LFCA: Razumevanje operacijskega sistema Linux - 1. del

Fundacija Linux je predstavila novo predpoklicno certifikacijo za informacijsko tehnologijo, imenovano Linux Foundation Certified IT Associate (LFCA). To je novo certificiranje na začetni ravni, ki se osredotoča na preizkušanje temeljnih IT konceptov, kot so osnovni sistemski ukazi za upravljanje, računalništvo v oblaku, varnost in DevOps.

LFCA: Pregled in opis tečaja

Tu je povzetek kompetenc in domen, ki jih bo LFCA želela preizkusiti:

  • Operacijski sistem Linux - 1. del
  • Ukazi za upravljanje datotek - 2. del
  • Sistemski ukazi za Linux - 3. del
  • Splošni ukazi za mreženje - 4. del

  • Upravljanje uporabnikov Linuxa - 5. del
  • Upravljanje ure in datuma v Linuxu - 6. del
  • Upravljanje programske opreme v Linuxu - 7. del
  • Nadzirajte osnovne meritve Linuxa - 8. del
  • Osnovno omrežje Linux - 9. del
  • Linuxove binarne in decimalne številke - 10. del
  • LFCA: Naučite se razredov obsega omrežnih naslovov IP - 11. del
  • LFCA: Spoznajte osnovne nasvete za odpravljanje težav z omrežjem - 12. del

  • Spoznajte osnove računalništva v oblaku - 13. del
  • Več o razpoložljivosti, zmogljivosti in razširljivosti v oblaku - 14. del
  • LFCA: Naučite se brezžičnega računalništva, prednosti in pasti - 15. del
  • LFCA: Naučite se stroškov v oblaku in priprave proračuna - 16. del

  • Osnovni varnostni nasveti za zaščito sistema Linux - 17. del
  • Koristni nasveti za zaščito podatkov in Linuxa - 18. del
  • Kako izboljšati omrežno varnost Linuxa - 19. del

Pregled certificiranja LFCA

Certifikat LFCA daje temeljno znanje o osnovnih ukazih za upravljanje sistema in datotek, omrežnih ukazih in odpravljanju težav, konceptih računalništva v oblaku, varnosti podatkov, ki vključuje sistemsko in omrežno varnost, in osnovah DevOps.

Ko dobro spoznate temeljne koncepte in opravite izpit LFCA, se lahko veselite začetka dela z LFCE (Linux Foundation Certified Engineer).

Izpit LFCA je izbirni izpit in stane 200 USD. Izvaja se prek spleta z oddaljenim projektorjem, ki vas skozi spletno kamero ves čas spremlja. Po opravljenem izpitu boste prejeli značko in potrdilo LFCA, ki velja 3 leta.

Osnove Linuxa

V tem poglavju bomo zajeli naslednja poglavja:

  • Operacijski sistem Linux - 1. del
  • Ukazi za upravljanje datotek - 2. del
  • Sistemski ukazi za Linux - 3. del
  • Splošni ukazi za mreženje - 4. del

Brez posebnega odlašanja skočimo takoj.

Ta članek je 1. del serije LFCA, ki bo zajemal potrebna področja in kompetence, potrebne za izpit za certificiranje LFCA.

Razumevanje operacijskega sistema Linux

Na začetku domnevamo, da ste pri izvajanju svojih vsakdanjih računalniških nalog morda sodelovali bodisi z Windowsom ali MacOSom ali z obema. Oba sta operacijska sistema in omogočata interakcijo s strojno in programsko opremo računalnika ter izvajanje številnih nalog, vključno z brskanjem, igranjem iger, pretakanjem glasbe in videa ter razvojem programske opreme, če omenimo le nekatere.

Windows je običajni operacijski sistem in se ponaša z znatnim tržnim deležem med namiznimi uporabniki. Je enostaven za uporabo in učenje ter je običajno prehod za učence, ki otrokove korake učijo, kako komunicirati z računalniki.

Kljub enostavnosti uporabe in podpori za široko paleto strojnih naprav ima Windows precej pomanjkljivosti. Prvič, Windows je lastniški Microsoftov operacijski sistem in večina programskih aplikacij, kot je zbirka Microsoft Office, je plačljivih. To onemogoči mnoge, ki nimajo finančne možnosti za pridobitev licence za izdelek.

Enako velja za Appleov macOS, ki ima kljub svoji eleganci in hvalevredni varnosti priloženo zajetno ceno. Dejansko so nekatere aplikacije za AppStore običajno plačljive. Uporabniki so pogosto obtoževali plačevanja za skrivnostne naročnine na programe, ki bi bili sicer brezplačni na drugih platformah.

Poleg tega je Windows precej nestabilen in je pogosto ranljiv za napade zlonamerne programske opreme, kot so virusi in trojanci. Stotine dolarjev bi lahko porabili za zaščito robustnih protivirusnih programov za preprečevanje napadov in kršitev ali pa se razdelili s premoženjem, ki bi plačalo strokovnjaka za diagnozo in odstranitev virusa.

Poleg tega je uporaba varnostnih popravkov in posodobitev funkcij pogosto dolgotrajen postopek. Posodobitev sistema lahko večinoma traja od trideset minut do ene ure, odvisno od velikosti posodobitve, pogosto pa to povzroči vrsta ponovnih zagonov sistema.

Linux, tako kot Windows in macOS, je še en operacijski sistem, ki je nevihto prevzel IT-panogo. Linux je povsod prisoten in ga dnevno uporablja na tisoče uporabnikov.

Priljubljeni operacijski sistem Android, ki poganja milijone pametnih naprav, temelji na jedru Linuxa. Vaš najljubši pametni telefon Android ali pametni televizor v vaši dnevni sobi poganja Linux. Najpomembneje je, da je Linux prevladujoč sistem v internetu, ki zavzema velik delež v platformah za spletno gostovanje in internetnih strežnikih. Približno 90% javnega oblaka in 99% tržnega deleža superračunalnikov podpira Linux.

Torej, kako je nastal Linux?

V tem trenutku bo preudarno, če se vrnemo v preteklost in pogledamo na nastanek enega najpogosteje uporabljenih operacijskih sistemov.

Zgodovina Linuxa sega v šestdeseta leta v laboratoriju AT&T Bell Labs, kjer sta Dennis Ritchie - oče programskega jezika C in KenThompson - ameriški računalničar - skupaj z drugimi razvijalci delala na projektu Multics. Multics je bil operacijski sistem, ki je poganjal glavne računalniške sisteme.

Oba računalniška znanstvenika sta želela zgraditi več uporabniški operacijski sistem z več nalogami s hierarhičnim datotečnim sistemom. Sprva je bil Multics raziskovalni projekt, vendar se je hitro spremenil v komercialni izdelek. Ker nista bila navdušena nad smerjo, ki jo je vodila Multics, sta vodilna razvijalca začrtala svoj tečaj in se odločila razviti še en sistem, ki temelji na Multicsu, imenovan UNICS, ki se je kasneje preobrazil v UNIX.

V sedemdesetih in osemdesetih letih je UNIX postajal vse bolj priljubljen, zlasti v akademskih krogih. To je bilo sprejeto s strani več institucij, med njimi Univerze v Berkleyju v Kaliforniji, ki je kasneje spremenila svojo pot. Razvijalci na univerzi so nadalje delali na kodi UNIX in pripravili BSD, kratico za Berkeley Software Development. BSD je kasneje navdihnil več operacijskih sistemov, od katerih se nekateri uporabljajo še danes, kot sta FreeBSD in NetBSD.

V laboratoriju Bells Labs so se nadaljevale raziskave in razvoj na Unixu, kar je povzročilo druge različice UNIX, ki so jih kasneje sprejeli komercialni prodajalci. Vendar je bil BSD veliko bolj priljubljen kot komercialne različice podjetja Bells Labs.

Medtem je leta 1991 Linus Torvalds, finski diplomant, delal na različici UNIX z imenom MINIX, vendar je bil razočaran nad licenco projekta. V pismu, naslovljenem na njegovo uporabniško skupino MINIX, je sporočil, da dela na novem jedru, ki je bilo pozneje poimenovano jedro Linuxa. Uporabil je kodo GNU, skupaj s prevajalnikom GNU in bash, da je ustvaril prvo jedro Linux, ki je bilo sposobno preživeti, ki je bilo kasneje licencirano pod modelom GNU/GPL.

Jedro Linuxa je postavilo temelje za razvoj na stotine distribucij ali okusov Linuxa. Celoten vpogled v priljubljene distribucije Linuxa lahko dobite v distrowatchu.

Linux je odprtokodni operacijski sistem. Kaj to pomeni? No, to pomeni, da si lahko brezplačno ogledate izvorno kodo Linuxa, jo spremenite in prosto distribuirate. Kvalificirani uporabniki, kot so razvijalci, lahko tudi prispevajo k kodi, da postane boljša in bolj zanimiva.

Iz tega razloga obstaja na stotine distribucij Linuxa z različnimi sistemi za upravljanje paketov, programskimi aplikacijami in vizualno privlačnostjo. Distribucija Linuxa, pogovorno znana kot distro, je različica operacijskega sistema Linux, ki je predpakirana s programi, knjižnicami, orodji za upravljanje in drugo dodatno programsko opremo. Vse distribucije izhajajo iz jedra Linuxa.

Veliko število RHEL - Red Hat Enterprise Linux - zahteva naročnino za podporo, varnost in posodobitve funkcij.

Obstajajo 4 glavne družine distribucij Linuxa:

  • Sistemi družine Debian (npr. Ubuntu, Mint, Elementary & Zorin).
  • Družinski sistemi Fedora (npr. CentOS, Red Hat 7 in Fedora).
  • družinski sistemi SUSE (npr. OpenSUSE in SLES).
  • Arch sistemi (npr. Arch, Manjaro, ArchLabs in ArcoLinux).

Nekatere priljubljene in pogosto uporabljene distribucije Linuxa vključujejo:

  • Ubuntu
  • Debian
  • Linux Mint
  • Fedora
  • Globoko
  • Manjaro Linux
  • MX Linux
  • Osnovni OS
  • CentOS
  • OpenSUSE

Začetnikom prijazne distribucije, ki so zelo priporočljive za začetnike v Linuxu, vključujejo Ubuntu, Mint, Zorin OS in Elementary OS. To je predvsem posledica njihove prijaznosti do uporabnika, preprostih in urejenih uporabniških vmesnikov ter visoke prilagoditve.

Nekateri okusi, kot je Zorin OS, zelo spominjajo na Windows 10, zaradi česar so idealni za uporabnike sistema Windows, ki prehajajo v Linux. Drugi, kot je Elementarni OS, posnemajo macOS z menijem s podpisno postajo.

Za vmesne uporabnike ali tiste, ki sorazmerno dobro obvladajo Linux, bodo zadostovali CentOS, Debian in Fedora. Zakušenim uporabnikom, ki poznajo podrobnosti upravljanja sistema Linux, bi bilo na splošno prijetno delati na sistemih Linux, ki temeljijo na Archu, in Gentoo.

Vsaka distribucija Linuxa je na svoj način edinstvena glede namiznega okolja ali grafičnega uporabniškega vmesnika (GUI) in privzetih aplikacij. Vendar pa bo večina za začetek poslala gotove programe, kot so LibreOffice suite, poštni odjemalec Thunderbird, urejevalnik slik GIMP in večpredstavnostne aplikacije.

Distribucije Linuxa, ki se pogosto uporabljajo v strežniških okoljih, vključujejo:

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

Linux zajema naslednje glavne komponente.

V jedru katerega koli sistema Linux je jedro Linuxa. Napisano v jeziku C, jedro povezuje komponente strojne opreme z osnovno programsko opremo in programi. Jedro upravlja tekoče procese in določa, kateri bodo uporabili CPU in za koliko časa. Določa tudi količino pomnilnika, ki jo dobi vsak proces. Poleg tega upravlja gonilnike naprav in prejema zahteve za storitve iz zagnanih procesov.

Zagonski program je program, ki upravlja postopek zagona v sistemu Linux. Operacijski sistem naloži s trdega diska v glavni pomnilnik. Zagonski nalagalnik ni specifičen samo za Linux. Prisoten je tudi v operacijskem sistemu Windows in macOS. V Linuxu se zagonski nalagalnik imenuje GRUB. Najnovejša različica je GRUB2, ki jo uporabljajo distribucije systemd.

Init, kratek obrazec za inicializacijo, je prvi postopek, ki se zažene po vklopu sistema. Dobi ID procesa (PID) 1 in ustvari vse druge procese v sistemu Linux, vključno z demoni in drugimi procesi in storitvami v ozadju. Tako je krščen kot mati vseh procesov. Init deluje v ozadju do točke, ko je sistem izklopljen.

Najzgodnejša sistema Init sta vključevala System V Init (SysV) in Upstart. V sodobnih sistemih jih je nadomestil systemd init.

Demoni so procesi, ki v ozadju potekajo tiho od zagona sistema. Uporabnik lahko nadzoruje demone v ukazni vrstici. V času zagona jih je mogoče ustaviti, znova zagnati, onemogočiti ali omogočiti. Primeri demonov vključujejo sshd, ki je demon SSH, ki nadzoruje oddaljene SSH povezave, in ntpd, ki ureja časovno sinhronizacijo na strežnikih.

Lupina Linuxa je vmesnik ukazne vrstice, okrajšan kot CLI, kjer se ukazi izvajajo ali prikličejo za izvajanje in avtomatizacijo skrbniških nalog. Med priljubljene lupine spadata lupina bash (bash) in lupina Z (zsh).

Namizno okolje je tisto, kar uporabnik uporablja za interakcijo s sistemom Linux. Ponuja GUI (grafični uporabniški vmesnik), ki je omogočen s sistemsko programsko opremo X windows. Sistem Windows X (X11, imenovan tudi X) je sistem, ki ponuja okvir prikaza ali GUI in določa, kako uporabniki komunicirajo z okni, tipkovnico, miško in sledilno ploščico.

Pogosta namizna okolja vključujejo GNOME, MATE, XFCE, LXDE, Enlightenment, Cinnamon, Budgie in KDE Plasma. Upravitelji namizja so opremljeni z grafičnimi komponentami, kot so upravitelji datotek, pripomočki za namizje, ozadja, ikone in drugi grafični elementi.

Namizno okolje ponuja samo osnovne programe za začetek. Tako kot Windows ali macOS lahko tudi vi namestite programe za vsakodnevno uporabo. Sem spadajo aplikacije, kot so Google Chrome, predvajalnik medijev VLC, Skype, LibreOffice suite, DropBox, urejevalnik slik GIMP itd. Nekatere distribucije so dobavljene z lastnim programskim centrom, ki deluje kot trgovina, od koder lahko prenesete potrebne programe.

Na tej točki postaja jasno, zakaj je Linux mnogim uporabnikom in podjetjem najljubši operacijski sistem. Na kratko povzemimo nekatere prednosti uporabe Linuxa.

Kot smo že omenili, je Linux popolnoma odprti vir. Izkušeni uporabniki si lahko kodo ogledajo, jo spremenijo brez kakršnih koli omejitev, ne glede na namen, ki jo želijo, in jo delijo s skupnostjo. Poleg tega je večina distribucij - z izjemo nekaterih - brezplačna za prenos in uporabo brez plačila licenc.

Windows je lastniški in nekateri njegovi izdelki so precej dragi. Trenutno cena paketa Microsoft Office znaša 430 USD. Licenciranje sistema Windows Server 2019 znaša do 6000 USD. macOS je enako drag in lepo število aplikacij iz trgovine App Store se plača prek naročnine.

Ena glavnih prednosti, ki jih Linux daje svojim uporabnikom, je možnost, da tako rekoč poljubno komponento prilagodijo svojim željam. Videz in videz lahko prilagodite, vključno z ozadjem, sliko za ozadje, barvno shemo, videzom ikon in tako naprej, da izboljšate njihov videz.

Sistemi Linux imajo izjemno stabilnost in varnost. Linux je manj dovzeten za napade in veliko manj verjetno je, da boste postali žrtev zlonamerne programske opreme, kot so virusi in trojanci, če nenehno posodabljate svoj sistem.

Zahvaljujoč svoji varnosti in stabilnosti je Linux prava izbira za strežniška okolja pri gostovanju spletnih mest, baz podatkov in aplikacij. Potrebno je le nekaj ukazov, da zavrtite polnopravni spletni strežnik skupaj z drugimi komponentami, kot so zbirke podatkov in skriptna orodja. Klasičen primer je priljubljeni strežnik LAMP, ki je združevanje spletnega strežnika Apache, baze podatkov MySQL in skriptnega jezika PHP.

Zaradi stabilnosti, ki jo zagotavlja Linux, vam bo komaj kdaj treba ponovno zagnati strežnik, razen kadar morate izvesti nadgradnjo jedra. To zagotavlja največjo uptime za strežnike in visoko razpoložljivost.

Večina distribucij Linuxa lahko deluje na osebnih računalnikih z nizkimi sistemskimi specifikacijami, kot sta CPU in RAM. Pravzaprav lahko nekatere stare računalnike oživite z namestitvijo nekaterih lahkih distribucij Linuxa, kot so Linux Lite, Puppy Linux in AntiX.

Nekateri lahko delujejo v sistemu s samo 1 GB RAM-a, 512 MHz procesorjem in 5 GB trdega diska. Še bolj impresivno je, da lahko te distribucije celo zaženete z USB ključka in kljub temu nekaj delate.

Glavne distribucije Linuxa, kot sta Debian in Ubuntu, na svojih repozitorijih gostijo na tisoče programskih paketov. Samo Ubuntu se ponaša z več kot 47.000 paketi. Aplikacije lahko enostavno namestite tako, da na terminalu zaženete nekaj ukazov ali uporabite centre za aplikacije, ki so vključeni v distribucije.

Prav tako lahko dobite različne programe, ki opravljajo podobne naloge, kot so obdelava besedil, izmenjava datotek, predvajanje zvoka/videa, urejanje fotografij, grafično oblikovanje in še veliko več. Preprosto ste razvajeni za izbiro in se lahko odločite za različne programe za izvajanje naloge.

Operacijski sistem Linux razvija in vzdržuje živahna skupnost razvijalcev, ki neutrudno delajo neprekinjeno, da bi zagotovili najboljše rezultate na področju programskih aplikacij, varnostnih posodobitev in popravkov napak.

Večji distributerji, kot sta Ubuntu in Debian, imajo veliko skupnost razvijalcev in številne forume, ki uporabnikom nudijo pomoč in usmerjanje, zlasti kadar se na poti srečujejo s težavami ali izzivi.

To je bil ptičji pogled na operacijski sistem Linux in njegovo mesto v nenehno razvijajočem se računalniškem okolju. Priznati je treba, da je Linux vseprisoten in se je v hitrem tehnološkem svetu, v katerem živimo, neizbrisno zaznamoval. Tako je pridobivanje temeljnih veščin Linuxa bistvenega pomena za vsakega IT-strokovnjaka, ki se veseli lestvice v konkurenčnem IT-poklicu.

Učenje Linuxa bo odprlo vrata na druga napredna področja IT, kot so DevOps, kibernetska varnost in računalništvo v oblaku. V naslednjih temah se bomo osredotočili na osnovne ukaze za Linux, ki jih morate imeti na dosegu roke, ko se premikamo naprej.