LFCA: „Linux“ operacinės sistemos supratimas - 1 dalis

„Linux Foundation“ pristatė naują ikiprofesionalų IT sertifikatą, žinomą kaip „Linux Foundation Certified IT Associate“ (LFCA). Tai naujas pradinio lygio sertifikatas, kurio pagrindinis tikslas yra išbandyti pagrindines IT sąvokas, tokias kaip pagrindinės sistemų administravimo komandos, debesų kompiuterija, saugumas ir „DevOps“.

LFCA: apžvalga ir kurso planas

Čia pateikiama kompetencijų ir sričių, kurias bandys išbandyti LFCA, santrauka:

• „Linux“ operacinė sistema - 1 dalis
• Failų valdymo komandos - 2 dalis
• „Linux“ sistemos komandos - 3 dalis
• Bendrosios tinklo komandos - 4 dalis

• „Linux“ vartotojų valdymas - 5 dalis
• Tvarkykite laiką ir datą sistemoje „Linux“ - 6 dalis
• Valdykite programinę įrangą sistemoje „Linux“ - 7 dalis
• Stebėkite pagrindinę „Linux“ metriką - 8 dalis
• „Linux“ pagrindiniai tinklai - 9 dalis
• „Linux“ dvejetainiai ir dešimtainiai skaičiai - 10 dalis
• LFCA: sužinokite tinklo IP adresų diapazono klases - 11 dalis
• LFCA: sužinokite pagrindinius tinklo trikčių šalinimo patarimus - 12 dalis

• Sužinokite apie debesų kompiuterijos pagrindus - 13 dalis
• Sužinokite apie prieinamumą debesyje, našumą ir mastelį - 14 dalis
• LFCA: mokykitės kompiuterių be serverio, naudos ir spąstų - 15 dalis
• LFCA: sužinokite apie debesies išlaidas ir biudžeto sudarymą - 16 dalis

• Pagrindiniai saugos patarimai, kaip apsaugoti „Linux“ sistemą - 17 dalis
• Naudingi patarimai, kaip apsaugoti duomenis ir „Linux“ - 18 dalis
• Kaip pagerinti „Linux“ tinklo saugumą - 19 dalis

LFCA sertifikavimo apžvalga

LFCA sertifikatas suteikia pagrindinių žinių apie pagrindines sistemos ir failų valdymo komandas, tinklo komandas ir trikčių šalinimą, debesų kompiuterijos koncepcijas, duomenų saugumą, kuris apima sistemos ir tinklo saugumą, ir „DevOps“ pagrindus.

Gerai susipažinę su pagrindinėmis sąvokomis ir išlaikę LFCA egzaminą, galite tikėtis pradėti dirbti su LFCE („Linux Foundation Certified Engineer“).

LFCA egzaminas yra kelių pasirinkimų egzaminas ir kainuoja 200 USD. Tai atliekama internetu, nuotolinis prokuroras visą posėdį stebi jus per internetinę kamerą. Išlaikius egzaminą jums bus įteiktas LFCA ženklelis ir pažymėjimas, galiojantys 3 metus.

„Linux“ pagrindai

Šiame mergaitės skyriuje aptarsime šiuos skyrius:

• „Linux“ operacinė sistema - 1 dalis
• Failų valdymo komandos - 2 dalis
• „Linux“ sistemos komandos - 3 dalis
• Bendrosios tinklo komandos - 4 dalis

Be didesnio pasvarstymo, šokkime į dešinę.

Šis straipsnis yra LFCA serijos 1 dalis, kuri apims reikalingas sritis ir kompetencijas, reikalingas LFCA sertifikavimo egzaminui.

Suprasti „Linux“ operacinę sistemą

Pradėdami darome prielaidą, kad atlikdami savo kasdienes skaičiavimo užduotis galėjote bendrauti su „Windows“ ar „MacOS“ arba abiem. Abi yra operacinės sistemos ir leidžia jums sąveikauti su kompiuterio aparatinės ir programinės įrangos komponentais ir atlikti daugybę užduočių, įskaitant naršymą, žaidimus, muzikos ir vaizdo srautinį perdavimą bei programinės įrangos kūrimą, paminėdami tik keletą.

„Windows“ yra įprasta operacinė sistema ir turi didelę rinkos dalį tarp darbalaukio vartotojų. Tai lengva naudoti ir išmokti, o tai dažniausiai yra vartai besimokantiesiems, kurie žengia kūdikio žingsnius mokydamiesi bendrauti su kompiuteriais.

Nepaisant to, kad „Windows“ yra lengva naudoti ir palaikoma daugybė aparatinių įrenginių, ji turi nemažai trūkumų. Pirma, „Windows“ yra patentuota „Microsoft“ operacinė sistema, už kurią mokama už daugumą programų, pvz., „Microsoft Office“ rinkinį. Tai užrakina daugelį, kurie neturi finansinių galimybių įsigyti produkto licenciją.

Tas pats pasakytina ir apie „Apple“ „MacOS“, kuris, nepaisant savo elegancijos ir pagirtino saugumo, yra pridėtas nemažą kainą. Tiesą sakant, už kai kurias „AppStore“ programas dažniausiai mokama. Vartotojai dažnai apsisprendė mokėti už klastingas programų, kurios kitose platformose būtų nemokamos, prenumeratas.

Be to, „Windows“ yra nestabili ir dažnai pažeidžiama kenkėjiškų programų, tokių kaip virusai ir Trojos arklys, atakų. Galite išleisti šimtus dolerių apsaugodami patikimas antivirusines programas, kad apsisaugotumėte nuo atakų ir pažeidimų, arba sumokėti profesionalui už viruso diagnozavimą ir pašalinimą.

Be to, saugos pataisų ir funkcijų atnaujinimų taikymas dažnai yra ilgas procesas. Priklausomai nuo atnaujinimo dydžio, sistemos atnaujinimas gali trukti nuo trisdešimt minučių iki valandos, o tai dažnai sukelia sistemos perkrovimų serija.

„Linux“, kaip ir „Windows“ bei „macOS“, yra dar viena operacinė sistema, audra perėmusi IT pramonę. „Linux“ yra visur paplitusi ir kasdien naudojama tūkstančių vartotojų.

Populiari „Android“ operacinė sistema, valdanti milijonus išmaniųjų įrenginių, yra pagrįsta „Linux“ branduoliu. Jūsų mėgstamiausias „Android“ išmanusis telefonas arba išmanusis televizorius jūsų svetainėje veikia „Linux“. Svarbiausia, kad „Linux“ yra vyraujanti interneto sistema, užimanti didžiulę dalį interneto prieglobos platformų ir interneto serverių. Maždaug 90% viešojo debesies ir 99% superkompiuterių rinkos dalies palaiko „Linux“.

Taigi, kaip atsirado „Linux“?

Šioje vietoje bus protinga, jei grįšime į praeitį ir pažvelgsime į vienos iš dažniausiai naudojamų operacinių sistemų genezę.

„Linux“ istorija prasidėjo 1960-aisiais „AT&T Bell Labs“, kur „Multics“ projekte kartu su kitais kūrėjais dirbo C programavimo kalbos tėvas Dennisas Ritchie ir amerikiečių kompiuterių mokslininkas KenThompsonas. „Multics“ buvo operacinė sistema, kuri maitino didžiųjų kompiuterių sistemas.

Du informatikai siekė sukurti daugeliui vartotojų reikalaujančią, daugelį užduočių atliekančią operacinę sistemą su hierarchine failų sistema. Iš pradžių „Multics“ buvo mokslinių tyrimų projektas, tačiau jis greitai virto komerciniu produktu. Nesužavėję „Multics“ krypties, du pagrindiniai kūrėjai suplanavo savo kursą ir nusprendė sukurti kitą „Multics“ pagrindu veikiančią sistemą, vadinamą UNICS, kuri vėliau peraugo į UNIX.

1970-aisiais ir 80-aisiais UNIX tapo vis populiaresnis, ypač akademiniuose sluoksniuose. Tai patvirtino kelios institucijos, įskaitant Kalifornijos Berklio universitetą, kuris vėliau pakeitė savo trajektoriją. Kūrėjai universitete toliau dirbo prie UNIX kodo ir sugalvojo BSD, „Berkeley Software Development“ akronimą. Vėliau BSD įkvėpė kelias operacines sistemas, kai kurios iš jų vis dar naudojamos, pavyzdžiui, „FreeBSD“ ir „NetBSD“.

„Bells Labs“ tęsė UNIX tyrimus ir plėtrą, sukeldami kitus UNIX variantus, kuriuos vėliau priėmė komerciniai pardavėjai. Tačiau BSD buvo kur kas populiaresnė nei komerciniai „Bells Labs“ variantai.

Tuo tarpu 1991 m. Absolventas suomis Linus Torvalds kūrė UNIX versiją, vadinamą MINIX, tačiau nusivylė licencijavus projektą. Laiške, adresuotame savo MINIX vartotojų grupei, jis pranešė, kad dirba su nauju branduoliu, kuris vėliau buvo pavadintas „Linux“ branduoliu. Jis naudojo GNU kodą, kartu su GNU kompiliatoriumi ir „bash“, kad sukurtų pirmąjį perspektyvų „Linux“ branduolį, kuris vėliau buvo licencijuotas pagal GNU/GPL modelį.

„Linux“ branduolys padėjo sukurti šimtus „Linux“ paskirstymų ar skonių. Išsamią informaciją apie populiarius „Linux“ paskirstymus galite gauti stebėdami.

„Linux“ yra atviro kodo operacinė sistema. Ką tai reiškia? Na, tai reiškia, kad galite peržiūrėti „Linux“ šaltinio kodą, jį modifikuoti ir laisvai platinti visiškai nemokamai. Kvalifikuoti vartotojai, pvz., Kūrėjai, taip pat gali prisidėti prie kodo, kad jis būtų geresnis ir įdomesnis.

Dėl šios priežasties yra šimtai „Linux“ paskirstymų su skirtingomis paketų valdymo sistemomis, programinės įrangos programomis ir vizualiniu patrauklumu. „Linux“ platinimas, šnekamojoje kalboje vadinamas „distro“, yra „Linux“ operacinės sistemos versija, kuri yra iš anksto supakuota su programomis, bibliotekomis, valdymo įrankiais ir kita papildoma programine įranga. Visi paskirstymai gaunami iš „Linux“ branduolio.

Nemažai daliai RHEL - „Red Hat Enterprise Linux“ - reikalinga prenumerata, kad būtų galima palaikyti, apsaugoti ir atnaujinti funkcijas.

Yra 4 pagrindinės „Linux“ paskirstymų grupės:

• „Debian“ šeimos sistemos (pvz., „Ubuntu“, „Mint“, „Elementary“ ir „Zorin“).
• „Fedora“ šeimos sistemos (pvz., „CentOS“, „Red Hat 7“ ir „Fedora“).
• SUSE šeimos sistemos (pvz., „OpenSUSE“ ir SLES).
• Arch sistemos (pvz., Arch, Manjaro, ArchLabs ir ArcoLinux).

Kai kurie populiarūs ir plačiai naudojami „Linux“ paskirstymai apima:

• „Ubuntu“
• „Debian“
• „Linux Mint“
• Fedora
• Gilinti
• „Manjaro Linux“
• „MX Linux“
• Pagrindinė OS
• „CentOS“
• „OpenSUSE“

Pradedantiesiems pritaikyti platinimai, kuriuos labai rekomenduojama pradedantiesiems „Linux“, yra „Ubuntu“, „Mint“, „Zorin OS“ ir „Elementary OS“. Tai daugiausia lemia jų patogumas vartotojui, paprastos ir tvarkingos vartotojo sąsajos bei didelis pritaikymas.

Kai kurie skoniai, tokie kaip „Zorin“ OS, labai panašūs į „Windows 10“, todėl jie idealiai tinka „Windows“ vartotojams, pereinantiems prie „Linux“. Kiti, pvz., „Elementary OS“, atidžiai imituoja „MacOS“ su parašo doko meniu.

Tarpiniams vartotojams arba tiems, kurie gana gerai suvokia „Linux“, pakaks „CentOS“, „Debian“ ir „Fedora“. Patyrusiems vartotojams, kurie žino „Linux“ sistemos administravimo ypatybes, būtų patogu dirbti su „Arch“ pagrįstomis „Linux“ sistemomis ir „Gentoo“.

Kiekvienas „Linux“ platinimas yra unikalus savaip, kalbant apie darbalaukio aplinką arba grafinę vartotojo sąsają (GUI) ir numatytąsias programas. Vis dėlto, norėdami pradėti, dauguma pristatys tokias programas, kaip „LibreOffice Suite“, „Thunderbird“ pašto klientas, GIMP paveikslėlių redaktorius ir daugialypės terpės programas.

Serverio aplinkose plačiai naudojami „Linux“ paskirstymai apima:

• „Red Hat Enterprise Linux“ (RHEL)
• „SUSE Linux Enterprise Server“ (SLES)
• „Ubuntu“ serveris
• „Debian“

„Linux“ apima šiuos pagrindinius komponentus.

Bet kurios „Linux“ sistemos pagrindas yra „Linux“ branduolys. Parašytas C, branduolys susieja aparatūros komponentus su pagrindine programine įranga ir programomis. Branduolys valdo vykstančius procesus ir nustato, kurie gali naudotis procesoriumi ir kokią laiko trukmę. Tai taip pat nustato atminties kiekį, kurį gauna kiekvienas procesas. Be to, jis tvarko įrenginių tvarkykles ir gauna paslaugų užklausas iš vykdomų procesų.

Įkrovos programa yra programa, kuri tvarko paleidimo procesą „Linux“ sistemoje. Jis įkelia operacinę sistemą iš kietojo disko į pagrindinę atmintį. Įkrovos įrankis nėra būdingas tik „Linux“. Jis taip pat yra „Windows“ ir „MacOS“. „Linux“ sistemoje įkrovos programa vadinama GRUB. Naujausia versija yra GRUB2, kurią naudoja „systemd“ paskirstymai.

Trumpa inicijavimo forma „Init“ yra pirmasis procesas, vykdomas įjungus sistemą. Jam suteikiamas 1 proceso ID (PID) ir jis sukuria visus kitus „Linux“ sistemos procesus, įskaitant demonus ir kitus pagrindinius procesus bei paslaugas. Taigi jis pakrikštytas kaip visų procesų motina. „Init“ veikia fone iki taško, kai sistema yra išjungta.

Ankstyviausios „Init“ sistemos buvo „System V Init“ (SysV) ir „Upstart“. Šiuolaikinėse sistemose juos pakeitė systemd init.

Daemonai yra procesai, tyliai veikiantys fone nuo pat sistemos paleidimo. Demonus vartotojas gali valdyti komandinėje eilutėje. Juos galima sustabdyti, paleisti iš naujo, išjungti arba įjungti įkrovos metu. Demonų pavyzdžiai yra sshd, kuris yra SSH demonas, valdantis nuotolinius SSH ryšius, ir ntpd, kuris tvarko laiko sinchronizavimą serveriuose.

„Linux“ apvalkalas yra komandinės eilutės sąsaja, sutrumpintai kaip CLI, kurioje komandos vykdomos arba iškviečiamos administravimo užduotims atlikti ir automatizuoti. Tarp populiarių kriauklių yra „bash shell“ („bash“) ir „Z shell“ (zsh).

Stalinio kompiuterio aplinką vartotojas naudoja sąveikaudamas su „Linux“ sistema. Tai suteikia GUI (grafinę vartotojo sąsają), kurią galima padaryti naudojant „X Windows“ sistemos programinę įrangą. „X Windows“ sistema („X11“, dar vadinama „X“) yra sistema, teikianti ekrano pagrindą arba GUI ir nustatanti, kaip vartotojai sąveikauja su „Windows“, klaviatūra, pele ir jutikline dalimi.

Į įprastą darbalaukio aplinką įeina GNOME, MATE, XFCE, LXDE, „Enlightenment“, „Cinnamon“, „Budgie“ ir „KDE Plasma“. Darbalaukio valdytojai pateikia grafinius komponentus, tokius kaip failų tvarkyklės, darbalaukio valdikliai, fono paveikslėliai, piktogramos ir kiti grafiniai elementai.

Darbalaukio aplinka suteikia jums tik pagrindines programas, kad galėtumėte pradėti. Kaip ir „Windows“ ar „MacOS“, galite įdiegti programas kasdieniniam naudojimui. Tai apima tokias programas kaip „Google Chrome“, VLC media player, Skype, LibreOffice suite, DropBox, GIMP image editor ir kt. Kai kurie paskirstymai siunčiami su savo programinės įrangos centru, kuris veikia kaip parduotuvė, iš kurios galite atsisiųsti reikalingas programas.

Šiuo metu tampa aišku, kodėl „Linux“ yra mėgstama daugelio vartotojų ir įmonių operacinė sistema. Trumpai apibendrinkime keletą „Linux“ naudojimo pranašumų.

Kaip jau buvo pažymėta anksčiau, „Linux“ yra visiškai atvirasis šaltinis. Kvalifikuoti vartotojai gali peržiūrėti kodą, be jokių apribojimų jį keisti bet kokiu norimu tikslu ir dalytis juo su bendruomene. Be to, daugumą distribucijų - išskyrus keletą - galima nemokamai atsisiųsti ir naudoti nemokant už licencijas.

„Windows“ yra patentuota, o kai kurie jos produktai yra gana brangūs. Šiuo metu „Microsoft Office“ rinkinio kaina yra 430 USD. „Windows Server 2019“ licencijavimas siekia net 6 000 USD. „macOS“ yra vienodai brangus, o už daugybę programų iš „App Store“ mokama per prenumeratą.

Vienas pagrindinių „Linux“ vartotojams teikiamų pranašumų yra galimybė pritaikyti praktiškai bet kurį komponentą pagal savo pageidavimus. Galite patobulinti išvaizdą, įskaitant foną, fono paveikslėlį, spalvų schemą, piktogramos išvaizdą ir pan., Kad pagerintumėte jų išvaizdą.

„Linux“ sistemos pasižymi nuostabiu stabilumo ir saugumo laipsniu. „Linux“ yra mažiau jautri atakoms ir, jei nuolat atnaujinsite savo sistemą, kur kas rečiau tapsite kenkėjiškų programų, tokių kaip virusai ir Trojos arkliai, aukomis.

Dėl savo saugumo ir stabilumo „Linux“ yra tinkamiausias pasirinkimas serverių aplinkoms talpinant svetaines, duomenų bazes ir programas. Norint sukurti visavertį interneto serverį kartu su kitais komponentais, tokiais kaip duomenų bazės ir scenarijų įrankiai, reikia tik kelių komandų. Klasikinis pavyzdys yra populiarus LAMP serveris, kuris yra „Apache“ tinklo serverio, „MySQL“ duomenų bazės ir PHP scenarijų kalbos visuma.

Turint stabilumą, kurį suteikia „Linux“, vargu ar kada reikės iš naujo paleisti serverį, išskyrus tuos atvejus, kai reikia atnaujinti branduolį. Tai užtikrina maksimalų serverių veikimo laiką ir aukštą prieinamumą.

Dauguma „Linux“ paskirstymų gali veikti asmeniniuose kompiuteriuose, kurių sistemos specifikacijos yra žemos, pvz., Procesorius ir RAM. Tiesą sakant, galite atgaivinti kai kuriuos senus asmeninius kompiuterius, įdiegdami keletą lengvų „Linux“ paskirstymų, tokių kaip „Linux Lite“, „Puppy Linux“ ir „AntiX“.

Kai kurie gali veikti sistemoje, kurioje yra tik 1 GB RAM, 512 MHz procesorius ir 5 GB kietasis diskas. Dar įspūdingiau yra tai, kad jūs netgi galite paleisti šiuos paskirstymus iš „Live USB“ atmintinės ir vis tiek dirbti.

Pagrindiniai „Linux“ paskirstymai, tokie kaip „Debian“ ir „Ubuntu“, talpyklose talpina tūkstančius programinės įrangos paketų. Vien „Ubuntu“ gali pasigirti daugiau nei 47 000 paketų. Galite lengvai įdiegti programas, vykdydami keletą komandų terminale arba naudodami programų centrus, kurie yra įtraukti į paskirstymus.

Be to, galite gauti įvairių programų, atliekančių panašias užduotis, pvz., Teksto apdorojimas, dalijimasis failais, garso/vaizdo įrašų redagavimas, grafinis dizainas ir daug daugiau. Jūs tiesiog esate sugadintas dėl pasirinkimo ir galite pasirinkti įvairias programas užduočiai atlikti.

„Linux“ operacinę sistemą kuria ir prižiūri energinga kūrėjų bendruomenė, kuri nenuilstamai dirba visą parą, kad užtikrintų geriausią programinės įrangos, saugos naujinimų ir klaidų taisymo būdą.

Pagrindiniuose rajonuose, tokiuose kaip „Ubuntu“ ir „Debian“, yra didelė kūrėjų bendruomenė ir daugybė forumų, kuriuose vartotojams teikiama pagalba ir patarimai, ypač kai jie susiduria su sunkumais ar iššūkiais.

Tai buvo „Linux“ operacinės sistemos ir jos vietos nuolat besikeičiančioje skaičiavimo aplinkoje vaizdas iš paukščio skrydžio. Tiesa, „Linux“ yra visur paplitęs ir padarė neištrinamą ženklą sparčiai besikeičiančiame technologiniame pasaulyje, kuriame gyvename. Taigi, norint įgyti pagrindinius „Linux“ įgūdžius, būtina įgyti bet kurį IT specialistą, norintį padidinti konkurencingos IT profesijos laiptelius.

Mokymasis „Linux“ atvers duris į kitas pažangias IT sritis, tokias kaip „DevOps“, kibernetinis saugumas ir „Cloud computing“. Tolesnėse temose mes sutelksime dėmesį į pagrindines „Linux“ komandas, kurias turite turėti po ranka, kai judate.