LFCA: Linux-käyttöjärjestelmän ymmärtäminen – Osa 1

Linux Foundation on julkistanut uuden esiammattitason IT-sertifioinnin, joka tunnetaan nimellä Linux Foundation Certified IT Associate (LFCA). Tämä on uusi aloitustason sertifikaatti, joka keskittyy perustietotekniikan, kuten perusjärjestelmänhallinnan komentojen, pilvipalvelun, turvallisuuden ja DevOpsien testaamiseen.

LFCA: Overview & Course Outline

Tässä on yhteenveto kompetensseista ja verkkotunnuksista, joita LFCA yrittää testata:

Linux Fundamentals 20%
  • Linux-käyttöjärjestelmä – Osa 1
  • Tiedostonhallintakomennot – Osa 2
  • Linuxin järjestelmäkomennot – Osa 3
  • Yleiset verkkokomennot – Osa 4
Järjestelmänhallinnan perusteet 20 %
  • Linux-käyttäjien hallinta – Osa 5
  • Hallitse aikaa ja päivämäärää Linuxissa – Osa 6
  • Ohjelmistojen hallinta Linuxissa – Osa 7
  • Monitor Linux Basic Metrics – Osa 8
  • Linux Basic Networking – Osa 9
  • Linuxin binaari- ja desimaaliluvut – Osa 10
  • LFCA: Opi verkon IP-osoitealueen luokat – osa 11
  • LFCA: Opi perusverkkovianmääritysvinkkejä – Osa 12
Cloud Computing Fundamentals 20 %
  • Opi pilvipalvelun perusteet – osa 13
  • Opi pilven saatavuus, suorituskyky ja skaalautuvuus – osa 14
  • LFCA: Opi palvelimetonta tietojenkäsittelyä, hyödyt ja sudenkuopat – Osa 15
  • LFCA: Opi pilvikustannukset ja budjetointi – Osa 16
Turvallisuuden perusteet 16 %
  • Perusturvavinkkejä Linux-järjestelmän suojaamiseen – Osa 17
  • Hyödyllisiä vinkkejä tietojen ja Linuxin suojaamiseen – Osa 18
  • Linuxin verkkoturvallisuuden parantaminen – Osa 19
DevOps Fundamentals 16 %
Tukisovellukset ja -kehittäjät 8 %

LFCA-sertifioinnin yleiskatsaus

LFCA-sertifiointi antaa perustiedot järjestelmän ja tiedostojen hallinnan peruskäskyistä, verkkokäskyistä ja vianmäärityksestä, pilvilaskentakonsepteista, tietoturvasta, joka sisältää järjestelmä- ja verkkoturvallisuuden, sekä DevOps-perustiedot.

Kun olet perehtynyt peruskäsitteisiin ja läpäissyt LFCA-kokeen, voit aloittaa LFCS:n (Linux Foundation Certified Sysadmin) käytön, joka on keskitason sertifiointi, ja jatkaa sen jälkeen LFCE:tä ( Linux Foundation Certified Engineer).

LFCA-koe on monivalintakoe ja maksaa 200 $. Se suoritetaan verkossa etätarkastajan kanssa, joka pitää silmällä sinua web-kameran kautta koko istunnon ajan. Kokeen läpäisemisen jälkeen sinulle myönnetään LFCA-merkki ja -todistus, joka on voimassa 3 vuotta.

Linuxin perusteet

Tässä neitsytosiossa käsittelemme seuraavat luvut:

  • Linux-käyttöjärjestelmä – Osa 1
  • Tiedostonhallintakomennot – Osa 2
  • Linuxin järjestelmäkomennot – Osa 3
  • Yleiset verkkokomennot – Osa 4

Ilman pitkiä puheita, hypätään heti sisään.

Tämä artikkeli on LFCA-sarjan osa 1, joka kattaa LFCA-sertifiointikokeeseen vaadittavat alueet ja kompetenssit.

Linux-käyttöjärjestelmän ymmärtäminen

Aloittaessamme oletamme, että olet saattanut olla vuorovaikutuksessa joko Windowsin tai macOS:n tai molempien kanssa suorittaessasi päivittäisiä tietojenkäsittelytehtäviäsi. Molemmat ovat käyttöjärjestelmiä, ja niiden avulla voit olla vuorovaikutuksessa tietokoneen laitteisto- ja ohjelmistokomponenttien kanssa ja suorittaa lukuisia tehtäviä, kuten selailua, pelaamista, musiikin ja videon suoratoistoa sekä ohjelmistokehitystä vain muutaman mainitakseni.

Windows on yleinen käyttöjärjestelmä, ja sillä on huomattava markkinaosuus työpöytäkäyttäjien keskuudessa. Sitä on helppo käyttää ja oppia, ja se on yleensä portti opiskelijoille, jotka ottavat pieniä askeleita oppiessaan käyttämään tietokoneita.

Mikä Windowsia ja macOS:ää vaivaa?

Huolimatta helppokäyttöisyydestään ja tuesta useille eri laitteistoille, Windowsilla on melkoinen osa haittoja. Ensinnäkin Windows on Microsoftin omistama käyttöjärjestelmä, ja useimmat ohjelmistosovellukset, kuten Microsoft Office -paketti, ovat maksullisia. Tämä sulkee pois monet, joilla ei ole taloudellisia mahdollisuuksia hankkia lisenssiä tuotteelle.

Sama pätee Applen macOS:ään, jonka tyylikkyydestään ja kiitettävästä turvallisuudestaan huolimatta mukana tulee kova hintalappu. Itse asiassa jotkin AppStoren-sovellukset ovat yleensä maksullisia. Käyttäjät ovat usein kieltäneet maksamasta harhaanjohtavia tilauksia sovelluksille, jotka muuten olisivat ilmaisia muilla alustoilla.

Lisäksi Windows on melko epävakaa ja on usein alttiina haittaohjelmahyökkäyksille, kuten viruksille ja troijalaisille. Voit käyttää satoja dollareita turvaamalla tehokkaita virustorjuntaohjelmia torjuaksesi hyökkäyksiä ja tietomurtoja tai maksaa omaisuuksia ammattilaiselle viruksen diagnosoimiseksi ja poistamiseksi.

Lisäksi tietoturvakorjausten ja ominaisuuspäivitysten asentaminen on usein pitkä prosessi. Useimmiten järjestelmän päivittäminen voi kestää 30 minuutista tuntiin päivityksen koosta riippuen, ja tämä johtuu usein useista järjestelmän uudelleenkäynnistyksistä.

Miksi käyttää Linux-käyttöjärjestelmää?

Linux, aivan kuten Windows ja macOS, on jälleen yksi käyttöjärjestelmä, joka on vallannut IT-alan myrskyllä. Linux on läsnä kaikkialla, ja tuhannet käyttäjät käyttävät sitä päivittäin.

Suosittu Android-käyttöjärjestelmä, joka käyttää miljoonia älylaitteita, perustuu Linux-ytimeen. Suosikki Android-älypuhelimesi tai olohuoneesi älytelevisio toimii Linuxilla. Mikä tärkeintä, Linux on Internetin hallitseva järjestelmä, joka ottaa valtavan osuuden web-hosting-alustoista ja Internet-palvelimista. Noin 90 % julkisista pilvistä ja 99 % supertietokoneiden markkinaosuudesta on Linuxin tukena.

Joten miten Linux syntyi?

Tässä vaiheessa on järkevää, jos palaamme ajassa taaksepäin ja katsomme yhden yleisimmin käytetyn käyttöjärjestelmän syntyä.

Linuxin historia

Linuxin historia juontaa juurensa 1960-luvulle AT&T Bell Labsissa, jossa Dennis Ritchie – C-ohjelmointikielen isä ja KenThompson – yhdysvaltalainen tietojenkäsittelytieteilijä – työskenteli yhdessä muiden kehittäjien kanssa Multics-projektin parissa. Multics oli käyttöjärjestelmä, joka toimi keskustietokoneiden virtalähteenä.

Kaksi tietotekniikan tutkijaa halusivat rakentaa usean käyttäjän moniajokäyttöjärjestelmän hierarkkisella tiedostojärjestelmällä. Multics oli alun perin tutkimusprojekti, mutta siitä tuli nopeasti kaupallinen tuote. Eivät olleet vaikuttuneita suunnasta, jonka Multics omaksui, kaksi johtavaa kehittäjää kartoittivat oman suuntansa ja ryhtyivät kehittämään toista Multicsiin perustuvaa järjestelmää nimeltä UNICS. >, joka myöhemmin muuttui UNIXiksi.

1970- ja 80-luvuilla UNIXista tuli yhä suositumpi, etenkin akateemisissa piireissä. Sen hyväksyivät useat laitokset, muun muassa University of Berkley California, joka myöhemmin muutti kehityskulkuaan. Yliopiston kehittäjät työskentelivät edelleen UNIX-koodin parissa ja keksivät BSD:n, lyhenteen sanoista Berkeley Software Development. BSD inspiroi myöhemmin useita käyttöjärjestelmiä, joista osa on edelleen käytössä, kuten FreeBSD ja NetBSD.

Bells Labsissa UNIXin tutkimus- ja kehitystyö jatkui, mikä johti muihin UNIX-versioihin, jotka kaupalliset myyjät myöhemmin omaksuivat. BSD oli kuitenkin paljon suositumpi kuin Bells Labsin kaupalliset versiot.

Sillä välin vuonna 1991 suomalainen Linus Torvalds työskenteli UNIXin-version parissa nimeltä MINIX, mutta oli pettynyt sen lisenssiin. hanke. MINIX-käyttäjäryhmälleen osoitetussa kirjeessä hän ilmoitti työskentelevänsä uuden ytimen parissa, joka myöhemmin nimettiin Linux-ytimeksi. Hän käytti GNU-koodia yhdessä GNU-kääntäjän ja bashin kanssa luodakseen kaikkien aikojen ensimmäisen käyttökelpoisen Linux-ytimen, joka myöhemmin lisensoitiin GNU/GPL-mallilla.

Linux-ydin loi pohjan satojen Linux-jakelujen tai -versioiden kehittämiselle. Voit saada täydellisen katsauksen suosituista Linux-jakeluista distrowatchissa.

Suositut Linux-jakelut

Linux on avoimen lähdekoodin käyttöjärjestelmä. Mitä tämä tarkoittaa? No, se tarkoittaa, että voit tarkastella Linuxin lähdekoodia, muokata sitä ja jakaa sitä vapaasti ilman kustannuksia. Taitavat käyttäjät, kuten kehittäjät, voivat myös osallistua koodiin tehdäkseen siitä paremman ja kiinnostavamman.

Tästä syystä on olemassa satoja Linux-jakeluja, joissa on erilaisia paketinhallintajärjestelmiä, ohjelmistosovelluksia ja visuaalista vetovoimaa. Linux-jakelu, joka tunnetaan puhekielenä distrona, on versio Linux-käyttöjärjestelmästä, joka on valmiiksi pakattu ohjelmien, kirjastojen, hallintatyökalujen ja muiden lisäohjelmistojen kanssa. Kaikki jakelut on johdettu Linux-ytimestä.

Suuri määrä Linux-distroja on ladattavissa ilmaiseksi. On kuitenkin poikkeuksia, kuten Zorin OS, jonka lataaminen vaatii pienen maksun. Enterprise Linux -jakelut, mukaan lukien RHEL – Red Hat Enterprise Linux – vaativat tilauksen tuen, suojauksen ja ominaisuuspäivitysten saamiseksi.

Linux-jakeluissa on 4 pääperhettä:

  • Debian-perhejärjestelmät (esim. Ubuntu, Mint, Elementary & Zorin).
  • Fedora-perhejärjestelmät (esim. CentOS, Red Hat 7 ja Fedora).
  • SUSE-perhejärjestelmät (esim. OpenSUSE & SLES).
  • Arch-järjestelmät (esim. Arch, Manjaro, ArchLabs ja ArcoLinux).

Jotkut suosituista ja laajalti käytetyistä Linux-jakeluista ovat:

  • Ubuntu
  • Debian
  • Linux Mint
  • Fedora
  • Syvällä
  • Manjaro Linux
  • MX Linux
  • Peruskäyttöjärjestelmä
  • CentOS
  • OpenSUSE

Aloittelijaystävällisiä jakeluja, joita suositellaan Linux-aloittelijoille, ovat Ubuntu, Mint, Zorin OS ja Elementary OS. >. Tämä johtuu suurelta osin niiden käyttäjäystävällisyydestä, yksinkertaisista ja siisteistä käyttöliittymistä sekä korkeasta mukauttamisesta.

Jotkin maut, kuten Zorin OS, muistuttavat läheisesti Windows 10:tä, mikä tekee niistä ihanteellisia Windows-käyttäjille, jotka siirtyvät Linuxiin. Toiset, kuten Elementary OS, jäljittelevät tarkasti macOS:ää allekirjoitustelakointivalikon avulla.

Keskitason käyttäjille tai niille, joilla on suhteellisen hyvä käsitys Linuxista, CentOS, Debian ja Fedora riittävät. Kokeneet käyttäjät, jotka tuntevat Linuxin järjestelmänhallinnan läpikotaisin, olisivat yleensä mukava työskennellä Arch-pohjaisten Linux-järjestelmien ja Gentoon kanssa.

Jokainen Linux-jakelu on ainutlaatuinen omalla tavallaan työpöytäympäristön tai graafisen käyttöliittymän (GUI) ja oletussovellusten suhteen. Useimmat toimittavat kuitenkin valmiita sovelluksia, kuten LibreOffice-ohjelmistopakettia, Thunderbird-sähköpostiohjelmaa, GIMP-kuvankäsittelyohjelmaa ja multimediasovelluksia. jotta pääset alkuun.

Palvelinympäristöissä laajalti käytettyjä Linux-jakeluja ovat mm.

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

Miksi Linux on niin suosittu

Linux sisältää seuraavat pääkomponentit.

1. Linux-ydin

Minkä tahansa Linux-järjestelmän ytimessä on Linux-ydin. C-kielellä kirjoitettu ydin liittää laitteistokomponentit taustalla oleviin ohjelmistoihin ja ohjelmiin. Ydin hallitsee käynnissä olevia prosesseja ja määrittää, mitkä saavat käyttää CPU:ta ja kuinka kauan. Se määrittää myös kunkin prosessin saaman muistin määrän. Lisäksi se hallitsee laiteajureita ja vastaanottaa palvelupyyntöjä käynnissä olevilta prosesseilta.

2. Käynnistyslatain

Käynnistyslatain on ohjelma, joka hoitaa käynnistysprosessin Linux-järjestelmässä. Se lataa käyttöjärjestelmän kiintolevyltä päämuistiin. Käynnistyslatain ei ole erityinen Linuxille. Se on myös Windowsissa ja macOS:ssä. Linuxissa käynnistyslataimesta käytetään nimitystä GRUB. Uusin versio on GRUB2, jota systemd-jakelut käyttävät.

3. Init

Init, lyhenne sanoista Initialization, on ensimmäinen prosessi, joka suoritetaan, kun järjestelmä käynnistetään. Sille on annettu prosessitunnus (PID) 1, ja se synnyttää kaikki muut prosessit Linux-järjestelmässä, mukaan lukien demonit ja muut taustaprosessit ja palvelut. Se on siis kastettu kaikkien prosessien äidiksi. Init toimii taustalla siihen asti, kun järjestelmä sammutetaan.

Varhaisimmat Init-järjestelmät sisälsivät System V Init (SysV) ja Upstart. Nykyaikaisissa järjestelmissä ne on korvattu systemd initillä.

4. Demonit

Daemonit ovat prosesseja, jotka toimivat hiljaa taustalla järjestelmän käynnistymisestä lähtien. Käyttäjä voi ohjata demoneja komentorivillä. Ne voidaan pysäyttää, käynnistää uudelleen, poistaa käytöstä tai ottaa käyttöön käynnistyksen yhteydessä. Esimerkkejä demoneista ovat sshd, joka on SSH-demoni, joka ohjaa SSH-etäyhteyksiä, ja ntpd, joka hoitaa aikasynkronoinnin palvelimilla.

5. Kuori

Linux-kuori on komentorivikäyttöliittymä, lyhennettynä CLI, jossa komentoja suoritetaan tai niitä kutsutaan hallinnollisten tehtävien suorittamiseksi ja automatisoimiseksi. Suosittuja kuorita ovat bash shell (bash) ja Z shell (zsh).

6. Työpöytäympäristö

Työpöytäympäristö on se, mitä käyttäjä käyttää vuorovaikutuksessa Linux-järjestelmän kanssa. Se tarjoaa graafisen käyttöliittymän (graafinen käyttöliittymä), joka on mahdollista X windows -järjestelmäohjelmiston kautta. X Windows -järjestelmä (X11, jota kutsutaan myös nimellä X) on järjestelmä, joka tarjoaa näyttökehyksen tai graafisen käyttöliittymän ja määrittää, kuinka käyttäjät ovat vuorovaikutuksessa ikkunoiden, näppäimistön, hiiren ja kosketuslevy.

Yleisiä työpöytäympäristöjä ovat GNOME, MATE, XFCE, LXDE, Enlightenment, Cinnamon, Budgie ja KDE Plasma. Työpöydän hallintaohjelmien mukana toimitetaan graafisia komponentteja, kuten tiedostonhallintaohjelmia, työpöytäwidgetejä, taustakuvia, kuvakkeita ja muita graafisia elementtejä.

7. Sovellukset

Työpöytäympäristö tarjoaa sinulle vain perussovellukset, joilla pääset alkuun. Aivan kuten Windows tai macOS, voit asentaa sovelluksia jokapäiväiseen käyttöön. Näitä ovat sovellukset, kuten Google Chrome, VLC-mediasoitin, Skype, LibreOffice Suite, DropBox, GIMP-kuvaeditori ja niin edelleen. Joissakin jakeluissa on oma ohjelmistokeskus, joka toimii kauppana, josta voit ladata tarvitsemiasi sovelluksia.

Linuxin käytön edut muihin käyttöjärjestelmiin verrattuna

Tässä vaiheessa käy selväksi, miksi Linux on monien käyttäjien ja yritysten suosikkikäyttöjärjestelmä. Tehdään lyhyesti yhteenveto joistakin Linuxin käytön eduista.

1. Linux on avoin lähdekoodi

Kuten aiemmin huomautettiin, Linux on täysin avoin lähdekoodi. Taitavat käyttäjät voivat tarkastella koodia, muokata sitä ilman rajoituksia mihin tahansa tarkoitukseen ja jakaa sen yhteisön kanssa. Lisäksi useimmat jakelut – muutamaa lukuun ottamatta – ovat ilmaisia ladata ja käyttää ilman lisenssejä.

Windows on patentoitu, ja jotkut sen tuotteista ovat melko kalliita. Tällä hetkellä Microsoft Office -paketin hinta on 430 dollaria. Windows Server 2019 -lisenssi maksaa jopa 6 000 dollaria. macOS on yhtä kallis, ja suuri osa App Storen sovelluksista maksetaan tilauksen kautta.

2. Erittäin muokattavissa

Yksi suurimmista eduista, jonka Linux tarjoaa käyttäjilleen, on kyky mukauttaa käytännössä mitä tahansa komponenttia mielensä mukaan. Voit muokata ulkoasua, mukaan lukien taustakuvaa, taustakuvaa, värimaailmaa, kuvakkeiden ulkonäköä ja niin edelleen parantaaksesi niiden ulkonäköä.

3. Poikkeuksellinen vakaus ja turvallisuus

Linux-järjestelmissä on ihailtavaa vakautta ja turvallisuutta. Linux on vähemmän herkkä hyökkäyksille ja olet paljon vähemmän todennäköistä, että joudut haittaohjelmien, kuten virusten ja troijalaisten, uhriksi, jos päivität järjestelmääsi jatkuvasti.

4. Täydellinen valinta palvelimille

Tietoturvansa ja vakautensa ansiosta Linux on paras valinta palvelinympäristöihin verkkosivustojen, tietokantojen ja sovellusten isännöimiseen. Täysin toimivan Web-palvelimen käynnistäminen muiden komponenttien, kuten tietokantojen ja komentosarjatyökalujen, rinnalla vie vain muutaman komennon. Klassinen esimerkki on suosittu LAMP-palvelin, joka on yhdistelmä Apache-verkkopalvelinta, MySQL-tietokantaa ja PHP-skriptikieliä.

Linuxin tarjoaman vakauden ansiosta sinun ei juuri koskaan tarvitse käynnistää palvelinta uudelleen paitsi silloin, kun sinun on suoritettava ytimen päivitys. Tämä varmistaa palvelimien maksimaalisen käytettävyyden ja korkean käytettävyyden.

5. Matalat järjestelmävaatimukset

Useimmat Linux-jakelut pystyvät toimimaan tietokoneissa, joissa on alhaiset järjestelmävaatimukset, kuten suoritin ja RAM. Itse asiassa voit elvyttää joitain vanhoja tietokoneita asentamalla kevyitä Linux-jakeluita, kuten Linux Lite, Puppy Linux ja AntiX.

Jotkut voivat toimia järjestelmissä, joissa on vain 1 Gt RAM-muistia, 512 MHz CPU ja 5 Gt kiintolevy. Vielä vaikuttavampaa on, että voit jopa ajaa nämä jakelut Live-USB-tikulta ja silti tehdä työtä.

6. Tonneittain ohjelmistopakettien saatavuus

Tärkeimmät Linux-jakelut, kuten Debian ja Ubuntu, isännöivät tuhansia ohjelmistopaketteja arkistoissaan. Pelkästään Ubuntussa on yli 47 000 pakettia. Voit asentaa sovelluksia helposti suorittamalla muutaman komennon päätteessä tai käyttämällä sovelluskeskuksia, jotka sisältyvät jakeluihin.

Voit myös hankkia erilaisia sovelluksia, jotka suorittavat samanlaisia tehtäviä, kuten tekstinkäsittelyn, tiedostojen jakamisen, äänen/videon toiston kuvankäsittelyssä, graafisen suunnittelun ja paljon muuta. Sinulla on valinnanvaraa ja voit valita useiden sovellusten avulla tehtävän suorittamiseen.

7. Laaja yhteisön tuki

Linux-käyttöjärjestelmän on kehittänyt ja ylläpitänyt eloisa kehittäjäyhteisö, joka työskentelee väsymättä vuorokauden ympäri varmistaakseen, että saat parhaan mahdollisen ohjelmistosovelluksen, tietoturvapäivityksen ja virheenkorjauksen.

Suurilla distroilla, kuten Ubuntu ja Debian, on suuri kehittäjäyhteisö ja lukuisia keskustelupalstoja, jotka tarjoavat käyttäjille apua ja opastusta erityisesti silloin, kun he kohtaavat vaikeuksia tai haasteita matkan varrella.

Yhteenveto

Tämä oli lintuperspektiivistä Linux-käyttöjärjestelmä ja sen paikka jatkuvasti kehittyvässä tietokoneympäristössä. On totta, että Linux on läsnä kaikkialla ja se on tehnyt pysyvän jäljen nopeatempoisessa teknologiamaailmassa, jossa elämme. Näin ollen Linuxin perustaidot ovat välttämättömiä kaikille IT-ammattilaisille, jotka haluavat skaalata tikkaita kilpailukykyisessä IT-ammatissa.

Linuxin oppiminen avaa ovet muille edistyneille IT-aloille, kuten DevOpsiin, kyberturvallisuuteen ja pilvipalveluihin. Seuraavissa aiheissamme keskitymme Linuxin peruskomentoihin, jotka sinun on oltava käden ulottuvilla, kun etenemme.