LFCA: Linuxi operatsioonisüsteemi mõistmine - 1. osa

Linuxi sihtasutus avalikustas uue kutseeelse IT-sertifikaadi, mida nimetatakse Linux Foundationi sertifitseeritud IT-sidusettevõtjaks (LFCA). See on uus algtaseme sertifikaat, mis keskendub selliste põhiliste IT-kontseptsioonide testimisele nagu põhilised süsteemihalduse käsud, pilvandmetöötlus, turvalisus ja DevOps.

LFCA: ülevaade ja kursuse ülevaade

Siin on kokkuvõte kompetentsidest ja domeenidest, mida LFCA proovib proovida:

  • Linuxi operatsioonisüsteem - 1. osa
  • Failihalduse käsud - 2. osa
  • Linuxi süsteemi käsud - 3. osa
  • Üldised võrgukäsud - 4. osa

  • Linuxi kasutajahaldus - 5. osa
  • Kellaaja ja kuupäeva haldamine Linuxis - 6. osa
  • Tarkvara haldamine Linuxis - 7. osa
  • Jälgige Linuxi põhimeetrikat - 8. osa
  • Linuxi põhivõrgu loomine - 9. osa
  • Linuxi kahend- ja kümnendarvud - 10. osa
  • LFCA: õppige võrgu IP-aadressivahemiku klassid - 11. osa
  • LFCA: lugege põhivõrgu tõrkeotsingu näpunäiteid - 12. osa

  • Õppige pilvandmetöötluse aluseid - 13. osa
  • Õppige pilve kättesaadavust, jõudlust ja mastaapsust - 14. osa
  • LFCA: õppige serverivaba andmetöötlust, eeliseid ja lõkse - osa 15
  • LFCA: õppige pilvekulusid ja eelarvestamist - 16. osa

  • Põhilised turvanõuanded Linuxi süsteemi kaitsmiseks - 17. osa
  • Kasulikud näpunäited andmete ja Linuxi turvamiseks - 18. osa
  • Kuidas parandada Linuxi võrgu turvalisust - 19. osa

LFCA sertifikaadi ülevaade

LFCA sertifikaat annab põhiteadmised süsteemide ja failihalduse põhikäskudest, võrgukäskudest ja tõrkeotsingust, pilvandmetöötluse kontseptsioonidest, andmeturbest, mis hõlmab süsteemi ja võrgu turvalisust, ning DevOpsi põhitõdedest.

Kui olete põhjalikult mõistnud põhimõisteid ja sooritanud LFCA eksami, võite oodata LFCE (Linux Foundation Certified Engineer) alustamist.

LFCA eksam on valikvastustega eksam ja maksab 200 dollarit. See viiakse läbi võrgus, kusjuures kaugprokurör hoiab teid kogu istungi vältel veebikaamera kaudu silma peal. Eksami sooritamisel antakse teile LFCA märk ja sertifikaat, mis kehtib 3 aastat.

Linuxi põhialused

Selles neiuosas käsitleme järgmisi peatükke:

  • Linuxi operatsioonisüsteem - 1. osa
  • Failihalduse käsud - 2. osa
  • Linuxi süsteemi käsud - 3. osa
  • Üldised võrgukäsud - 4. osa

Hüppame pikemalt mõtlemata otse sisse.

See artikkel on LFCA seeria 1. osa, mis hõlmab vajalikke domeene ja pädevusi, mis on vajalikud LFCA sertifitseerimise eksamiks.

Linuxi operatsioonisüsteemi mõistmine

Alustades eeldame, et olete oma igapäevaste arvutusülesannete täitmisel suhelnud kas Windowsi või MacOS-iga või mõlemaga. Mõlemad on opsüsteemid ja need võimaldavad teil suhelda arvuti riist- ja tarkvarakomponentidega ning käivitada paljusid ülesandeid, sealhulgas sirvimist, mängimist, muusika ja video voogesitust ning tarkvaraarendust.

Windows on tavaline operatsioonisüsteem ja sellel on märkimisväärne turuosa lauaarvutite kasutajate seas. Seda on lihtne kasutada ja õppida ning see on tavaliselt värav õppijatele, kes astuvad beebi jaoks samme arvutitega suhtlemiseks.

Hoolimata selle hõlpsast kasutamisest ja suure hulga riistvaraseadmete toest, on Windowsil üsna suur osa puudustest. Esiteks on Windows Microsofti patenteeritud operatsioonisüsteem ja enamiku tarkvararakenduste, näiteks Microsoft Office'i paketi eest makstakse. See lukustab paljud, kellel pole finantsvõimalusi toote litsentsi saamiseks.

Sama kehtib ka Apple'i macOS-i kohta, millel on elegantsusest ja kiiduväärsest turvalisusest hoolimata kaasas ka kopsakas hinnasilt. Tegelikult on mõned AppStore'i rakendused tavaliselt tasulised. Kasutajad on sageli otsustanud maksta rakenduste alatu tellimuse eest, mis muidu oleks teistel platvormidel tasuta.

Lisaks on Windows üsna ebastabiilne ja on sageli haavatav rünnakute, näiteks viiruste ja Trooja hobuste suhtes. Võite kulutada sadu dollareid kindlate viirusetõrjeprogrammide turvamiseks rünnakute ja rikkumiste tõrjumiseks või osaliselt maksta varale, makstes professionaalile viiruse diagnoosimiseks ja eemaldamiseks.

Lisaks on turvapaikade ja funktsioonivärskenduste rakendamine sageli pikk protsess. Enamasti võib süsteemi värskendamine sõltuvalt värskenduse suurusest kesta kolmekümnest minutist tunnini ja seda põhjustab sageli süsteemi taaskäivitamine.

Linux, nagu ka Windows ja macOS, on järjekordne operatsioonisüsteem, mis on tormiga üle võtnud IT-tööstuse. Linux on üldlevinud ja seda kasutavad igapäevaselt tuhanded kasutajad.

Populaarne Androidi operatsioonisüsteem, mis toetab miljoneid nutiseadmeid, põhineb Linuxi kernelil. Teie lemmik Android-nutitelefon või nutiteler teie elutoas töötab Linuxi toel. Mis kõige tähtsam, Linux on Internetis ülekaalus süsteem, mis võtab tohutu osa veebimajutusplatvormidest ja internetiserveritest. Ligikaudu 90% avalikust pilvest ja 99% superarvutite turuosast toetab Linux.

Niisiis, kuidas Linux tekkis?

Selles etapis on mõistlik, kui läheme ajas tagasi ja heidame pilgu ühe enimkasutatava operatsioonisüsteemi geneesile.

Linuxi ajalugu ulatub 1960. aastatesse AT&T Bell Labsi laborites, kus Multics'i projektiga tegelesid koos teiste arendajatega Dennis Ritchie - C-programmeerimiskeele isa ja KenThompson - Ameerika arvutiteadlane. Multics oli operatsioonisüsteem, mis töötas suurarvutites.

Kaks arvutiteadlast soovisid ehitada hierarhilise failisüsteemiga mitme kasutaja, mitme ülesandega operatsioonisüsteemi. Esialgu oli Multics uurimisprojekt, kuid sellest sai kiiresti kommertstoode. Kuna Multicssi suund ei avaldanud muljet, kaardistasid kaks juhtarendajat oma kursuse ja asusid välja töötama veel üht Multicsil põhinevat süsteemi UNICS, mis hiljem muutus UNIXiks.

1970. ja 80. aastatel muutus UNIX üha populaarsemaks, eriti akadeemilistes ringkondades. Selle võtsid vastu mitmed institutsioonid, nende seas Berkley California ülikool, mis hiljem oma trajektoori muutis. Ülikooli arendajad töötasid edasi UNIX-koodi kallal ja tulid välja Berkele, mis on lühend Berkeley tarkvaraarendusest. Hiljem inspireeris BSD mitut opsüsteemi, millest mõnda kasutatakse tänapäevalgi, näiteks FreeBSD ja NetBSD.

Bells Labsis jätkus UNIX-i uurimine ja arendamine, mis tõi kaasa UNIX-i muud variandid, mille kommertsmüüjad hiljem vastu võtsid. BSD oli siiski palju populaarsem kui Bells Labsi kaubanduslikud variandid.

Samal ajal töötas 1991. aastal Soome lõpetanud Linus Torvalds UNIXi versiooniga MINIX, kuid oli pettunud projekti litsentsimises. Oma MINIX-i kasutajagrupile adresseeritud kirjas teatas ta, et töötab uue tuuma kallal, mida hiljem nimetati Linuxi tuumaks. Ta kasutas GNU koodi koos GNU kompilaatori ja bashiga, et luua kõigi aegade esimene elujõuline Linuxi kernel, millele anti hiljem litsents GNU/GPL mudeli alusel.

Linuxi kernel pani aluse sadade Linuxi distributsioonide või maitsete arendamisele. Distantsilt saate täieliku ülevaate populaarsetest Linuxi distributsioonidest.

Linux on avatud lähtekoodiga operatsioonisüsteem. Mida see tähendab? Noh, see tähendab, et saate Linuxi lähtekoodi vaadata, seda muuta ja seda tasuta jagada. Kvalifitseeritud kasutajad, näiteks arendajad, saavad koodi paremaks ja huvitavamaks muutmiseks ka oma panuse anda.

Sel põhjusel on sadu Linuxi distributsioone, millel on erinevad paketihaldussüsteemid, tarkvararakendused ja visuaalne ligipääs. Linuxi distributsioon, kõnekeeles tuntud kui distro, on Linuxi operatsioonisüsteemi versioon, mis on pakendatud koos programmide, teekide, haldustööriistade ja muu lisatarkvaraga. Kõik jaotused pärinevad Linuxi tuumast.

Suur hulk RHEL-i - Red Hat Enterprise Linux - vajab tugi-, turva- ja funktsioonivärskenduste jaoks tellimust.

Linuxi distributsioonidel on neli peamist perekonda:

  • Debiani peresüsteemid (nt Ubuntu, Mint, Elementary & Zorin).
  • Fedora peresüsteemid (nt CentOS, Red Hat 7 ja Fedora).
  • SUSE peresüsteemid (nt OpenSUSE ja SLES).
  • Arch süsteemid (nt Arch, Manjaro, ArchLabs ja ArcoLinux).

Mõned populaarsed ja laialdaselt kasutatavad Linuxi distributsioonid hõlmavad järgmist.

  • Ubuntu
  • Debian
  • Linuxi rahapaja
  • Fedora
  • Deepin
  • Manjaro Linux
  • MX Linux
  • Põhiline OS
  • CentOS
  • OpenSUSE

Algajatele mõeldud sõbralikud jaotused, mida Linuxi algajatele soovitatakse, on Ubuntu, Mint, Zorin OS ja Elementary OS. Selle põhjuseks on suuresti nende kasutajasõbralikkus, lihtsad ja korralikud kasutajaliidesed ning kõrge kohandamine.

Mõned maitsed, näiteks Zorin OS, sarnanevad väga Windows 10-ga, mis muudab need ideaalseks Windowsi kasutajatele, kes lähevad üle Linuxile. Teised, näiteks Elementary OS, jäljendavad allkirjastamismenüüga macOSi lähedalt.

Vahekasutajate või suhteliselt hästi Linuxi valdavate kasutajate jaoks piisab CentOSist, Debianist ja Fedorast. Tarbinud kasutajatele, kes teavad Linuxi süsteemihalduse häid külgi, oleks Archi-põhiste Linux-süsteemide ja Gentoo-ga üldiselt mugav töötada.

Iga Linuxi distributsioon on omal moel ainulaadne nii töölauakeskkonna kui ka graafilise kasutajaliidese (GUI) ja vaikerakenduste osas. Alustuseks saadavad enamik siiski juba pakendis olevaid rakendusi nagu LibreOffice Suite, Thunderbirdi meiliserver, GIMP pildiredaktor ja multimeediumrakendused.

Serverikeskkondades laialdaselt kasutatavad Linuxi jaotused hõlmavad järgmist:

  • Red Hat Enterprise Linux (RHEL)
  • SUSE Linux Enterprise Server (SLES)
  • Ubuntu server
  • Debian

Linux hõlmab järgmisi põhikomponente.

Iga Linuxi süsteemi keskmes on Linuxi tuum. C-s kirjutatuna liidab tuum riistvarakomponendid aluseks oleva tarkvara ja programmidega. Kernel haldab töötavaid protsesse ja määrab, millised saavad protsessorit kasutada ja mis aja jooksul. See määrab ka iga protsessi mälumahu. Lisaks haldab see seadme draivereid ja võtab töötavatelt protsessidelt vastu teenusetaotlusi.

Bootloader on programm, mis tegeleb Linuxi süsteemi käivitamise protsessiga. See laadib operatsioonisüsteemi kõvakettalt põhimällu. Alglaadur pole ainult Linuxile omane. See on olemas ka Windowsis ja MacOS-is. Linuxis nimetatakse alglaadurit GRUB-iks. Uusim versioon on GRUB2, mida kasutavad systemd distributsioonid.

Init, initsialiseerimise lühivorm, on esimene protsess, mis töötab pärast süsteemi sisselülitamist. Sellele antakse protsessi ID (PID) 1 ja see sünnitab kõik muud Linuxi süsteemi protsessid, sealhulgas deemonid ja muud taustaprotsessid ning teenused. Seega ristitakse see kõigi protsesside emaks. Init töötab taustal kuni süsteemi välja lülitamiseni.

Varasemad Init-süsteemid hõlmasid System V Init (SysV) ja Upstart. Need on kaasaegsetes süsteemides asendatud systemd init-iga.

Deemonid on protsessid, mis töötavad vaikselt taustal alates süsteemi käivitamisest. Deemonit saab kasutaja käsureal kontrollida. Neid saab käivitamise ajal peatada, taaskäivitada, keelata või lubada. Deemonite näited hõlmavad sshd, mis on SSH-deemon, mis kontrollib SSH kaugühendusi, ja ntpd, mis haldab serverite aja sünkroonimist.

Linuxi kest on käsurealiides, lühendatult CLI, kus käske käivitatakse või kutsutakse haldustoimingute teostamiseks ja automatiseerimiseks. Populaarsete kestade hulka kuuluvad bash shell (bash) ja Z shell (zsh).

Töölauakeskkond on see, mida kasutaja kasutab Linuxi süsteemiga suhtlemiseks. See pakub graafilise kasutajaliidese (GUI), mis on võimalik X-Windowsi süsteemitarkvara kaudu. X Windowsi süsteem (X11, mida nimetatakse ka X-ks) on süsteem, mis pakub ekraaniraamistikku või GUI-d ja määrab kasutajate suhtlemise Windowsi, klaviatuuri, hiire ja puuteplaadiga.

Tavalised töölauakeskkonnad hõlmavad GNOME, MATE, XFCE, LXDE, Enlightenment, Cinnamon, Budgie ja KDE Plasma. Töölauahaldurid pakuvad graafilisi komponente, näiteks failihaldureid, töölaua vidinaid, taustapilte, ikoone ja muid graafilisi elemente.

Töölauakeskkond annab teile alustamiseks ainult põhirakendused. Nii nagu Windows või macOS, saate ka igapäevaseks kasutamiseks rakendusi installida. Nende hulka kuuluvad sellised rakendused nagu Google Chrome, VLC meediumipleier, Skype, LibreOffice suite, DropBox, GIMP pildiredaktor ja nii edasi. Mõne jaotuse tarne on oma tarkvarakeskus, mis toimib kauplusena, kust saate alla laadida vajalikke rakendusi.

Siinkohal saab selgeks, miks Linux on paljude kasutajate ja ettevõtete jaoks lemmik operatsioonisüsteem. Võtame lühidalt kokku mõned Linuxi kasutamise eelised.

Nagu varem mainitud, on Linux täielikult avatud lähtekoodiga. Kvalifitseeritud kasutajad saavad koodi vaadata, seda ilma piiranguteta muuta mis tahes eesmärgil ja soovi korral kogukonnaga jagada. Lisaks on enamik levitusi - välja arvatud mõned - tasuta allalaadimiseks ja kasutamiseks litsentside eest maksmata.

Windows on patenteeritud ja mõned selle tooted on üsna hinnalised. Hetkel on Microsoft Office'i paketi hind 430 dollarit. Windows Server 2019 litsentsimine ulatub 6000 dollarini. macOS on võrdselt kallis ja hea arv App Store'i rakendusi makstakse tellimuse kaudu.

Üks peamisi eeliseid, mida Linux oma kasutajatele pakub, on võimalus kohandada praktiliselt kõiki komponente vastavalt oma eelistustele. Nende väljanägemise parandamiseks saate välimust ja tunnet muuta, sealhulgas taustapilti, taustpilti, värvilahendust, ikooni välimust ja nii edasi.

Linuxi süsteemidel on imetlusväärne stabiilsuse ja turvalisuse tase. Linux on rünnakutele vähem vastuvõtlik ja kui te oma süsteemi pidevalt värskendate, langeb teil palju vähem tõenäosus pahavara, näiteks viiruste ja troojalaste ohvriks.

Tänu oma turvalisusele ja stabiilsusele on Linux veebisaitide, andmebaaside ja rakenduste hostimisel serverikeskkondade jaoks parim valik. Täisväärtusliku veebiserveri juurutamiseks on muude komponentide, näiteks andmebaaside ja skriptimisvahendite kõrval vaja vaid mõnda käsku. Klassikaliseks näiteks on populaarne LAMP-server, mis on Apache veebiserveri, MySQL-i andmebaasi ja PHP-skriptikeele liit.

Tänu Linuxi pakutavale stabiilsusele ei pea te oma serverit taaskäivitama, välja arvatud juhul, kui peate värskendama kernelit. See tagab serverite maksimaalse tööaja ja kõrge kättesaadavuse.

Enamik Linuxi distributsioone suudavad töötada madalate süsteemi spetsifikatsioonidega arvutites, näiteks protsessor ja RAM. Tegelikult saate taaselustada mõned vanad arvutid, installides mõned kerged Linuxi jaotused, näiteks Linux Lite, Puppy Linux ja AntiX.

Mõned saavad töötada süsteemis, kus on ainult 1 GB RAM-i, 512 MHZ protsessorit ja 5 GB kõvaketast. Veelgi muljetavaldav on see, et saate neid jaotusi isegi Live USB-mälupulga käitada ja ikkagi tööd teha.

Suuremad Linuxi distributsioonid, nagu Debian ja Ubuntu, majutavad oma hoidlates tuhandeid tarkvarapakette. Ainuüksi Ubuntu uhkustab üle 47 000 paketiga. Rakendusi saate hõlpsalt installida, käivitades terminalis mõne käsu või kasutades jaotustes sisalduvaid rakenduskeskusi.

Lisaks saate hankida mitmesuguseid rakendusi, mis täidavad sarnaseid ülesandeid, näiteks tekstitöötlus, failide jagamine, heli/video esitamine fototöötlusena, graafiline disain ja palju muud. Teil on valikuvõimalused lihtsalt ära hellitatud ja saate ülesande täitmiseks valida mitmesuguseid rakendusi.

Linuxi operatsioonisüsteemi töötab välja ja hooldab elav arendajate kogukond, kes töötab väsimatult ööpäevaringselt, et tagada tarkvararakenduste, turvavärskenduste ja veaparanduste parim viis.

Suurtes distros, nagu Ubuntu ja Debian, on suur arendajate kogukond ja palju foorumeid, mis pakuvad kasutajatele abi ja juhiseid, eriti kui neil on raskusi või probleeme.

See oli linnulennult Linuxi operatsioonisüsteem ja selle koht pidevalt arenevas arvutikeskkonnas. Tõsi küll, Linux on kõikjal levinud ja on kiires tehnoloogilises maailmas, kus me elame, teinud kustumatu märgi. Seega on Linuxi põhioskuste omandamine hädavajalik kõigile IT-spetsialistidele, kes ootavad konkurentsivõimelise IT-elukutse redelit.

Linuxi õppimine avab uksi teistele arenenud IT-valdkondadele, nagu DevOps, küberturvalisus ja pilvandmetöötlus. Järgmistes teemades keskendume Linuxi põhikäskudele, mis peavad teil käeulatuses käeulatuses olema.