Visión general de GNU/Linux enfocada a futuros administradores de sistemas

1. Departamento de
Electrónica y Telecomunicaciones
Sistemas Operativos
Ingeniería de Telecomunicación
4º curso
Tema 2-3
© 2007­2011 Gorka Prieto
GNU/Linux
Curso 2010 – 2011

2. Índice
1.Introducción
2.Distribuciones
3.Arquitectura
Kernel
Entorno gráfico
Sistemas de ficheros
4.Administración
Gestión paquetes
Gestión de usuarios
Servicios
Logs del sistema y las aplicaciones
Tareas periódicas
Control de accesos
Comandos/ficheros de administración
2

3. 1 Introducción
 GNU + Linux
 Software libre
 Multiplataforma, multiproceso, multiusuario,
multitarea.
 Uso: escritorio, servidor, supercomputadoras
(top500), sistemas embebidos, etc.
 Apoyo multinacionales: IBM, Sun
Microsystems, HP, Novell, etc.
 En la administración pública:
http://en.wikipedia.org/wiki/Linux_adoption
3

4. 1 Introducción
4

5. 1 Introducción
 Proyecto GNU
• GNU is Not Unix
• Objetivo: Sistema operativo
completo libre
• Iniciado en 1983 por
Richard Stallman
• Libertades: ejecución, copia,
modificación y distribución
• Licencia General Pública de GNU (GPL)
o Copyleft
o Variantes: Gnu Free Documentation License (GFDL),
Lesser GPL (LGPL)
• En 1985 la Free Software Fundation (FSF)
5
o Para soportar el proyecto GNU

6. 1 Introducción
 Linux
• El proyecto GNU:
o Editor de textos (Emacs), Compilador (GCC), librerías y
utilidades UNIX
o Faltaba kernel. GNU/Hurd aún en desarrollo ...
• Primera versión del kernel Linux en 1991
• Por Linus Torvalds
• Licencia GPL
• Núcleo monolítico híbrido
o Módulos
• Arquitectura discutida por
Tanenbaum
o Minix vs Linux
6

7. 1 Introducción
 Linux (cont)
• Actualmente kernel más
portado:
o PCs, PDAs, Router, Consolas,
MainFrames
• Versiones x.y.z,
actualmente 2.6
o Par: estable
o Impar: desarrollo
• Mascota: pingüino Tux
7

8. 1 Introducción
 Hurd
• Kernel GNU bajo licencia GPL
• Compatible POSIX
• Arquitectura microkernel
o Actualmente sólo sobre GNU Mach
(CMU)
o Múltiples servidores simultáneos
• Siglas
o Hird of Unix-Replacing Daemons (Hurd)
o Hurd of Interfaces Representing Depth (Hird)
o “Manada de Ñúes”
• Otros sistemas UNIX que corren sobre Mach
o NEXTSTEP, Mac OS X, MkLinux, etc.
8
o Microkernel y (un único) servidor UNIX

9. 1 Introducción
 Hurd (cont)
• Servidores (Debian)
o auth, crash, exec, ext2fs, fifo, firmlink, ftpfs, fwd,
hostmux, ifsock, init,
isofs, magic, new-fifo, nfs, null, pfinet, pflocal, proc,
storeio, symlink, term, ufs, usermux.
• Limitaciones
o Partición máx 2 GB
o Drivers correspondientes a la versión 2.0 del kernel
Linux
o RAM máx 768 MB
o No soporte audio, USB, PPP, DHCP, etc.
9

10. 1 Introducción
 GNU + Kernel
• GNU/Linux (“Linux”)
• GNU/Hurd
• GNU/kFreeBSD
 Otros SSOO libres
• FreeBSD
• OpenBSD
• etc.
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11. 2 Distribuciones
 Diferentes organizaciones ofrecen sus
distribuciones
 “Sabores” de GNU/Linux
 Conjunto de aplicaciones
 Diferencias:
• Sistema de paquetes (deb, rpm, tarballs, etc.)
• Política de funcionamiento
• Facilidades de administración
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12. 2 Distribuciones
 Según el sistema de paquetes
• Basadas en rpm: RedHat, Fedora, SuSE,
Mandrake, YDL, etc.
• Basadas en deb: Debian, K/Ubuntu, Knoppix, etc.
• Basadas en fuentes: Slackware, SLAX, Gentoo,
etc.
 Live CD/DVD
• Ejecución desde el CD/DVD sin instalar en el HD
• Permiten instalarlo posteriormente
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13. 2 Distribuciones
 Debian
• Creada en 1993, actualmente versión 5.0
• Filosofía software libre
• Comunidad de desarrolladores y usuarios
• Independiente a empresas
• Tres ramas de desarrollo
o stable
o testing
o unstable
• Sistema APT
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14. 2 Distribuciones
 RedHat
• Creada en 1994, actualmente RHEL 5.5
• Distribución comercial Red Hat
• En 2003 separación en:
o Red Hat Enterprise Linux (RHEL)
Ediciones de servidor y de estación de trabajo
o Fedora Core (FC)
Comunidad Fedora
• Fedora
o Fedora Core: hasta FC6 (2006)
o Fedora: fusión repositorios Core y Extras
o Actualmente Fedora 14
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15. 2 Distribuciones
 Ubuntu
• Creada en 2004 (actual Maverick Meerkat 10.10)
• Basada en Debian GNU/Linux
o Demasiada burocracia
o Actualidad vs estabilidad
o Desarrolladores en ambos proyectos
• Patrocinada por Canonical Ltd.
• Facilidad de uso y de instalación
o Eslogan: “Linux for Human Beings”
• Lanzamientos regulares:
o Cada 6 meses y LTS cada 2 años
• Ubuntu (GNOME), Kubuntu (KDE), Xubuntu (XFCE),
etc. 15

16. 2 Distribuciones
 Ubuntu
• Mark
Shuttleworth
16

17. 3 Arquitectura
 Kernel
• Núcleo monolítico híbrido (módulos)
o Ring 0: kernel, acceso HW
o Ring 3: modo usuario, sin privilegios
• Arquitectura discutida por Tanenbaum
o Minix vs Linux
http://www.dina.dk/~abraham/Linus_vs_Tanenbaum.html
• Versiones X.Y.Z
o Estable
o Desarrollo
• GUI fuera del kernel
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18. 3 Arquitectura
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19. 3 Arquitectura
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20. 3 Arquitectura
 Kernel
• Posibilidades de kernel
o Stock kernel
o Custom Kernel
• Recompilar kernel
$ wget http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux­2.6.X.tar.bz2
Descomprimir en /usr/src/linux
# make menuconfig (o make xconfig)
# make
# make install
# make modules_install
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21. 3 Arquitectura: Kernel custom
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22. 3 Arquitectura: Kernel custom
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23. 3 Arquitectura: Kernel custom
23

24. 3 Arquitectura
 Entorno gráfico
• Servidor X
o Se encarga de dibujar en
pantalla
o Puede estar en un equipo
diferente
o Xfree86, X.org, etc.
• Gestor de ventanas
o Simplifica la utilización de ventanas
o Kwin, Metacity, Beryl/Compiz, etc.
• Escritorio
o Organiza gráficamente funcionalidades
o KDE, GNOME, XFCE, etc.
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25. 3 Arquitectura
 Organización en directorios
/ proc/ home/
bin/, sbin/ etc/ root/
boot/ usr/ ...
dev/ var/
mnt/ tmp/
 “Todo es un fichero”
• /dev/
 Concepto de montaje
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26. 3 Arquitectura
 Formatos binarios soportados
• Inicialmente a.out (assembler output)
• Actualmente ELF (Extensible Linking Format)
o Ejecutables, objeto, librerías dinámicas, core dumps,
etc.
• binfmt_misc
o Capacidad del kernel Linux
o Permite formatos binarios arbitrarios pasándolos a
aplicaciones usuario
o Java -> Máquina virtual Java
o Ejecutables Win16/32 -> Wine
o Ejecutables .NET -> Mono
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27. 3 Arquitectura: Sistemas de ficheros
 Ext (extended file system) – 1992
• Sistema de ficheros inicial de linux
• Creado para solventar limitaciones de minix
o Tamaño de partición 2GB
o Nombre de ficheros de 255 caracteres
 Ext2 – 1993
• Soluciona limitaciones de ext
o Nuevas funcionalidades
o Tamaño de partición de 4 TB
o Nombres de fichero de 255 caracteres
• Extensible. Añadidos posteriores:
o Atributos extendidos
o ACLs de POSIX 27

28. 3 Arquitectura: Sistemas de ficheros
 Ext3 – 2001
• Añadidos
o Journalling
o Mayor direccionamiento
o Crecimiento dinámico del sistema de ficheros
• Compatible con ext2 (sin los añadidos)
o Convertir un ext2 a un ext3:
# tune2fs ­j /dev/hdaX
• Desventajas
o Defragmentación
No extent
o Funcionalidades
Solo puede ser reparado en modo RO
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29. 3 Arquitectura: Sistemas de ficheros
 Ext4 – 2006
• Tamaños de 260 bytes
• Añade extent para evitar defragmentación
• Compatible con ext3 (si no se usa extent)
 ReiserFS (Reiser3) – 2001
• Características similares a ext3
• Mejor rendimiento con fichero pequeños
• Reiser4 más eficiente, reimplementación desde 0
 Soporta muchos más:
• adfs, affs, autofs, coda, coherent, cramfs, devpts, efs, ext, ext2, ext3, hfs,
hpfs, iso9660, jfs, minix, msdos, ncpfs, nfs, nfs4, ntfs, proc, qnx4, ramfs,
reiserfs, romfs, smbfs, sysv, tmpfs, udf, ufs, umsdos, usbfs, vfat, xenix, xfs,
xiafs, etc. 29

30. 4 Administración
 Forma gráfica vs consola
• Remoto
• Similar entre distribuciones
• Automatización
 Desde consola
• Ficheros de configuración en /etc
• Ficheros de log en /var/log
• Usuario vs root: su y sudo
• Programación en shell: redireccionamientos,
tuberías, estructuras de programación,
comandos del sistema.
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31. 4 Administración: Gestión de paquetes
 Concepto paquete software
• Ficheros
o Código ejecutable
o Datos: imágenes, sonidos, DB, etc.
• Metainformación
o Nombre, descripción, versión, autor, dependencias,
tamaño, etc.
 Sistema de paquetes
• Diferentes opciones: RPM, DEB, TARBALL,
EBUILD, etc.
• Simplifica gestión del sistema
o Instalación, eliminación, actualización, dependencias,
etc. 31

32. 4 Administración: Gestión de paquetes
 RPM (Red Hat Package Manager)
• Desarrollado por Red Hat
• Utilizado: Red Hat, Fedore, SuSE, etc.
• Ficheros:
<name>-<version>-<release>.<arch>.rpm
• Base de datos en: /var/lib/rpm
• Interfaz de bajo nivel: comando rpm
# rpm ­i fichero.rpm # rpm ­e paquete
$ rpm ­qa
• Interfaces de más alto nivel:
o up2date, yum, YaST, APT
32

33. 4 Administración: Gestión de paquetes
 DPKG (Debian PacKaGe)
• Desarrollado por Debian
• Utilizado: Debian, Knoppix, Ubuntu, etc.
• Ficheros:
<name>_<version-release>_<arch>.deb
• Base de datos en: /var/lib/dpkg
• Además de meta-info, tb incluyen scripts
• Interfaz de bajo nivel: comando dpkg
# dpkg ­i fichero.deb # dpkg ­r paquete
# dpkg ­r –purge paquete # dpkg­reconfigure paquete
$ dpkg ­l $ dpkg ­L
• Interfaces de más alto nivel:
o APT, aptitude, synaptic, adept, etc. 33

34. 4 Administración: Gestión de paquetes
 APT (Advanced Packaging Tool)
• Desarrollado por Debian
• Front-end para dpkg (actualmente tb para otros)
• Gestiona automáticamente dependencias
• Fichero de configuración con repositorios:
/etc/apt/sources.list:
type url distribution [component1] [componenent2] […]
• Comandos:
# apt­get update # apt­get install paquete
# apt­get remove paquete # apt­get –purge remove paquete
# apt­get upgrade # apt­get dist­upgrade
$ apt­cache search patrón $ apt­cache show paquete
# aptitude update # aptitude install paquete
# aptitude remove paquete # aptitude purge paquete
# aptitude safe­upgrade # aptitude full­upgrade
$ aptitude search ~dpatrón $ aptitude show paquete 34

35. 4 Administración: Gestión de paquetes
 TARBALL
• Formato tradicional de UNIX, extensión *.tar.gz
• Normalmente las fuentes
• Más difícil de mantener: instalación,
dependencias, eliminación, actualización, etc.
• Consultar ficheros README, INSTALL
• Por defecto:
$ ./configure
$ make
# make install
# make uninstall
• DEB, RPM, etc. suelen partir de un TARBALL
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36. 4 Administración: Gestión de usuarios
 Ficheros
• /etc/passwd (-rw-r--r--)
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
• /etc/group (-rw-r--r--)
audio:x:29:pulse,gorka
• /etc/shadow (-rw-r-----)
root:$6$K2H...:14179:0:99999:7:::
• /etc/gshadow (-rw-r-----)
audio:*::pulse,gorka
• /etc/skel/
36

37. 4 Administración: Gestión de usuarios
 Comandos
• Usuarios
# useradd # userdel
# adduser # deluser
# usermod # chage
$ passwd # passwd
• Grupos
# groupadd # groupdel
# addgroup # delgroup
# groupmod # adduser usuario grupo
• Propietarios y permisos
o chmod (RWX, UGO)
o chown (usuario.grupo) 37

38. 4 Administración: Servicios
 Proceso de arranque
• BIOS (Basic Input/Output System)
o Permitir arrancar programas desde diferentes medios
o Funciones básicas de manejo del hardware
• MBR
o Primeros 512 bytes, código ejecutable
• Gestor de arranque
o Permite elegir entre diferentes SSOO y paso params
o Ej: LILO, GRUB, etc.
• Kernel
o Detecta HW, carga controladores, monta unidades,
etc.
o Ejecuta INIT 38

39. 4 Administración: Servicios
 Proceso de arranque
• INIT
o Primer proceso tras el kernel, modo usuario
o Arranca terminales
o Ejecuta todos los programas asociados a un runlevel
o /etc/inittab
• RUNLEVEL
o Número que identifica un grupo de programas
o Cuando se entra en ese runlevel: se ejecutan los
programas
o Cuando se sale del runlevel: se detienen los programas
o Comandos: runlevel, telinit
o Runlevels habituales
0: Halt 1: Single user 39
2­5: Multiusuario 6: Reboot

40. 4 Administración: Servicios
 Servicios en UNIX System V
• Demonios: funcionan en segundo plano
• Normalmente scripts para iniciar/parar/recargar/etc
/etc/init.d/demonio start|stop|restart|reload
• Por cada runlevel, enlaces simbólicos a los scripts
deseados
/etc/rcX.d/S11demonio ­> /etc/init.d/demonio
• Los enlaces simbólicos se ejecutan por orden
alfabético
o El número del principio determinará el orden de ejecución
• Actualmente otras alternativas
o Arrancan procesos de forma asíncrona
o Ej.: Upstart, Initng, etc.
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41. 4 Administración: Servicios
 Upstart
• Desarrollado por Canonical
• Incluido desde Ubuntu 6.10 (2006)
o Adoptado en Debian, Maemo, ChromeOS, etc.
• Sistema asíncrono
o Servicios y eventos
• Jobs en /etc/init/
o Ficheros *.conf
o Sección script/exec, pre-start, post-stop
o start on y stop on
• Control de trabajos (initctl)
o start/stop/restart/reload job
o initctl list
41

42. 4 Administración: Red
 Dispositivos/interfaces
• /dev/ethX, /dev/wlanX
 Comandos
• ifconfig, iwconfig, ifup, ifdown
• route
• dhclient
• /etc/init.d/networking, /etc/init.d/network-manager
 Ficheros
• /etc/resolv.conf, /etc/hosts
• /etc/network/interfaces
 NetworkManager
42

43. 4 Administración: Logs
 Se guardan en /var/log
• Sistema
o syslog, daemon.log, mail.log, kern.log, Xorg.0.log, etc.
• Aplicaciones
o apache/error.log, apache/access.log
 Visualización
• Consola
o tail, more, less, etc.
• Gráfica
o KSystemLog, etc.
 Utilidades
• syslog
• dmesg 43

44. 4 Administración: Logs
44

45. 4 Administración: Logs
 syslog
• Comportamiento como en BSD
• Logs del sistema, del kernel y de las aplicaciones
• Se puede almacenar en local o en un equipo remoto
• Agrupados en servicios (mail, kern, auth, etc.) y
prioridades (info, warning, err, debug, etc.)
• Configuración en /etc/syslog.conf:
*.* ­/var/log/syslog
mail.err /var/log/mail.err
kern.* @hostname
• Se guarda un histórico comprimido:
syslog, syslog.1.gz, syslog.2.gz, ..., syslog.6.gz
 dmesg
• Muestra el ring buffer del kernel 45

46. 4 Administración: Tareas Periódicas
 Demonio cron (chronos)
• /etc/crontab
$man 5 crontab
#min hour dom mon dow user command
17 * * * * root run-parts --report /etc/cron.hourly
25 6 * * * root run-parts --report /etc/cron.daily
45 6 * * 7 root run-parts --report /etc/cron.weekly
52 6 1 * * root run-parts --report /etc/cron.monthly
• Como usuario
$ crontab -e
/etc/cron.allow
/etc/cron.deny
46

47. 4 Administración: Control de Accesos
 Múltiples opciones
• A nivel de aplicación
o Configuración del servidor
o TCP Wrapper
• A nivel de kernel
o Firewall con iptables
 TCP Wrapper
• A través de tcpd (inetd) o usando libwrap
• /etc/hosts.allow y /etc/host.deny
in.fingerd: ALL EXCEPT LOCAL
sshd: 192.168.2.5
• Páginas manual: hosts_access y hosts_options
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48. 4 Administración: Control de Accesos
 Configuración del servidor (ej. apache)
<Directory ...>
Order allow, deny
Allow from all
</Directory>
 Firewall con iptables
# iptables --list
# iptables --policy INPUT DROP
# iptables --table filter --append INPUT -p icmp -j ACCEPT
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49. 4 Administración: Comandos de Administrador
 Ejecución como root:
• su vs sudo
 Gestión de usuarios:
• useradd, userdel, usermod, chage, groupadd, groupdel, groups, etc.
 Cambio permisos:
• chmod, chown, chattr, etc.
 Configuración de red:
• ifconfig, iwconfig, iwlist, route, netstat, iptables, etc.
 Gestión paquetes:
• dpkg, tasksel, rpm, apt-get, aptitude, etc.
 Gestión discos/sistemas de ficheros:
• fdisk, mkfs, mount, umount, setquota, quota, etc.
 Listado dispositivos:
• lspci, lsusb, udevinfo, etc.
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50. 4 Administración: Ficheros de Configuración
 Ejecución como root:
• /etc/sudoers
 Gestión de usuarios:
• /etc/passwd, /etc/shadow, /etc/group, /etc/gshadow, /etc/skel/
 Cambio permisos:
• /etc/apparmor.d
 Configuración de red:
• /etc/host, /etc/resolv.conf, /etc/network/interfaces, /etc/init.d/
 Gestión paquetes:
• /etc/apt/sources.list
 Gestión discos/sistemas de ficheros:
• /etc/fstab
 Dispositivos:
• /dev/, /sys/, /etc/udev/
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51. Licencia
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cualquier explotación de la obra autorizada
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de obras derivadas siempre que mantengan
la misma licencia al ser divulgadas.
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