Linux

Linux
Алексей Александрович Стахнов

Наиболее полное руководство
Книга посвящена операционной системе Linux. Приводятся подробные сведения о ее особенностях и возможностях, идеологии файловой системы, инсталляции и основных командах, вопросах компиляции ядра, настройках и сервисах. Большое внимание уделяется организации на базе Linux различных серверов и служб: электронной почты, WWW, FTP, INN, Proxy, NTP, а также проблемам администрирования сети, обеспечения безопасной работы и другим вопросам. Описаны способы настройки под Linux рабочих станций, в т. ч. и бездисковых, установки и эксплуатации на них графических сред типа X Window, а также конфигурирование модемных соединений, принтеров и сканеров, отладка взаимодействия с Linux-машинами такой «экзотической» периферии, как карманные компьютеры, мобильные телефоны, TV-тюнеры и т. п. Рассматриваемые в книге конфигурационные файлы и структура каталогов соответствуют дистрибутиву Red Hat Linux 7.x, тем не менее, при минимальной адаптации все упоминаемые в книге пакеты устанавливаются в любом дистрибутиве Linux.

Для начинающих администраторов или пользователей Linux.

Алексей Александрович Стахнов

Linux

Часть I

Введение в Linux

Глава 1

Особенности ОС Linux

Я считаю, что Microsoft создала объективно плохую операционную систему, и мне интересно наблюдать, как это постепенно доходит до людей.

    Линус Торвальдс, создатель ОС Linux

Мир операционных систем предоставляет пользователям достаточно большое их количество. Мы не будем подробно останавливаться на истории и особенностях каждой операционной системы – для этого понадобится чрезмерно много места и времени. Да и не всем это интересно: раз вы читаете эту книгу, значит вас заинтересовала Linux. Особо любопытным можно предложить обратиться к соответствующей литературе и Интернету – там можно найти много интересной информации на этот счет.

Какие же операционные системы используются в настоящее время? Вот некоторые из них:

• DOS (MS-DOS, DR-DOS и их клоны);

• Windows 3.1x;

• OS/2;

• Windows 9x;

• Windows NT (Windows 2000);

• Mac OS;

• Mac OS X;

• семейство UNIX;

• Free BSD, OpenBSD, NetBSD;

• Linux;

• BeOS;

• QNX.

Конечно, приведенный список далеко не полон, но мы сознательно ограничим его операционными системами, используемыми наиболее часто. Рассмотрим этот список с точки зрения человека, которому необходимо иметь на компьютере операционную систему, удовлетворяющую нескольким, порой противоречивым, требованиям.

Операционные системы можно классифицировать по многим параметрам. Во-первых, все они делятся на два вида – платные и бесплатные (условно-бесплатные). Во-вторых, правомерно разделить их на операционные системы с открытым исходным кодом (с правом вносить изменения или без права внесения изменений) и с закрытым исходным кодом. В-третьих, операционные системы бывают одноплатформенные (способные функционировать только на одной платформе, например PC-совместимой) и многоплатформенные (способные функционировать на нескольких платформах, например PC-совместимой, Macintosh, Sun, PowerPC). В-четвертых, операционные системы могут быть однозадачными и многозадачными. В-пятых, однопользовательскими и многопользовательскими. В-шестых, серверными, клиентскими или универсальными. В-седьмых, иметь текстовый, графический или тот и другой интерфейсы. В-восьмых, ориентацией на работу с сетью и Интернетом. В-девятых, по потребляемым ресурсам и т. д. А ведь это только начало. Критериев, по которым выбирается операционная система, намного больше. Имеют право на существование и такие критерии, как "Она мне нравится" или "Друг себе поставил, чем я хуже?" А ведь выбор операционной системы определяет, как вы будете жить и работать ближайшие несколько лет (или десятилетий). Поэтому к выбору операционной системы следует относиться с большой тщательностью и достаточной долей скептицизма. Сжато охарактеризуем наиболее популярные операционные системы.

Замечание

В 1980 году была организована инициативная группа под названием /usr/group с целью стандартизации программного интерфейса UNIX. Стандарт был разработан к 1984 году и использовался комитетом ANSI при описании библиотек языка С. В 1985 году был создан Portable Operating System Interface for Computing Environment, сокращенно POSIX (переносимый интерфейс операционной системы для вычислительной среды). На сегодняшний день большинство операционных систем удовлетворяют (полностью или частично) стандарту POSIX.

DOS

Производитель – Microsoft. Была создана на заре эры PC. 16-разрядная однопользовательская, однозадачная система. Платная, закрытый исходный код. Одноплатформенная (PC-совместимая). Текстовый интерфейс (командная строка). Достаточно простой процесс установки. Файловая система – FAT 12, FAT 16, FAT 32. Поддержка локальной сети – драйверы и программы сторонних производителей. Интернет – аналогично. Морально устарела еще до рождения. Разрабатывалась поспешно, без учета развития аппаратных и программных средств. При появлении нового аппаратного обеспечения срочно дорабатывалась, более или менее устойчивая система появилась только к 1990-му году (по прошествии 10 лет!). Последняя самостоятельная версия (как отдельного продукта) – MS-DOS 6.22. Последние версии включали в основном косметические изменения. Но (благодаря дружбе IBM и Microsoft) – получила широчайшее распространение, имела малую потребность в ресурсах, поддерживала практически все выпускаемое для PC аппаратное обеспечение, и для своей ниши была почти оптимальным решением с точки зрения цена/ресурсы/производительность. Для DOS было выпущено несметное количество приложений, последние пять лет новые программные продукты для DOS не выпускаются. Существовали многочисленные клоны. Наиболее известные – IBM-DOS, PC-DOS, DR-DOS.

Windows 3.1x

Строго говоря – это даже не операционная система, а графическая оболочка или, если хотите, надстройка над DOS. Почему версии ЗЛх? Потому что, по большому счету, только к версии 3.1 была достигнута достаточная стабильность, неплохая функциональность, накоплена критическая масса приложений и реализована многозадачность. Благодаря Windows в мир PC был внесен дух однообразия и предсказуемости. Интерфейс приложений стал стандартизирован, системные библиотеки унифицированы, внедрена поддержка локальной сети, появился достаточно большой набор драйверов для аппаратного обеспечения, поставляемых в дистрибутиве Windows. В комплект Windows вошли несколько десятков приложений, благодаря чему потребитель получал почти готовую систему для офисной работы. Доступ в Интернет по-прежнему осуществлялся с помощью программ сторонних производителей. Система получилась не очень надежная, достаточно часто происходили зависания. Для Windows 3.1x было выпущено много разнообразного программного обеспечения, впрочем, после 1996 года новые программные продукты для Windows 3.1x больше практически не выпускались. Достаточно простой процесс установки. Слабая поддержка мультимедийных устройств. Платная. Исходный код недоступен. Последняя версия (16 битная) Windows for Workgroups 3.11. Требования к аппаратному обеспечению – процессор 386, не менее 2 (лучше 4) Мбайт оперативной памяти, не менее 16 Мбайт места на жестком диске.

OS/2

Совместная разработка IBM и Microsoft. Впоследствии IBM и Microsoft разошлись, и OS/2 заканчивала и выпускала в свет только IBM, которая всегда позиционировала свою операционную систему для корпоративного использования. Из-за слабой маркетинговой политики IBM, сильной конкуренции со стороны Microsoft, относительно малого количества разработанных под систему программных продуктов IBM отказалась от дальнейшего продвижения OS/2. Для своего времени (а это расцвет DOS и Windows 3.1x) была очень прогрессивна. В дальнейшем (версии 2–4) получила существенное расширение функциональности. 32-битная многозадачная операционная система. Отличная поддержка локальной сети и Интернета. Помимо программ, разработанных специально для OS/2, система позволяет запускать как DOS-приложения, так и приложения Windows 3.1х. Разрабатывается приложение Odin, позволяющее выполнять приложения Windows 9х. Файловая система – HPFS (High Performance File System). Поддерживает также достаточно большой список файловых систем, в том числе FAT 12, FAT 16, FAT 32. Требования к аппаратному обеспечению – процессор Pentium, не менее 32 Мбайт оперативной памяти, не менее 120 Мбайт места на жестком диске.

Windows 9x

32-битная операционная система с поддержкой 16-битных приложений (Windows 3.1x). Первая версия появилась в 1995 году. Затем в течение почти трех лет выходили исправления многочисленных ошибок. Попытка Microsoft объединить лебедя, рака и щуку – в одной операционной системе без проблем запускать исполняемый код DOS, Windows 3.1x (16 бит) и Windows 9х (32 бит). В результате получилась не очень устойчивая система, которую удалось отладить только к 1998 году (Windows 98). Несмотря на то, что Windows 9х объявлена операционной системой, она по-прежнему базируется на MS-DOS версии 7.0 со всеми ее рудиментами и наследственностью. В Windows 9х добавлено программное обеспечение, необходимое для работы в Интернете, и существенно расширен список драйверов для аппаратного обеспечения.

Windows 98 и последняя версия, Windows ME (Millennium Edition), фирмой Microsoft рассматриваются как переходный этап к Windows NT (Windows 2000), поэтому в Windows 9х частично включено программное обеспечение, характерное для серверов. Простой процесс установки и конфигурации системы, но отсутствует возможность тонкой ее настройки без стороннего программного обеспечения. Хорошая поддержка мультимедийных устройств и игр. Огромнейший список разработанного под систему программного обеспечения. На сегодняшний день Windows 9х и MS Office являются стандартом de-facto для настольных офисных систем. Платная. Исходный код недоступен. Требования к аппаратному обеспечению – процессор Pentium-166, не менее 32 Мбайт оперативной памяти, не менее 250 Мбайт места на жестком диске (для Windows ME не менее 64 Мбайт оперативной памяти, не менее 500 Мбайт места на жестком диске). Файловая система – FAT 32 (FAT 16).

Windows NT (Windows 2000)

Ощущая бесперспективность развития ветки DOS—Windows 3.1x Microsoft разработала новую операционную систему Windows NT (New Technology), базирующуюся на стандарте POSIX и новой файловой системе – NTFS (New Technology File System). Разработчики Windows NT серьезно взялись за проектирование операционной системы с учетом ее дальнейшего развития (совсем недавно вышла последняя в этой линейке операционная система – Windows ХР). На сегодняшний день Windows NT – флагманская операционная система фирмы Microsoft. Существует две ее версии – Windows NT Workstation и Windows NT Server. Первая версия предназначена для настольных систем, вторая – серверная платформа. В обеих версиях используется графический интерфейс, что для сервера – в общем-то излишество и нерациональная трата ресурсов. Многозадачная, многопользовательская, одноплатформенная (PC), весьма устойчивая операционная система. Имеет встроенную поддержку многопроцессорных и кластерных систем. Хорошая поддержка мультимедийных устройств и игр (однако не все существующие игры надежно работают под Windows NT). Полного набора серверных приложений не имеет (нет, например, Web-cepвepa). Исходный код недоступен. Платная. Windows NT Server рассчитан на малые и средние рабочие группы, на большие нагрузки пока не рассчитан. Помимо NTFS поддерживает файловые системы FAT и OS/2 (HPFS). Требования к аппаратному обеспечению Windows NT Workstation – процессор Pentium, не менее 128 Мбайт оперативной памяти, не менее 500 Мбайт места на жестком диске; Windows NT Server – процессор Pentium, не менее 256 Мбайт оперативной памяти, не менее 500 Мбайт места на жестком диске.

Mac OS

Производитель – Apple. Операционная система для Macintosh и его пользователей, многозадачная, однопользовательская, графическая. Первая версия была выпущена более 15 лет назад. С выходом Mac OS X считается окончательно устаревшей и постепенно сходит со сцены. Великолепная система для пользователя по эргономичности, дружественности и простоте освоения. За свою историю накопила достаточно большое количество устаревших концепций, оставленных для совместимости. Последние версии Mac OS были рассчитаны на компьютеры Apple, базирующиеся на процессоре Motorola 68040 и PowerPC с не менее 16 Мбайт оперативной памяти.

Mac OS X

Производитель – Apple. Новая операционная система для компьютеров Macintosh, базирующихся на процессоре PowerPC. UNIX-подобная, POSIX-совместимая, многозадачная операционная система с графическим интерфейсом. Способна выступать как в качестве сервера, так и в качестве клиентской операционной системы. Платная, закрытый исходный код. Фирма Apple заявила о скором переносе Mac OS X на платформу Intel. Поддерживает сетевую файловую систему NFS (Network File System). Mac OS X предназначена для работы на компьютерах Power Macintosh с процессором G3. Требования – не менее 128 Мбайт оперативной памяти. Рекомендуемый объем жесткого диска – 5 Гбайт.

Семейство UNIX

Группа операционных систем, имеющих общего предка и традиционно носящих название UNIX. Фирмы производители – AT&T, DEC, Sun, Hewlett-Packard, IBM, SCO и многие другие. Несмотря на то что первая версия UNIX была выпущена еще тридцать лет назад, UNIX до сих пор считается наиболее современной, надежной и динамично развивающиеся операционной системой. Большой вклад в успех UNIX внесли специалисты AT&T, студенты и преподаватели университета Беркли. На сегодняшний день UNIX той или иной фирмы-производителя установлен практически на каждом сервере уровня предприятия, больших кластерах и мультипроцессорных системах, а также на многих рабочих и графических станциях. Многоплатформенная, мультизадачная, многопользовательская операционная система. Поддерживает кластеризацию, мультипроцессорные системы, распределенные вычислительные среды, массивы накопителей огромной емкости и многое другое. На сегодняшний день трудно найти компьютер, на котором не смогла бы работать одна из версий UNIX. Как правило, UNIX, выпускаемая фирмами, – платная, с закрытым исходным кодом. Тем не менее, существует достаточно много (например, семейство BSD, Linux) бесплатных, с открытым исходным кодом UNIX-совместимых операционных систем. Благодаря стандарту POSIX практически любое приложение можно перенести из одного представителя семейства UNIX в другой. Благодаря этому для UNIX имеется огромное количество как бесплатных, так и коммерческих программ. Как правило, для каждой разновидности UNIX разработана своя файловая система, но все разновидности UNIX могут работать с распространенными файловыми системами. В том числе существуют и т. н. журналируемые файловые системы. В журналируемых файловых системах для решения проблемы повреждения структуры файловой системы или хранения данных применяют транзакции, используемые практически в любой базе данных. Транзакция считается незавершенной до тех пор, пока все изменения не сохранены на диске. А чтобы сбои, происходящие до завершения всех операций, входящих в транзакцию, не приводили к необратимым последствиям, все действия и все изменяемые данные протоколируются. В том случае, если все-таки сбой произойдет, по протоколу можно вернуть систему в рабочее состояние. Требования к аппаратной платформе – самые разнообразные. Как уже упоминалось выше – трудно найти компьютер, на котором не смогла бы работать одна из версий UNIX.

FreeBSD, OpenBSD, NetBSD

Операционные POSIX-совместимые системы семейства UNIX на основе кода университета Беркли. Принципиальные различия:

• FreeBSD – очень надежная, достаточно консервативная (в хорошем смысле этого слова). Аппаратная платформа – Intel;