# I/O Mastery: Datenströme biegen und bündeln

TL;DR / Management Summary In Linux ist alles eine Datei, und jeder Prozess hat drei Standard-Kanäle: stdin (0), stdout (1) und stderr (2). Ein Senior Admin weiß genau, wie er diese Kanäle manipuliert. Wir nutzen Redirection, um Logs zu trennen, Here-Documents (<<EOF), um mehrzeilige Konfigurationsdateien per Skript zu schreiben, und Here-Strings (<<<), um Variablen effizient an Tools zu übergeben. Wer I/O beherrscht, beherrscht die Kommunikation zwischen Programmen.

# 1. Einführung & Architektur

Die Welt der File-Descriptoren.

Jeder Prozess startet mit drei offenen Dateideskriptoren (FDs).

# Die I/O Schichten (Mermaid)

graph TD
    subgraph "Process"
        A[App Engine] --> FD0[FD 0: stdin]
        A --> FD1[FD 1: stdout]
        A --> FD2[FD 2: stderr]
    end
    B[Keyboard / Pipe] --> FD0
    FD1 --> C[Terminal / File]
    FD2 --> D[Error Log / Terminal]
    E[Custom: FD 3-9] --> A

# 2. Redirection: Umleiten mit Präzision

Standard-Output und Fehler trennen.

# stdout und stderr bündeln

# Alles in eine Datei (inkl. Fehlermeldungen)
command &> all_output.log

# Alles ins Nirgendwo (Silent Mode)
command > /dev/null 2>&1

# Nur Fehler umleiten

# Trennung von Daten und Fehlern
sudo apt update > updates.log 2> errors.log

# 3. Here-Documents: Mehrzeiler schreiben

Automatisierte Konfigurations-Erstellung.

<<EOF erlaubt es uns, einen ganzen Textblock an einen Befehl zu senden.

# Beispiel: Eine Nginx-Konfig generieren

cat <<EOF > /etc/nginx/conf.d/myapp.conf
server {
    listen 80;
    server_name ${HOSTNAME}.company.local;
    root /var/www/html;
}
EOF

# 4. Day-2 Operations: Here-Strings

Effizientes Variablen-Parsing.

Anstatt echo $VAR | command zu nutzen, was eine Subshell öffnet, nutzen wir <<<.

# Extrahiere die IP aus einer Variable
READABLE_IP=$(grep -oE "[0-9.]+" <<< "$RAW_DATA")

# 5. Troubleshooting & “War Stories”

Wenn der Output verschwindet.

# Story 1: “Der volle Puffer bei stderr”

Symptom: Ein Skript hakt, wenn es massiv Fehler produziert, obwohl 2> /dev/null gesetzt ist. Ursache: Das Terminal-Fenster oder der Logging-Dämon kann die schiere Menge an Daten nicht schnell genug “wegwerfen”. Lösung: Nutzen Sie exec 2> /dev/null am Anfang des Skripts, um den Deskriptor permanent auf Kernel-Ebene umzubiegen.

# Story 2: “Das Verschlucken von Variablen”

Symptom: In einem Here-Doc für ein SQL-Skript werden die $ Zeichen als Bash-Variablen interpretiert und durch Leerstrings ersetzt. Die Datenbank meldet Syntaxfehler. Ursache: Fehlendes Escaping. Lösung: Nutzen Sie <<'EOF' (Single Quotes), um die Expansion komplett zu deaktivieren, oder escapen Sie einzelne Zeichen mit \$.

# 6. Fazit & Empfehlung

• Sauberkeit: Nutzen Sie Here-Docs statt hunderter echo Zeilen. Es ist deutlich lesbarer.
• Logging: Leiten Sie stderr immer in ein separates File oder an den Syslog (logger) weiter.
• Wahl: Nutzen Sie &> für schnelles Debugging, aber seien Sie explizit mit 1> und 2> in produktiven Skripten.

# Anhang: Cheatsheet