
- •Unix: учебный курс Алексей Федосеев
- •Несколько слов об этом курсе
- •Методические рекомендации Введение для лектора
- •Порядок изучения материалов
- •Часть I. Лекции Глава 1. Введение в операционную систему unix
- •Основные концепции операционных систем Обзор компьютерных систем
- •Назначение операционной системы
- •Операционная система как виртуальная машина
- •Операционная система как менеджер ресурсов
- •Архитектура операционной системы
- •Монолитная операционная система
- •Микроядерная операционная система
- •Место unix в истории вычислительных систем
- •Что было до операционных систем
- •Операционные системы для мэйнфреймов
- •Появление операционной системы unix
- •Развитие операционных систем в глобальных сетях
- •Операционные системы для персональных компьютеров
- •Операционные системы для встраиваемых систем
- •Такой разный unix
- •Классификация операционных систем по назначению
- •Дополнительные материалы
- •Вопросы
- •Презентация
- •Архитектура unix. Файлы и устройства Особенности архитектуры unix
- •Два кита unix: файлы и процессы
- •Беглый взгляд на архитектуру unix
- •Ядро unix
- •Файловая система unix
- •Особенности файловой системы
- •Виртуальная файловая система
- •Дерево каталогов
- •Устройства и драйверы
- •Дополнительные материалы
- •Вопросы
- •Презентация
- •Архитектура unix. Процессы
- •Управление памятью
- •Управление процессами
- •Контекст процесса
- •Планирование процессов
- •Создание новых процессов
- •Процессы и потоки
- •Межпроцессное взаимодействие
- •Разделяемая память
- •Переменные окружения
- •Сигналы
- •Дополнительные материалы
- •Вопросы
- •Презентация
- •Глава 2. Использование unix
- •Терминал и командная строка
- •Терминал
- •Управляющие символы
- •Одновременный доступ к системе
- •Командная строка
- •Командная оболочка
- •Приглашение
- •Команды
- •Параметры
- •Шаблоны
- •Перенаправление ввода и вывода
- •Программное окружение
- •Стандартные переменные окружения
- •Служебные символы
- •Процесс выполнения команды
- •Возвращаемое значение
- •Эффективное использование командной строки
- •Редактирование командной строки
- •История команд
- •Автодополнение
- •Средства объединения команд
- •Справочная подсистема
- •Страницы руководства
- •Поиск по руководствам
- •Программа info
- •Документация, поставляемая с программой
- •Интегрированные системы документации
- •Дополнительные материалы
- •Вопросы
- •Презентация
- •Введение в безопасность unix
- •Основы информационной безопасности
- •Политика безопасности
- •Управление доступом
- •Аутентификация и авторизация
- •Концепции безопасности unix
- •Пользователи и группы
- •Права доступа
- •Разделяемые каталоги
- •Подмена идентификатора процесса
- •Ограничения базовой модели доступа и её расширения
- •Суперпользователь
- •Аутентификация пользователей
- •Управление пользователями и правами доступа База данных пользователей системы
- •Изменение базы данных пользователей
- •Изменение прав доступа
- •Ограничения сеанса пользователя
- •Дополнительные материалы
- •Вопросы
- •Презентация
- •Сеть в unix
- •Введение в сети
- •Семиуровневая модель osi
- •Физический уровень
- •Канальный уровень
- •Сетевой уровень
- •Протоколы Internet: tcp/ip
- •Сетевой интерфейс в unix
- •Конфигурация ip-сетей Сетевой адрес
- •Маршрутизация
- •Служебный протокол icmp
- •Информация о соединениях
- •Настройка сети при загрузке системы
- •Службы Internet Служба доменных имён
- •Удалённый терминал
- •Прокси-серверы
- •Межсетевой экран
- •Концепции iptables
- •Дополнительные материалы
- •Вопросы
- •Презентация
- •Глава 3. Базовое администрирование unix
- •Управление службами
- •Загрузка операционной системы Этапы загрузки системы
- •Процесс init
- •Конфигурационный файл init
- •Различия в загрузке unix-подобных систем
- •Системы, наследующие System V
- •Системы, наследующие bsd
- •Системы со смешанной схемой загрузки
- •Системные службы
- •Запуск и остановка служб
- •Автоматическая загрузка служб
- •Какие бывают службы
- •Служба планирования заданий
- •Конфигурация планировщика заданий
- •Запуск программ
- •Сетевые службы
- •Мониторинг и журналирование
- •Служба системного журнала
- •Основные системные журналы
- •Ротация системных журналов
- •Мониторинг пользователей
- •Дополнительные материалы
- •Вопросы
- •Презентация
- •Управление программным обеспечением
- •Управление программным обеспечением: роли и задачи Основные роли в создании и использовании по
- •Задачи системы управления программным обеспечением
- •Формы распространения программного обеспечения в двоичной форме или в исходных текстах?
- •Сборочные процедуры как средство управления по
- •Дистрибутивы
- •Дистрибутивы, основанные на сборке программ из исходных текстов
- •Дистрибутивы, основанные на двоичных пакетах
- •Управление пакетами
- •Задачи менеджера пакетов
- •Менеджер пакетов rpm
- •Работа с репозитариями пакетов: apt
- •Источники программ (репозитории)
- •Дополнительные материалы
- •Вопросы
- •Презентация
- •Часть II. Практические занятия
- •Глава 4. Практические занятия по командам unix
- •Методические указания по основным командам unix
- •Команды по работе с файловой системой
- •Команды по работе с текстом
- •Команды, использующие регулярные выражения
- •Практическое занятие. Работа с файлами в unix
- •Сценарий: Знакомство с каталогами unix
- •Сценарий: Изучение типов файлов в unix
- •Сценарий: Поиск системных журналов
- •Сценарий: Архивирование и деархивирование файлов и каталогов
- •Сценарий: Cоздание новых текстовых файлов
- •Сценарий: Разрезание и склеивание файлов
- •Сценарий: Быстрый анализ текстов
- •Сценарий: Поиск строк по регулярным выражениям
- •Задания для самоподготовки
- •Сценарии практического занятия на тему: Работа с файлами в unix
- •Методические указания по командам управления системой в unix Команды получения сведений о системе
- •Команды по работе с процессами
- •Практическое занятие. Сбор сведений о системе и управление процессами
- •Сценарий: Сбор сведений о системе
- •Сценарий: Управление процессами с помощью сигналов
- •Сценарий: Выполнение задач в фоновом режиме
- •Сценарий: Запуск демонов
- •Сценарий: Изменение приоритетов выполняющихся программ
- •Задания для самоподготовки
- •Сценарии практического занятия на тему: Сбор сведений о системе и управление процессами
- •Глава 5. Практическое занятие по безопасности unix
- •Методические указания по командам управления безопасностью в unix Команды по управлению правами
- •Команды по управлению пользователями
- •Практическое занятие. Управление доступом. Управление пользователями Сценарий: Вход в систему и завершение сеанса
- •Сценарий: Изучение базовых прав доступа
- •Сценарий: Переход в режим суперпользователя
- •Сценарий: Изучение базы данных пользователей
- •Сценарий: Добавление и удаление пользователей
- •Задания для самоподготовки
- •Сценарии практического занятия на тему: Управление доступом. Управление пользователями
- •Глава 6. Практические занятия по сетям в unix
- •Методические указания по командам управления сетью в unix Команды по конфигурированию сети
- •Команды по диагностике сети
- •Сценарий: Настройка таблицы маршрутизации
- •Сценарий: Изучение службы доменных имён
- •Сценарий: Простая диагностика работы сети
- •Сценарий: Работа по удалённому терминалу
- •Задания для самоподготовки
- •Сценарии практического занятия на тему: Управление сетью
- •Практическое занятие. Расширенная диагностика и настройка сети
- •Сценарий: Сканирование локальной сети
- •Сценарий: Сканирование удалённых хостов
- •Сценарий: Настройка сетевого экрана
- •Задания для самоподготовки
- •Сценарии практического занятия на тему: Расширенная диагностика и настройка сети
- •Глава 7. Обзор прикладных программ
- •Программы сетевого обмена sendmail: программа отправления почты
- •Параметры команды
- •Wget: консольный загрузчик файлов
- •Параметры команды
- •Настройка
- •Глава 8. Практические занятия по базовому администрированию unix
- •Методические указания по командам управления службами и журналами Текстовые редакторы
- •Рабочий экран
- •Управляющие клавиши
- •Встроенные команды
- •Настройка
- •Рабочий экран
- •Управляющие клавиши
- •Встроенные команды
- •Настройка
- •Режимы работы
- •Команды по управлению службами
- •Команды по мониторингу пользователей
- •Практическое занятие. Управление службами
- •Сценарий: Загрузка системы
- •Команды по работе с репозитарием пакетов
- •Установка или обновление пакета
- •Удаление установленного пакета
- •Обновление всех установленных пакетов
- •Поиск пакетов
- •Приложение a. Список вопросов
Ограничения базовой модели доступа и её расширения
Простота системы прав доступа UNIX приводит к некоторым ограничениям. К примеру, стандартными средствами UNIX невозможно создать такое положение вещей, когда одна группа пользователей могла бы только читать из файла, другая — только запускать его, а всем остальным файл вообще не был бы доступен. Другое дело, что такое положение вещей встречается нечасто.
Со временем в различных версиях UNIX стали появляться расширения прав доступа, позволяющие устанавливать права на отдельные объекты системы. Поначалу это были так называемые флаги — дополнительные атрибуты файла, не позволяющие, например, переименовывать его или удалять из него информацию при записи (можно только дописывать). Флаги не устраняют главного недостатка, зато их легко организовать без изменения файловой системы: каждый флаг занимает ровно один бит.
Многие современные файловые системы UNIX поддерживают также списки доступа (ACL), с помощью которых можно для каждого объекта задавать права всех субъектов на доступ к нему.
На практике флаги или списки доступа использовать приходится нечасто. В большинстве случаев такая необходимость возникает в виде исключения — например, для временного понижения прав или для временного предоставления доступа некоторым пользователям (легко сделать с помощью ACL), а также при работе с очень важными файлами.
Суперпользователь
Презентация 5-08: суперпользователь
Пользователь root (он же суперпользователь) имеет нулевые UID и GID и играет роль доверенного субъекта UNIX. Это значит, что он не подчиняется законам, которые управляют правами доступа, и может по своему усмотрению эти права изменять. Большая часть общезначимых (не принадлежащих конкретным пользователям) компонентов системы доступна для модификации только суперпользователю.
Как было сказано ранее (см. раздел «Беглый взгляд на архитектуру UNIX»), в UNIX существует уровень доступа ядра и уровень доступа системы. Суперпользователь работает на уровне доступа ядра, так что он является, по сути, неотъемлемым компонентом самой системы.
Многие команды должны исполняться только от имени суперпользователя, так как в них производится взаимодействие с частями ядра, отвечающими за взаимодействие с аппаратурой, правом доступа и т. п. Если же такие команды разрешается запускать простым пользователям, применяется рассмотренный выше механизм подмены идентификатора пользователя.
Администрирование в UNIX (т. е. управление общезначимыми характеристиками системы) требует привилегий суперпользователя. При работе с повышенными привилегиями, в особенности от имени пользователя root следует быть очень осторожным: выполнение неверной команды может привести к выходу системы из строя и утрате информации. Поэтому даже администраторы никогда не работают в командной оболочке с правами суперпользователя всё время, а переходят в режим суперпользователя только тогда, когда это действительно необходимо (например, с помощью команды su).
Аутентификация пользователей
Презентация 5-09: вход пользователя в систему
В UNIX сеанс работы пользователя начинается с его аутентификации и заканчивается его выходом из системы. При входе в систему выполняется следующая последовательность действий (см. Рисунок 2.20, «Регистрация пользователя в системе»):
процесс getty ожидает реакции пользователя на одной из терминальных линий, в случае активности пользователя выводит приглашение ввести регистрационные данные пользователя;
после ввода имени пользователя запускается программа login, которая проверяет подлинность данных пользователя. Стандартным механизмом является проверка пароля, заданного для данного пользователя;
убедившись, что пароль введён правильно, login запускает командную оболочку с установленными UID и GID данного пользователя. Таким образом, права доступа любого процесса (действительного субъекта), запущенного пользователем в этом сеансе работы, будут определяться правами номинального субъекта UID+GID.
Рисунок 2.20. Регистрация пользователя в системе
При работе регистрации на удалённом компьютере роль getty исполняет сетевой демон, например ssh.
В современных UNIX-системах существуют расширения систем авторизации и аутентификации, позволяющие интегрировать в процесс аутентификации любые дополнительные процедуры. Например, в Linux-системах этот механизм называется подключаемые модули аутентификации (Pluggable Authentication Modules, PAM). Рассмотрение этих средств выходит за рамки данного курса.