Операционные системы линукс лекции

Лекция. Операционная система Linux Семейство unix

Операционная система UNIX была разработана группой сотрудников Bell Labs под руководством Д. Ричи, К. Томпсона и Б. Кернигана в 1969 году. Но в наши дни, когда говорят об операционной системе UNIX, чаще всего имеют в виду не конкретную ОС, а скорее целое семейство UNIX-подобных операционных систем.

Вот некоторые представители семейства UNIX: System V UNIX, BSD UNIX, OSF/1, Solaris, Linux, freeBCD и др.

Рассмотрим причины 40-летней популярности ОС семейства UNIX.

1. UNIX — многозадачная многопользовательская система с широким спектром услуг. Один мощный сервер может обслуживать запросы большого количества пользователей. Система может выполнять различные функции – работать как вычислительный сервер, обслужи­вающий сотни пользователей, как сервер базы данных, как сетевой сервер, поддерживающий важнейшие сервисы сети (telnet, ftp, элек­тронную почту, службу имен DNS и т. д.), как сетевой маршрутизатор.
2. UNIX относится к классу наиболее надежных и безопасных ОС.
3. Переносимость. Код системы написан на языке высокого уровня Си, что сделало ее простой для понимания, изменений и переноса на другие аппаратные платформы. Все части системы, не считая ядра, являются полностью машинно-независимыми. Эти компоненты написаны на языке Си, и для их переноса на новую платформу требуется только перекомпиляция исходных текстов в коды целевого компьютера.
4. Стандартизация. Несмотря на многообразие версий UNIX, осно­вой всего семейства являются принципиально одинаковая архитектура и ряд стандартных интерфейсов. Опытный администратор без боль­шого труда сможет обслуживать другую версию системы.

1. Очень большое количество приложений, в том числе свободно распро­страняемых, начиная от простейших текстовых редакторов и заканчивая мощными системами управления базами данных.

Краткая история Linux

Операционные системы типа UNIX изначально разрабатывались для работы на больших многопользовательских компьютерах – мейнфреймах. В начале 90-х годов студент хельсинкского университета Линус Торвальдс приступил к разработке UNIX-подобной ОС для IBM-совместимых персональных компьютеров. Файлы первого варианта Linux (исходные коды) были опубликованы в Интернете в 1991 года. Л.Торвальдс не стал патентовать или иным образом ограничивать распространение новой ОС. С самого начала Linux распространяется на условиях, определяемых лицензией General Public License (GPL), принятой для программного обеспечения, разрабатываемого в рамках движения Open Source и проекта GNU. Разработка Линуса Торвальдса представляла собой только ядро операционной системы. Ядро – это основная, определяющая часть ОС, которая управляет аппаратными средствами и выполнением программ. Утилиты выполняют служебные функции. К 1991 году в рамках проекта GNU уже было разработано большое количество разного рода утилит. Но для превращения GNU в полноценную ОС не хватало ядра. Разработка ядра также велась, но по разным причинам задерживалась. Поэтому появление разработки Л. Торвальдса было очень своевременным. Таким образом, более правильным было бы называть операционную систему Linux – GNU/Linux.

Источник

Лекции Технотрека. Администрирование Linux

Представляем вашему вниманию очередную порцию лекций Технотрека. В рамках курса будут рассмотрены основы системного администрирования интернет-сервисов, обеспечения их отказоустойчивости, производительности и безопасности, а также особенности устройства ОС Linux, наиболее широко применяемой в подобных проектах. В качестве примера будут использоваться дистрибутивы семейства RHEL 7 (CentOS 7), веб-сервер nginx, СУБД MySQL, системы резервного копирования bacula, системы мониторинга Zabbix, системы виртуализации oVirt, балансировщика нагрузки на базе ipvs+keepalived. Курс ведёт Сергей Клочков, системный администратор в компании Variti.

1. Основы.
2. Пользовательское окружение Linux.
3. Linux и сеть (основы).
4. Управление пользовательским окружением.
5. Веб-сервисы.
6. Хранение данных.
7. Сервисы инфраструктуры.
8. Резервное копирование.
9. Резервное копирование (часть 2).
10. Инфраструктура электронной почты.
11. Распределение ресурсов системы.

Лекция 1. Основы

В начале лекции вы узнаете об истории появления и развития Linux. Затем проводится экскурс по экосистеме Linux, рассказывается о некоторых различиях между дистрибутивами. Далее обсуждается иерархия файловой системы, рассматривается основной рабочий инструмент в этой ОС — командная строка. Подробно рассказывается о Bash-скриптах, о двух основных сущностях в системе — пользователях и группах. Затем обсуждаются регулирование прав доступа к файлам и директориям, рассматриваются привилегии пользователей и в завершение лекции затрагивается тема удалённого доступа.

Лекция 2. Пользовательское окружение Linux

Сначала подробно рассказывается об этапах загрузки системы и ОС, обсуждается ядро Linux. Объясняется, что собой представляет «процесс», как он использует оперативную память. Вы узнаете, что такое дескрипторы и для чего они нужны, как процессор потребляет ресурсы. Затем рассматриваются системные вызовы, сигналы, лимиты процессов, переменные окружения. Обсуждается вопрос размножения процессов и подробно анализируется работа процесса. В завершение вы узнаете о подсистеме perf и логах.

Лекция 3. Linux и сеть (основы)

Вы узнаете, что такое сетевой стек и модель OSI. Вспомните, что такое Ethernet и как с ним работает Linux. Дальше будут освежены ваши знания об использовании IPv4, особенностях IPv4-пакетов и сетей. Затем рассматривается ICMP, мультикаст в IPv4. Далее переходим к IPv6, обсуждаются заголовки IPv6-пакетов, UDP, TCP-соединения. Затрагивается тема TCP congestion control. Потом рассказывается о NAT, протоколах уровня приложения, DNS, NTP, HTTP и URL. Разбираются коды HTTP-ответа (успешные ответы и ошибки).

Лекция 4. Управление пользовательским окружением

Вы узнаете о том, что такое менеджер пакетов RPM и как его использовать. Далее рассматривается классический init, системный менеджер systemd. Разбирается пример init-файла. Обсуждаются основные типы Unit’ов, рассказывается про системный логгер и ротацию логов. В заключение вы узнаете об основах конфигурации сетевых интерфейсов.

Лекция 5. Веб-сервисы

Сначала рассматривается типовая архитектура веб-сервиса. Рассказывается о том, что такое фронтенд, что такое сервер приложений. Разбирается вопрос хранения данных веб-приложениями. Подробно разбирается работа и использование протокола HTTP. Обсуждаются виды HTTP-запросов. Затрагивается тема создания шифрованных туннелей с помощью SSL. Затем рассматриваются примеры установки СУБД MySQL с созданием БД и пользователя. Разбирается работа с PHP-FPM, конфигурирование nginx, установка и настройка wiki-движка.

Лекция 6. Хранение данных

Перечисляются основные проблемы хранения данных, рассматриваются достоинства и недостатки разных устройств хранения, их интерфейсы. Затем вы узнаете, как определять состояние жёсткого диска, какова его производительность, что такое RAID, какие бывают RAID-массивы и как их создавать. Сравниваются разные типы RAID, а также программные и аппаратные массивы. Обсуждаются LVM-снепшоты, рассматриваются разные файловые системы. Затрагивается вопрос удалённого хранения данных и использование протокола ISCSI.

Лекция 7. Сервисы инфраструктуры

Рассматривается DNS-сервер bind, NTP-сервер. Обсуждается централизованная аутентификация на основе LDAP. Разбирается DHCP, задача установки ОС по сети с помощью kickstart, а в завершение рассматривается система управления конфигурацией Salt.

Лекция 8. Резервное копирование

Начало лекции посвящено продолжению рассказа о системе управления конфигурацией Salt. Рассказывается, как её установить, как осуществляется управление конфигурацией Linux, разбирается её пример. Вы узнаете, что такое «зёрна» и зачем они нужны. Далее переходим к теме резервного копирования: какие данные нужно копировать, каковы основные трудности, какие бывают виды резервных копий. Обсуждается задача резервного копирования ОС. Рассказывается об использовании системы резервного копирования bacula.

Лекция 9. Резервное копирование (часть 2)

В начале лекции рассказывается о резервном копировании БД. Обсуждаются различные стратегии резервного копирования — mysqldump, mylvmbackup. Вы узнаете, для чего нужен мониторинг и как его выполнять, какие есть средства мониторинга. Рассматриваются разные виды проверок. Обсуждаются шаблоны проверок. В заключение рассказывается об элементах данных, о выполнении веб-мониторинга.

Лекция 10. Инфраструктура электронной почты

Вы узнаете, что такое электронная почта, познакомитесь с основными понятиями. Затем рассматривается процесс доставки и выдачи почты. Обсуждается использование протоколов SMTP, POP3 и IMAP. Разбирается применение SMTP-сервера postfix, IMAP-сервера Dovecot. Рассказывается о том, как ходят письма по сети и что такое MX-записи. Наконец, обсуждается защита от спама, разбираются SPF-записи, DKIM и Spamassassin.

Лекция 11. Распределение ресурсов системы

Лекция посвящена продвинутым вопросам администрирования Linux. Сначала вы узнаете, как управлять параметрами ядра ОС. Затем рассматриваются модули ядра, как ими управлять. Обсуждается выделение ресурсов приложения. Далее рассказывается о планировщике задач, об алгоритмах шедулинга, о приоритетах процессов. Разбирается шедулер CFS, политики шедулинга. Вы узнаете, что такое NUMA и как с ней работать. Познакомитесь с планировщиками ввода/вывода. Далее рассказывается о контрольных группах, об управляемых ресурсах, об управлении контрольными группами и лимитами ввода/вывода.

Плейлист всех лекций находится по ссылке. Напомним, что актуальные лекции и мастер-классы о программировании от наших IT-специалистов в проектах Технопарк, Техносфера и Технотрек по-прежнему публикуются на канале Технострим.

Другие курсы Технотрека на Хабре:

Информацию обо всех наших образовательных проектах вы можете найти в недавней статье.

Источник