Linux I/O Redirection

I/O Redirection nima va nega muhim?

I/O Redirection - bu Linux tizimida buyruqlarning kiruvchi (input) va chiquvchi (output) ma'lumotlarini boshqa joylarga yo'naltirish usuli. Bu texnika system administratorlar va DevOps mutaxassislari uchun juda muhim, chunki:

• Logging - jarayonlarning natijalarini faylga saqlash
• Automation - scriptlarda ma'lumotlarni avtomatik qayta ishlash
• Monitoring - tizim holatini kuzatish va tahlil qilish
• Error handling - xatolarni alohida boshqarish

3 ta asosiy oqim (stream)

Linux'da har bir dastur 3 ta "quvur" orqali tashqi dunyo bilan aloqa qiladi:

stdin (0)  ➡️  DASTUR  ➡️  stdout (1)
                ⬇️
              stderr (2)

• stdin (0) - Kiruvchi ma'lumotlar (odatda klaviatura) 📥
• stdout (1) - Normal natijalar (odatda ekran) 📤
• stderr (2) - Xato xabarlari (odatda ekran) ⚠️

Misol orqali tushuntirish: Sizda ls buyrug'i bor. Odatda bu buyruq fayllar ro'yxatini ekranga chiqaradi (stdout). Agar mavjud bo'lmagan papkani ko'rsatsangiz, xato xabari chiqadi (stderr). I/O redirection yordamida siz bu natijalarni ekran o'rniga faylga saqlashingiz mumkin.

---

Output Redirection - Natijalarni Yo'naltirish

Output redirection - bu buyruq natijalarini ekran o'rniga boshqa joylarga (fayllar, boshqa buyruqlar) yuborish usuli. Bu DevOps ishlarida har kuni ishlatiladi.

1. Stdout Redirection - Normal natijalarni yo'naltirish

Stdout - bu buyruqning oddiy, kutilgan natijasi. Masalan, ls buyrug'i fayllar ro'yxatini chiqaradi, date buyrug'i joriy sanani ko'rsatadi.

# Asosiy operatorlar
ls > fayllar.txt              # Yangi fayl yaratish (eski ustiga)
date >> log.txt               # Mavjud faylga qo'shish
echo "Salom" > salom.txt      # Matn yozish

# Real misollar
ps aux > jarayonlar.txt       # Barcha ishlab turgan jarayonlar
df -h > disk_holat.txt        # Disk bo'sh joyi haqida ma'lumot
docker ps > containers.txt    # Ishlab turgan containerlar
kubectl get pods > k8s-pods.txt  # Kubernetes pod'lari

Muhim farq:

• > - faylni to'liq qayta yozadi (eski ma'lumot yo'qoladi)
• >> - fayl oxiriga qo'shadi (eski ma'lumot saqlanadi)

Amaliy misol:

# Har kuni disk holatini log qilish
echo "$(date): Disk holati" >> /var/log/disk.log
df -h >> /var/log/disk.log
echo "---" >> /var/log/disk.log

2. Stderr Redirection - Xatolarni yo'naltirish

Stderr - bu xato xabarlari. Normal natijadan farqli ravishda, bu alohida oqim orqali yuboriladi. Sababi shundaki, xatolar va normal natijalar aralashmasin.

# Xatolarni yo'naltirish
ls mavjud_emas 2> xato.txt           # Xatolarni faylga saqlash
find / -name "*.txt" 2> /dev/null    # Xatolarni ko'rsatmaslik
cp fayl1 fayl2 2>> error.log         # Xatolarni log ga qo'shish

2 raqami - bu stderr'ning file descriptor raqami. Agar raqam yozmasangiz, 1 (stdout) hisoblanadi.

Amaliy misol:

# Backup script'ida xatolarni alohida yozish
rsync -av /home/user/ /backup/ 2> backup_errors.log
if [ -s backup_errors.log ]; then
    echo "Backup'da xatolar bor!" | mail admin@company.com
fi

3. Stdout va Stderr ni birga boshqarish

Ko'pincha normal natija ham, xatolar ham kerak bo'ladi. Bularni birga yoki alohida yo'naltirish mumkin.

# Klassik usul - ikkalasini bitta faylga
command > natija.txt 2>&1            # Avval stdout, keyin stderr yo'naltirish

# Bash'da qisqa usul
command &> natija.txt                # Bir xil natija, qisqa yozuv

# Alohida fayllar
command > natija.txt 2> xato.txt     # Har birini o'z fayliga

# Hech nima ko'rsatmaslik (silent execution)
command > /dev/null 2>&1             # Barcha outputni "yutish"

2>&1 ma'nosi:

• 2> - stderr'ni yo'naltir
• &1 - stdout'ga yo'naltir (1-raqamli file descriptor)
• Natijada stderr ham stdout bilan bir joyga boradi

Amaliy misol:

# Deploy script'i - barcha natijalarni log'ga yozish
./deploy.sh > deploy.log 2>&1
if [ $? -eq 0 ]; then
    echo "Deploy muvaffaqiyatli"
else
    echo "Deploy'da muammo bor, log'ni tekshiring: deploy.log"
fi

---

Input Redirection - Ma'lumot Kiritish

Input redirection - bu buyruqqa ma'lumotni klaviatura o'rniga boshqa manbalardan (fayllar, scriptlar) berish usuli.

1. Fayldan Input olish

Stdin - bu buyruqqa beriladigan ma'lumot. Odatda klaviaturadan keladi, lekin fayldan ham olish mumkin.

# Fayldan ma'lumot o'qish
sort < ismlar.txt             # Fayldagi ismlarni alifbo bo'yicha tartibga solish
wc -l < fayl.txt             # Fayldagi qatorlar sonini hisoblash
mail user@example.com < xabar.txt  # Fayldagi matnni email yuborish

# Database bilan ishlash
mysql -u root -p mydb < backup.sql  # SQL faylni database'ga import qilish
psql -d mydb -f schema.sql < data.sql  # PostgreSQL uchun

< belgisi - fayldan ma'lumot o'qish uchun. Bu faylning mazmunini buyruqqa input sifatida beradi.

2. Here Documents - Ko'p qatorli matn kiritish

Here Document - bu script ichida bevosita ko'p qatorli matn yozish usuli. Alohida fayl yaratmasdan turib, katta matnlarni buyruqlarga berish uchun ishlatiladi.

# Nginx konfiguratsiya yaratish
cat << EOF > /etc/nginx/sites-available/mysite
server {
    listen 80;
    server_name example.com;
    root /var/www/html;
    
    location / {
        try_files \$uri \$uri/ =404;
    }
    
    location /api {
        proxy_pass http://localhost:3000;
        proxy_set_header Host \$host;
        proxy_set_header X-Real-IP \$remote_addr;
    }
}
EOF

# Docker Compose fayl yaratish
cat << EOF > docker-compose.yml
version: '3.8'
services:
  web:
    image: nginx:alpine
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - ./html:/usr/share/nginx/html
      
  db:
    image: mysql:8.0
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: secret
      MYSQL_DATABASE: myapp
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql

volumes:
  db_data:
EOF

# Database operatsiyalari
mysql -u root -p << EOF
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS myapp;
USE myapp;

CREATE TABLE users (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    email VARCHAR(100) UNIQUE,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

INSERT INTO users (name, email) VALUES 
('John Doe', 'john@example.com'),
('Jane Smith', 'jane@example.com');

SHOW TABLES;
SELECT * FROM users;
EOF

EOF nima?

• EOF - "End Of File" ning qisqartmasi
• Bu Here Document'ning oxirini bildiradi
• EOF o'rniga istalgan so'z ishlatiladi (END, FINISH, DONE)
• Muhimi - boshlash va tugash so'zlari bir xil bo'lsin

O'zgaruvchilar bilan ishlash:

USER_NAME="admin"
PASSWORD="secret123"
DB_NAME="production"

cat << EOF > database_config.ini
[database]
host=localhost
port=3306
username=$USER_NAME
password=$PASSWORD
database=$DB_NAME
charset=utf8mb4

[logging]
level=INFO
file=/var/log/app.log
EOF

3. Here Strings - Bitta qator input

Here String - bu bitta qatorli matnni buyruqga tez berish uchun qisqa yo'l.

# JSON ma'lumotlarni qayta ishlash
jq '.' <<< '{"name": "John", "age": 30, "city": "Tashkent"}'
jq '.name' <<< '{"name": "John", "age": 30}'

# Base64 kodlash/dekodlash
echo "Hello World" | base64  # kodlash
base64 -d <<< "SGVsbG8gV29ybGQ="  # dekodlash

# String operatsiyalari
grep -i "tashkent" <<< "Men Tashkentda yashayman"
sed 's/old/new/' <<< "old text here"

# O'zgaruvchi bilan ishlash
MESSAGE="DevOps is awesome!"
grep "DevOps" <<< "$MESSAGE"
wc -w <<< "$MESSAGE"  # so'zlar sonini hisoblash

<<< ma'nosi:

• O'ng tarafdagi matnni buyruqga input sifatida ber
• Here Document'dan farqli ravishda, faqat bitta qator uchun
• O'zgaruvchilar kengaytiriladi ($VAR ishlatiladi)

---

Advanced Techniques - Mukammal Texnikalar

1. File Descriptors - Fayl Identifikatorlari

File Descriptor (FD) - bu ochiq fayllar uchun raqamli identifikator. Standart 0,1,2 dan tashqari, qo'shimcha descriptor'lar yaratib, murakkab operatsiyalar bajarish mumkin.

# Custom file descriptor yaratish
exec 3> natija.txt           # FD 3 ni faylga bog'lash
echo "Test ma'lumot" >&3     # FD 3 ga yozish
ls -la >&3                   # FD 3 ga list natijasini yozish
date >&3                     # FD 3 ga joriy sanani yozish
exec 3>&-                    # FD 3 ni yopish

# Multiple file descriptors
exec 3> success.log          # Muvaffaqiyatli operatsiyalar
exec 4> error.log            # Xatolar
exec 5> debug.log            # Debug ma'lumotlari

echo "Jarayon boshlandi" >&3
echo "Debug: parametrlar tekshirildi" >&5

# Barcha FD larni yopish
exec 3>&- 4>&- 5>&-

Stdout Backup va Restore:

# Stdout ni vaqtincha saqlash va o'zgartirish
exec 4>&1                    # Joriy stdout ni FD 4 ga saqlash
exec 1> temp.log             # Stdout ni faylga yo'naltirish

echo "Bu temp.log ga yoziladi"
ls -la  # Bu ham temp.log ga yoziladi

exec 1>&4                    # Stdout ni tiklash (ekranga qaytarish)
exec 4>&-                    # Backup FD ni yopish

echo "Bu yana ekranga chiqadi"

Nima uchun kerak? Script ichida vaqtincha output'ni boshqarish, log fayllariga alohida ma'lumotlar yozish uchun juda foydali.

2. Process Substitution - Jarayon O'rniga Qo'yish

Process Substitution - bu buyruq natijasini vaqtinchalik fayl sifatida ishlatish usuli. Bu juda kuchli texnika, chunki haqiqiy fayl yaratmasdan turib buyruq natijalarini boshqa buyruqlarga berish mumkin.

# Ikki katalogni taqqoslash
diff <(ls /home/user1) <(ls /home/user2)

# Tartiblangan fayllarni taqqoslash  
comm <(sort file1.txt) <(sort file2.txt)

# Ikkita server'dagi jarayonlarni taqqoslash
diff <(ssh server1 'ps aux | sort') <(ssh server2 'ps aux | sort')

# DevOps misollar
diff <(kubectl get pods -o name) <(cat expected-pods.txt)
diff <(docker ps --format "{{.Names}}") <(cat running-containers.txt)

# Database taqqoslash
diff <(mysql -e "SHOW DATABASES;" db1) <(mysql -e "SHOW DATABASES;" db2)

# Log file'larni taqqoslash
diff <(grep ERROR /var/log/app1.log) <(grep ERROR /var/log/app2.log)

<() qanday ishlaydi:

1. Qavs ichidagi buyruq bajariladi
2. Natija vaqtinchalik fayl sifatida taqdim etiladi
3. Asosiy buyruq bu faylni o'qiydi
4. Fayl avtomatik o'chiriladi

Afzalliklari:

• Haqiqiy vaqtinchalik fayl yaratmaslik
• Xotira tejash
• Jarayonlar parallel ishlaydi (tezroq)

3. Named Pipes (FIFO) - Nomlangan Quvurlar

Named Pipe - bu maxsus fayl turi bo'lib, bir jarayondan ikkinchisiga real vaqtda ma'lumot uzatish uchun ishlatiladi. Oddiy fayldan farqli ravishda, ma'lumotni saqlamas, faqat uzatadi.

# Named pipe yaratish
mkfifo /tmp/data_pipe
mkfifo /tmp/log_pipe

# Producer (Terminal 1) - ma'lumot yuboruvchi
echo "Real-time ma'lumot" > /tmp/data_pipe
date > /tmp/data_pipe

# Consumer (Terminal 2) - ma'lumot qabul qiluvchi
cat < /tmp/data_pipe

# Real-time log monitoring
mkfifo /tmp/error_pipe

# Log'dan xatolarni ajratish va pipe'ga yuborish
tail -f /var/log/app.log | grep ERROR > /tmp/error_pipe &

# Xatolarni real vaqtda qayta ishlash
while read line; do
    echo "ALERT: $line" 
    echo "Xato vaqti: $(date)" | mail admin@company.com
done < /tmp/error_pipe

Named pipe'lar bilan complex workflow:

# Microservice'lar orasida aloqa
mkfifo /tmp/order_pipe
mkfifo /tmp/payment_pipe
mkfifo /tmp/notification_pipe

# Order service
while true; do
    read order < /tmp/order_pipe
    # Process order
    echo "order_$order processed" > /tmp/payment_pipe
done &

# Payment service  
while true; do
    read payment < /tmp/payment_pipe
    # Process payment
    echo "payment for $payment completed" > /tmp/notification_pipe
done &

# Notification service
while true; do
    read notification < /tmp/notification_pipe
    echo "Notification sent: $notification"
done &

Ishlatish joylari:

• Real-time data processing
• Microservice'lar orasida aloqa
• Log monitoring va alerting
• Stream processing