntu/Debian
  

6.4 磁盘空间不足

• 清理临时文件：

  sudo rm -rf /var/cache/dnf/*  # CentOS
  sudo apt autoclean  # Ubuntu/Debian
  

7. 优化与维护

7.1 定期升级

• CentOS：

  sudo dnf update --refresh
  

• Ubuntu/Debian：

  sudo apt update && sudo apt upgrade
  

7.2 监控系统

• 使用 htop 监控资源：

  sudo dnf install htop  # CentOS
  sudo apt install htop  # Ubuntu/Debian
  htop
  

• 检查磁盘：

  df -h
  

7.3 自动化升级

使用脚本定期检查更新：

#!/bin/bash
# CentOS
sudo dnf update -y
# Ubuntu/Debian
# sudo apt update && sudo apt upgrade -y

运行：

chmod +x update.sh
./update.sh

7.4 安全补丁

优先安装安全更新：

• CentOS：

  sudo dnf update --security
  

• Ubuntu/Debian：

  sudo apt install --only-upgrade <包名>
  

8. 高级应用

8.1 滚动升级（CentOS Stream）

CentOS Stream 提供持续更新：

sudo dnf update --refresh

8.2 自动化工具（Ansible）

使用 Ansible 批量升级：

1. 安装 Ansible：

   sudo dnf install ansible  # CentOS
   sudo apt install ansible  # Ubuntu/Debian
   

2. 创建 playbook（upgrade.yml）：

   - hosts: all
     tasks:
       - name: Update all packages
         dnf:
           name: "*"
           state: latest
         become: yes
   

3. 运行：

   ansible-playbook upgrade.yml
   

8.3 内核模块管理

检查加载的内核模块：

lsmod

加载新模块：

sudo modprobe <模块名>

9. 总结

Linux 系统升级是确保系统安全、稳定和高效的重要步骤。本文以 CentOS 8、Ubuntu 20.04 和 Debian 11 为例，详细介绍了软件包升级、内核升级、次版本和主版本升级的流程，以及备份、故障排查和优化技巧。无论是服务器管理、开发环境维护还是桌面使用，掌握升级流程都能显著提升系统管理能力。

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