Файл: Методические рекомендации к лабораторным работам для студентов направления подготовки.pdf

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Автоматизированные системы управления»
АДМИНИСТРИРОВАНИЕ
LINUX-СЕРВЕРОВ
Методические рекомендации к лабораторным работам
для студентов направления подготовки
09.03.04 «Программная инженерия»
дневной формы обучения
Могилев 2018

УДК 004.4
ББК 32.973.202
А 31
Рекомендовано к изданию учебно-методическим отделом
Белорусско-Российского университета
Одобрено кафедрой «Автоматизированные системы управления»
«13» марта 2018 г., протокол № 11
Составитель канд. техн. наук, доц. И. А. Евсеенко
Рецензент канд. техн. наук, доц. И. В. Лесковец
Методические рекомендации предназначены для студентов направления подготовки 09.03.04 «Программная инженерия» дневной формы обучения.
Учебно-методическое издание
АДМИНИСТРИРОВАНИЕ LINUX-СЕРВЕРОВ
Ответственный за выпуск
А. И. Якимов
Технический редактор
С. Н. Красовская
Компьютерная верстка
Н. П. Полевничая
Подписано в печать . Формат 60×84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс.
Печать трафаретная. Усл. печ. л. . Уч.-изд. л . Тираж 16 экз. Заказ №
Издатель и полиграфическое исполнение:
Государственное учреждение высшего профессионального образования
«Белорусско-Российский университет».
Свидетельство о государственной регистрации издателя, изготовителя, распространителя печатных изданий
№ 1/156 от 24.01.2014.
Пр. Мира, 43, 212000, Могилев.
© ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет», 2018

3
Содержание
Введение…………………………………………………………………. 4 1 Лабораторная работа № 1. Установка операционной системы
Linux. Основные принципы функционирования ОС Linux ……….............
5 2 Лабораторная работа № 2. Терминал и командная оболочка операционной системы Linux ………………………………………………..
7 3 Лабораторная работа № 3. Изучение файловой системы и функций по обработке и управлению данными.…..……………………….. 10 4 Лабораторная работа № 4. Процессы в операционной системе Linux ……………………………………………………………..…. 12 5 Лабораторная работа № 5 Организация ввода-вывода в ОС
Linux………………..……….…..……………………………………...…….... 14 6 Лабораторная работа № 6. Создание и выполнение командных файлов в пользовательской среде ОС Linux……………………………….... 16 7 Лабораторная работа № 7. Удаленный доступ в Linux…………..…. 17 8 Лабораторная работа № 8. Управление пользователями и обеспечение безопасности в ОС Linux ……………………………………... 19 9 Лабораторная работа № 9. Администрирование DNS-сервера в ОС Linux.......................................................................................................... 21 10 Лабораторная работа № 10. Маршрутизация в ОС Linux.
Межсетевое экранирование в Linux ……………………………………….... 24 11 Лабораторная работа № 11. Обеспечение доступа в сеть Интернет……………………………………………………………….. 27 12 Требования к отчетам и защите лабораторных работ……………... 31
Список литературы……………….………………..………..………....... 33

4
Введение
Основной материал в приведенных методических рекомендациях посвящен серверным операционным системам семейства Linux.
Целью методических рекомендаций является предоставление возмож- ности самостоятельного освоения студентами основных методов админист- рирования локальных сетей на основе серверных операционных систем Linux, получения практических навыков администрирования, а также изучения перспективных направлений в развитии современных серверных опера- ционных систем Linux.
Целью дисциплины является изучение проблем администрирования Linux серверов, классификации операционных систем и применяемого программного обеспечения для администрирования серверов Linux, а также теоретических и практических основ администрирования локальных сетей на основе операционных систем Linux.
При освоении данной дисциплины студент приобретает практические навыки работы с серверными и клиентскими опрерационными система- ми Linux, создания клиент-серверных приложений, выбора и настройки операционных систем и программного обеспечения для них, диагностирования и устранения неполадок в локальных сетях, инсталлирования, тестирования и настройки конкретных конфигураций операционных систем, работы с различными операционными системами и их администрирования, а также настройка удаленного доступа к серверу и Интернету подключения.

5
1 Лабораторная работа № 1. Установка операционной
системы Linux. Основные принципы функционирования
ОС Linux
Цель работы: изучение архитектуры и принципов функционирования многопользовательской многозадачной операционной системы Linux, особенности ее использования в качестве сервера и рабочей станции.
Система Linux включает следующие основные компоненты.
Ядро. Выполняет функции управления памятью, процессорами. Осуществ- ляет диспетчеризацию выполнения всех программ и обслуживание внешних устройств. Все действия, связанные с вводом/выводом и выполнением системных операций, выполняются с помощью системных вызовов. Системные вызовы реализуют программный интерфейс между программами и ядром.
Имеется возможность динамического конфигурирования ядра.
Диспетчер процессов Init. Активизирует процессы, необходимые для нормальной работы системы и производит их начальную инициализацию.
Обеспечивает завершение работы системы, организует сеансы работы пользователей, в том числе для удаленных терминалов.
Интерпретатор команд Shell. Анализирует команды, вводимые с терминала либо из командного файла, и передает их для выполнения в ядро системы. Команды обычно имеют аргументы и параметры, которые обеспечивают модернизацию выполняемых действий. Shell является также языком программирования, на котором можно создавать командные файлы
(shell-файлы). При входе в ОС пользователь получает копию интерпретатора shell в качестве родительского процесса. Далее, после ввода команды пользователем создается порожденный процесс, называемый процессом- потомком. То есть после запуска ОС каждый новый процесс функционирует только как процесс-потомок уже существующего процесса. В ОС Linux имеется возможность динамического порождения и управления процессами.
Shell-интерпретатор в соответствии с требованиями стандарта POSIX поддерживает графический экранный интерфейс, реализованный средствами языка программирования Tcl/Tk.
Обязательным в системе является интерпретатор Bash, полностью соответствующий стандарту POSIX. В качестве Shell может быть использована оболочка mc с интерфейсом, подобным Norton Commander.
Сетевой графический интерфейс X-сервер (X-Windows). Обеспечивает поддержку графических оболочек.
Графические оболочки KDE, Gnome. Отличительными свойствами KDE являются: минимальные требования к аппаратуре, высокая надежность, интерна- ционализация. Базовые библиотеки KDE (qt, kde-libs) признаны одними из лучших продуктов по созданию графического интерфейса, обеспечивают простое напи- сание программ с использованием передовых технологий. Gnome имеет развитые графические возможности, но более требователен к аппаратным средствам.

6
Сетевая поддержка NFS, SMB, TCP/IP. NFS – программный комплекс
РС-NFS (Network File System) для выполнения сетевых функций. РС-NFS ориентирован для конкретной ОС персонального компьютера (PC) и включает драйверы для работы в сети и дополнительные утилиты. SMB – сетевая файловая система, совместимая с Windows NT. TCP/IP – протокол контроля передачи данных (Transfer Control Protocol/Internet Protocol). Сеть по прото- колам TCP/IP является неотъемлемой частью ОС семейства UNIX. Под- держиваются любые сети, от локальных до Интернета, с использованием только встроенных сетевых средств.
Инструментальные средства программирования. Основой средств программирования является компилятор GCC или его экспериментальные версии EGCS и PGCC для языка С++; модули поддержки других языков программирования (Obective C, Java и др.); интегрированные среды и средства визуального проектирования: Kdevelop, Xwpe; средства адаптации привязки программ AUTOCONFIG, AUTOMAKE.
Задание
1 Загрузите виртуальную машину, используя указанный препода- вателем образ, и выполните настройку компонентов сетевых подклю- чений для работы в сети.
2 Запустите установку операционной системы Linux.
3 Создайте разметку жесткого диска и выберите раздел для установки.
4 Настройте время и дату.
5 Установите поддержку сети.
6 Настройте
Главное меню, регистрацию компонентов и сохраните настройки.
7 Установите драйверы устройств. В процессе установки могут потребо- ваться драйверы для устройств, для которых в БД драйверов системы нет соответствующего драйвера. Если вы занимаетесь в группе под руководством преподавателя, то он предоставит все необходимые драйверы. Если вы занимаетесь индивидуально, то сами позаботьтесь о необходимых драйверах для ваших компьютеров.
Контрольные вопросы
1 Перечислите основные функции и назначение многопользовательской многозадачной операционной системы Linux и ее отличительные особенности от однопрограммной системы DOS.
2 Какое назначение имеет ядро системы и интерпретатор команд?
3 В чем заключается понятие «процесс» и какие операции можно выполнить над процессами?
4 Как задаются и выполняются простые и сложные команды?
5 Какие функции выполняет командный интерпретатор Shell?

7
2 Лабораторная работа № 2. Терминал и командная оболочка
операционной системы Linux
Цель работы: приобрести опыт работы с командной строкой ОС Linux, изучить основные команды (рабочая станция, рабочая директория, пользователи, дата, календарь, список процессов, завершение работы), освоить навыки работы в терминале Linux, научиться создавать новых пользователей при помощи терминала Linux.
Стандартные команды в Linux отличаются от команд DOS и Windows – обычно они короче. При работе с командной строкой как обычно мигающий курсор обозначает позицию ввода текста, командная строка начинается с теку- щего пути и имени компьютера, за которым следует символ $, % или #. Послед- ний означает, что команды будут выполняться от имени суперпользователя root.
Символ означает путь к текущей домашней директории пользователя.
Большинство команд в Linux, не требующих вывода информации пользователю, в случае успешного завершения вообще ничего не выводят на экран. Выводятся только ошибки и предупреждения в случае нарушения нормального выполнения команды. То есть в Linux действует общий принцип
«молчит, значит работает».
В любом терминале Linux стрелками вверх/вниз на клавиатуре можно листать историю команд, которая сохраняется между сеансами работы и разли- чается для разных пользователей и хостов. Набранное частично команда или имя файла или каталога в текущей директории может быть автоматически допи- сано клавишей TAB. Если найдено более одного варианта и однозначно продол- жить команду по TAB невозможно, то выводятся все подходящие варианты.
При работе в графической среде удобны эмуляторы терминала. Как правило они поддерживают закладки – несколько терминалов в одном окне, поддерживают цветовые схемы. Наиболее распространены эмуляторы терминала Gnome Terminal, Konsole, XFCE Terminal.
Терминал – эмулятор консоли. Именно в терминале мы будем работать с
CLI (интерфейсом командной строки). Терминал часто также называют консолью или шеллом (от англ. «shell» – оболочка).
Многие пользователи и в особенности администраторы серверов под Linux в работе используют именно консоль, а не графическую оболочку, это связано с тем, что настройка и конфигурация Linux в основном заключается в редактировании текстовых конфигурационных файлов. Даже если вы являетесь простым пользователем ОС Linux, большинство инструкций по настройке написаны с использованием консоли и необходимо знать основные команды.
Стоит обратить внимание на системные каталоги ОС, в которых находятся файлы, необходимые для управления и сопровождения системы, а также стандартные программы. Их имена, расположение и содержание одинаковы почти во всех ОС Linux, поэтому эти каталоги называют также стандартными.
Впрочем, на данный момент эпитет «стандартные» отражает скорее благие

8 пожелания, чем действительность: иерархия каталогов одинакова только для дистрибутивов, связанных единством происхождения, а исторически сложив- шиеся различия создают опасность несовместимости разных дистрибутивов.
Краткое описание основных каталогов сведено в таблицу 1.
Таблица 1 – Краткое опис а
ние основных каталогов
Каталог
Назначение
/bin
Основные программы, необходимые для работы в системе: командные оболочки, файловые утилиты и т. п.
/sbin
Команды для системного администрирования, а также программы, выпол- няемые в процессе загрузки
/boot
Файлы, необходимые для загрузки системы (образ ядра)
/home
Домашние каталоги пользователей, кроме root
/dev
Файлы устройств
/etc
Файлы настроек: стартовые сценарии, конфигурационные файлы графической системы и различных приложений
/lib
Системные библиотеки, необходимые для основных программ, и модули ядра
/lost+found Восстановленные после аварийного размонтирования части файловой системы
/media
Сюда обычно монтируются съемные носители: компакт-диски, flash- накопители
/mnt
Временные точки монтирования жестких дисков. Использовать этот каталог необязательно: подмонтировать файловую систему можно к любому другому каталогу
/opt
Дополнительные пакеты программ. Если программа, установленная сюда, больше не нужна, то достаточно удалить ее каталог без обычной процедуры деинсталляции
/proc
Виртуальная файловая система, дающая доступ к информации ядра (например, выведите на экран файл/proc/cpuinfo). Другие файлы в этом каталоге в каждый момент времени содержат информацию о выполняющихся в этот момент программах
/root
Домашний каталог суперпользователя. Домашние каталоги всех остальных могут находиться в отдельном разделе, но /root должен быть в корневой файло- вой системе, чтобы администратор всегда мог войти в систему для ремонтных работ
/tmp
Временные файлы
/var
Часто меняющиеся данные: системные журналы и протоколы приложений, замки, почтовые ящики, очереди печати и т. п.
/usr
Практически все остальное: программы, исходные коды, документация. Сюда по умолчанию устанавливаются новые программы
С точки зрения UNIX-подобных ОС, файл представляет собой поток или последовательность байтов. Такой подход позволяет распространить понятие файла на множество ресурсов не только локального компьютера, но и удаленного, связанного с локальной сетью любого рода. Доступ к любому такому ресурсу осуществляется через универсальный интерфейс, благодаря чему запись данных в файл, отправка их на физическое устройство или обмен

9 ими с другой работающей программой происходят аналогично. Это очень упрощает организацию данных и обмен ими.
В ОС Linux можно выделить следующие типы файлов:
– обычные файлы – последовательность байтов (текстовые документы, исполняемые программы, библиотеки и т. п.);
– каталоги – именованные наборы ссылок на другие файлы;
– файлы физических устройств, подразделяющиеся на: а) файлы блочных устройств, драйверы которых буферизуют ввод- вывод с помощью ядра и файлы байт-ориентированных, или символьных устройств, позволяющих связанным с ними драйверам выполнять буферизацию собственными средствами; б) символические ссылки (symlink, symbolic link); в) именованные каналы (named pipes); г) гнезда (sockets).
Задание
1 Для выполнения данной работы будем использовать ранее установ- ленный Linux Ubuntu. Запускаем Linux. После прохождения идентифи- кации включаем терминал.
2 Для ра боты в терминале Ubuntu требуются права пользователя root, но, к сожалению, по умолчанию, он недоступен, поэтому для выполнения некоторых (не всех) команд надо писать sudo <команда>, и подтверждать свои права вводом пароля. И не пугайтесь того, что его не видно в терминале.
3 Для получении справки о дополнительных возможностях некоторых программ следует набрать <команда> --help.
4 Выполните следующие команды:
– date;
– hwclock;
– uname;
– history;
– clear;
– ls.
5 Создайте нового пользователя, при помощи терминала Ubuntu, и введите его в группу admin. Создайте пароль пользователю. Войдите под ним в систему.
Процесс создания и ввода в группу внесите в отчет.
Контрольные вопросы
1 Что такое терминал?
2 Перечислите основные системные каталоги.
3 Расскажите о типах файлов в ОС Linux.

10
3 Лабораторная работа № 3. Изучение файловой системы
и функций по обработке и управлению данными
Цель работы: изучение структуры файловой системы OC Linux, изучение команд создания, удаления, модификации файлов и каталогов, функций манипулирования данными.
Файловая структура системы Linux. В операционной системе Linux файлами считаются обычные файлы, каталоги, а также специальные файлы, соответствующие периферийным устройствам (каждое устройство представ- ляется в виде файла). Доступ ко всем файлам однотипный, в том числе, и к файлам периферийных устройств. Такой подход обеспечивает независимость программы пользователя от особенностей ввода/вывода на конкретное внешнее устройство.
Файловая структура Linux имеет иерархическую древовидную структуру.
В корневом каталоге размещаются другие каталоги и файлы, включая пять основных каталогов:
1) bin – большинство выполняемых командных программ и shell-процедур;
2) tmp – временные файлы;
3) usr – каталоги пользователей (условное обозначение);
4) etc – преимущественно административные утилиты и файлы;
5) dev – специальные файлы, представляющие периферийные устройства; при добавлении периферийного устройства в каталог /dev должен быть добавлен соответствующий файл (черта / означает принадлежность корневому каталогу).
Текущий каталог – это каталог, в котором в данный момент находится пользователь. При наличии прав доступа, пользователь может перейти после входа в систему в другой каталог. Текущий каталог обозначается точкой (.); родительский каталог, которому принадлежит текущий, обозначается двумя точками (..).
Полное имя файла может включать имена каталогов, включая корневой, разделенных косой чертой, например: /home/student/file.txt. Первая косая черта обозначает корневой каталог, и поиск файла будет начинаться с него, а затем в каталоге home, затем в каталоге student.
Один файл можно сделать принадлежащим нескольким каталогам. Для этого используется команда ln (link): ln <имя файла 1> <имя файла 2>.
Имя первого файла – это полное составное имя файла, с которым устанавливается связь; имя второго файла – это полное имя файла в новом каталоге, где будет использоваться эта связь. Новое имя может не отличаться от старого. Каждый файл может иметь несколько связей, т. е. он может использоваться в разных каталогах под разными именами. Команда ln с аргументом -s создает символическую связь:

11 ln -s <имя файла 1> <имя файла 2>.
Здесь имя второго файла является именем символической связи. Символи- ческая связь является особым видом файла, в котором хранится имя файла, на который символическая связь ссылается. Linux работает с символической связью не так, как с обычным файлом – например, при выводе на экран содержимого символической связи появятся данные файла, на который эта символическая связь ссылается.
В Linux различаются 3 уровня доступа к файлам и каталогам:
1) доступ владельца файла;
2) доступ группы пользователей, к которой принадлежит владелец файла;
3) остальные пользователи.
Для каждого уровня существуют свои байты атрибутов, значение которых расшифровывается следующим образом: r – разрешение на чтение; w – разрешение на запись; x – разрешение на выполнение;
– – отсутствие разрешения.
В домашнем каталоге пользователь имеет полный доступ к файлам (READ,
WRITE, EXECUTE; r, w, x).
Атрибуты файла и доступ к нему можно изменить командой chmod <коды защиты> <имя файла>.
Коды защиты могут быть заданы в числовом или символьном виде. Для символьного кода используются: знак плюс (+) – добавить права доступа; знак минус (–) – отменить права доступа; r, w, x – доступ на чтение, запись, выполнение.
Коды защиты в числовом виде могут быть заданы в восьмеричной форме.
Для контроля установленного доступа к своему файлу после каждого измене- ния кода защиты нужно проверять свои действия с помощью команды ls -l.

  1   2   3   4

Задание
1 Ознакомтесь с файловой структурой ОС. Изучите команды работы с файлами.
2 Используя команды ОС, создайте два текстовых файла.
3 Полученные файлы объедините в один файл и его содержимое выведите на экран.
4 Создайте новую директорию и переместите в нее полученные файлы.
5 Выведите полную информацию обо всех файлах и проанализи- руйте уровни доступа.
6 Добавьте для всех трех файлов право выполнения членам группы и остальным пользователям.
7 Просмотрите атрибуты файлов.

12 8 Создайте еще один каталог.
9 Установите дополнительную связь объединенного файла с новым каталогом, но под другим именем.
10 Создайте символическую связь.
11 Сделайте текущим новый каталог и выведите на экран расширенный список информации о его файлах.
12 Произведите поиск заданной последовательности символов в файлах текущей директории и получите перечень соответствующих файлов.
13 Получите информацию об активных процессах и имена других пользователей.
Контрольные вопросы
1 Что считается файлами в OC Linux?
2 Объясните назначение связей с файлами и способы их создания.
3 Что определяет атрибуты файлов и каким образом их можно просмот- реть и изменить?
4 Какие методы создания и удаления файлов, каталогов вы знаете?
5 В чем заключается поиск по шаблону?
6 Какой командой можно получить список работающих пользователей и сохранить его в файле?
4 Лабораторная работа № 4. Процессы в операционной
системе Linux
Цель работы: изучение процессов в операционной системе Linux.
Лабораторная работа посвящена процессам операционной системы Linux.
Поскольку администрирование операционной системы в конечном счете сво- дится к управлению процессами. Каждый раз при запуске программы на выпол- нение создается процесс. Процессом называется выполняемая в данный момент программа или ее потомки. Каждый процесс запускается от имени какого-то пользователя. Процессы, которые стартовали при загрузке, обычно выполняются от имени пользователей root или nobody.
Каждый пользователь может управлять поведением процессов, им запущен- ных. При этом пользователь root может управлять всеми процессами – как запу- щенными от его имени, так и процессами, порожденными другими пользовате- лями операционной системы. Управление процессами осуществляется с помощью утилит, а также посредством некоторых команд командной оболочки shell.
Каждый процесс в системе имеет уникальный номер – идентификационный номер процесса (Process Identification, PID). Этот номер используется ядром опера- ционной системы, а также некоторыми утилитами для управления процессами.
Выполнение процесса на переднем плане и в фоновом режиме.

13
Процессы могут выполняться на переднем плане (foreground) — режим по умолчанию и в фоновом режиме (background). На переднем плане в каждый момент для текущего терминала может выполняться только один процесс.
Однако пользователь может перейти в другой виртуальный терминал и запус- тить на выполнение еще один процесс, а на другом терминале еще один и т. д. Процесс переднего плана – это процесс, с которым взаимодействует пользователь. Этот процесс получает информацию с клавиатуры (стандартный ввод) и посылает результаты на экран (стандартный вывод).
Фоновый процесс после своего запуска благодаря использованию спе- циальной команды командной оболочки отключается от клавиатуры и экрана, т. е. не ожидает ввода данных со стандартного ввода и не выводит информацию на стандартный вывод, а командная оболочка не ожидает окончания запущенного процесса, что позволяет пользователю немедленно запустить еще один процесс.
Обычно фоновые процессы требуют очень большого времени для своего завершения и не требуют вмешательства пользователя во время существования процесса. К примеру, компиляция программ или архивирование большого объема информации – кандидаты номер один для перевода процесса в фоновый режим.
Процессы могут быть отложенными. Отложенный процесс – это процесс, который в данный момент не выполняется и временно остановлен. После того как процесс остановлен, он может быть продолжен как на переднем плане, так и в фоновом режиме. Возобновление приостановленного процесса не изменит его состояния – при возобновлении он начнется с того места, на котором был приостановлен.
Для выполнения программы в режиме переднего плана достаточно просто набрать имя программы в командной строке и запустить ее на выполнение.
После этого вы можете работать с программой.
Для запуска программы в качестве фонового процесса достаточно набрать в командной строке имя программы и в конце добавить знак амперсанта (&), отделенный пробелом от имени программы и ее параметров командной строки, если таковые имеются. Затем программа запускается на выполнение.
Задание
1
Запустите программу shell в фоновом режиме с подавлением потока вывода.
2 Запустите программу shell на переднем плане с подавлением потока вывода. Приостановите выполнение программы. Заново запустите программу shell с теми же параметрами и завершите ее выполнение.
3 Запустите программу shell на переднем плане без подавления потока вывода. Приостановите выполнение программы. Заново запустите программу shell с теми же параметрами, и завершите ее выполнение.
4 Проверьте состояния процессов, воспользовавшись командой jobs.
5 Переведите процесс, который у вас выполняется в фоновом режиме на передний план и остановите его.
6 Переведите любой ваш процесс с подавлением потока вывода в фоновый режим.

14 7 Проверьте состояния процессов, воспользовавшись командой jobs. Обра- тите внимание, что процесс стал выполняющемся (Running) в фоновом режиме.
8 Запустите процесс в фоновом режиме таким образом, чтобы он продол- жил свою работу даже после отключения от терминала.
9 Закройте окно и заново запустите консоль. Убедитесь, что про- цесс продолжил свою работу.
Контрольные вопросы
1 Объясните, что произойдет, если запустить программу в фоновом режиме без подавления потока вывода.
2 Объясните разницу между действием сочетаний клавиш ^Z и ^C.
3 Опишите, что значит каждое поле вывода команды jobs.
4 Назовите главное отличие утилиты top от ps.
5 Лабораторная работа № 5. Организация ввода-вывода
в ОС Linux
Цель
работы: изучение средств управления потоками ввода/вывода в ОС Linux.
Работа со стандартными потоками ввода, вывода и ошибок. Любая программа – это «автомат», предназначенный для обработки данных: получая на входе одну информацию, она в результате работы выдает другую. Хотя входящая и/или выходящая информация может быть и нулевой, т. е. попросту отсутствовать. Те данные, которые передаются программе для обработки – это ее ввод, то, что она выдает в результате работы, – вывод. Организация ввода и вывода для каждой программы – это задача операционной системы.
Каждая программа работает с данными определенного типа: текстовыми, графическими, звуковыми и т. п. Как, наверное, уже стало понятно, основной интерфейс управления системой в Linux – это терминал, который предназначен для передачи текстовой информации от пользователя системе и обратно.
Поскольку ввести с терминала и вывести на терминал можно только текстовую информацию, то ввод и вывод программ, связанных с терминалом, тоже должен быть текстовым. Однако необходимость оперировать с текстовыми данными не ограничивает возможности управления системой, а, наоборот, расширяет их.
Человек может прочитать вывод любой программы и разобраться, что проис- ходит в системе, а разные программы оказываются совместимыми между собой, поскольку используют один и тот же вид представления данных – текстовый.
Команды и сценарии могут получать входные данные двумя способами: из стандартного входного потока (связан с клавиатурой) или из файла. Анало- гичное разделение существует и при выводе данных: результаты работы команды или сценария по умолчанию направляются на экран терминала, но можно перенаправить их в файл. Если в процессе работы возникают ошибки,

15 сообщения о них тоже отображаются на экране, поток ошибок также можно перенаправить в файл.
Рассмотрим сначала пару команд, с помощью которых можно организовать ввод/вывод.
Команды вывода на стандартное устройство вывода. Linux предоставляет несколько команд для вывода сообщений в стан- дартный поток вывода: echo – вывести строку в стандартный поток вывода; printf – вывести форматированный текст в стандартный поток вывода; yes – выводить повторяющийся текст в стандартный поток вывода; seq – вывести последовательность чисел в стандартный поток вывода; clear – очистить экран или окно.
Например, при использовании команды echo, если указать управляющий символ \с, то по завершении вывода не будет осуществлен переход в новую строку:
$ echo "Как вас зовут?\c"
В строке также можно вычислять значения переменных интерпретатора shell и даже других команд.
Большое число утилит используют только стандартные потоки. Для таких программ оболочка позволяет независимо перенаправлять потоки ввода/вывода.
Например, можно подавить вывод сообщений об ошибках, установить ввод или вывод из файла.
То есть при вызове команд можно указывать, откуда следует принимать входные данные и куда необходимо направлять выходные данные, а также сообщения об ошибках. По умолчанию, если не указано иное, подразумевается работа с терминалом: данные вводятся с клавиатуры и выводятся на экран. Но интерпретатор shell располагает механизмом переадресации, позволяющим ассоциировать стандартные потоки с различными файлами. При этом во время перенаправления стандартного потока ошибок следует указывать дескриптор файла. Для потоков ввода и вывода делать это не обязательно.
Однако, в отличие от DOS при создании программного канала между двумя процессами ОС UNIX/Linux запускает оба процесса одновременно и осуществ- ляет передачу информации через системный буфер (без промежуточной записи на жесткий диск). Таким образом, программные каналы в ОС UNIX/Linux являются весьма эффективным способом обмена. В случае переполнения системного буфера (например, если «передающая» программа выдает инфор- мацию в канал быстрее, чем ее может обработать «принимающая» программа)
ОС автоматически приостанавливает тот процесс, который осуществляет запись в канал до освобождения буфера.
Задание
Разработать скрипт вычисления суммы двух чисел. Исходные данные запрашивать у пользователя, запустившего скрипт на выполнение. Результаты работы скрипта вывести на консоль.

16
Примечание – Скрипт – исполняемый файл, содержащий последовательность команд и операторов. Запуск скрипта с именем name_script в консоли выполняется одним из двух способов: с помощью команды sh - $ sh name_script; путем назначения файлу права выполнения и запуска, например, из текущей директории - $ ./name_script.
Контрольные вопросы
1 Что такое скрипт?
2 Опишите способы запуска скриптов.
3 Объясните следующую команду sh - $ sh name_script.
4 Что такое назначение файлу права выполнения и запуска?
6 Лабораторная работа № 6. Создание и выполнение
командных файлов в пользовательской среде ОС Linux
Цель работы: изучение методов создания и выполнения командных файлов на языке Shell-интерпретатора.
Shell является языком программирования, который применяется для написания командных файлов (shell-файлов). Командные файлы также называются скриптами и сценариями. Shell-файл содержит одну или несколько выполняемых команд (процедур), а имя файла в этом случае используется как имя команды.
Для обозначения переменных Shell используется последовательность букв, цифр и символов подчеркивания; переменные не могут начинаться с цифры.
Присваивание значений переменным проводится с использованием знака = , например, РS2 = '<' . Для обращения к значению переменной перед ее именем ставится знак $.
Переменные -; ?; #; $; ! устанавливаются только Shell. Они позволяют с помощью команды echo получить следующую информацию:
– – текущие флаги интерпретатора (установка флагов может быть изменена командой set);
# – число аргументов, которое было сохранено интерпретатором при выполнении какой-либо команды;
? – код возврата последней выполняемой команды;
$ – числовой идентификатор текущего процесса PID;
! – PID последнего фонового процесса.
Задание
Составьте и выполните shell-программы, включающие следующие действия:
1) вывод на экран списка параметров командной строки с указанием номера каждого параметра;
2) присвоение переменным А, В и С значений 10, 100 и 200, вычисление и вывод результатов по формуле D = (A*2 + B/3)*C;
3) формирование файла со списком файлов в домашнем каталоге, вывод на

17 экран этого списка в алфавитном порядке и общего количества файлов;
4) переход в другой каталог, формирование файла с листингом каталога и возвращение в исходный каталог;
5) запрос и ввод имени пользователя, сравнение с текущим логическим именем пользователя и вывод сообщения: верно/неверно;
6) запрос и ввод имени файла в текущем каталоге и вывод сообщения о типе файла;
7) циклическое чтение системного времени и очистка экрана в заданный момент;
8) циклический просмотр списка файлов и выдача сообщения при появлении заданного имени в списке.
Контрольные вопросы
1 Какое назначение имеют shell-файлы?
2 Как создать shell-файл и сделать его выполняемым?
3 Какие типы переменных используются в shell-файлах?
4 В чем заключае тся анализ цепочки символов?
5 Какие встроенные команды используются в shell-файлах?
6 Как производится управление программами?
7 Назовите операторы создания циклов.
7 Лабораторная работа № 7. Удаленный доступ в Linux
Цель работы: получить начальные навыки работы с удаленным хос- том по протоколу ssh.
Средства удаленного управления серверами широко используются как в локальных, так и в глобальных сетях. Основное назначение таких средств – организация канала передачи (в общем случае – через шлюз) команд управ- ления сервером и возврат клиенту результата выполнения этих команд. Поэтому одними из основных требований к программам удаленного управления явля- ются прозрачность для пользователя и небольшой трафик. Это позволяет централизованно управлять территориально распределенными узлами с одного рабочего места или представлять доступ удаленным терминальным клиентам по медленным линиям связи.
Сетевые шлюзы. Подключение локальных сетей к Интернет обычно реализуется через коммуникационный сервер – шлюз (gateway). Такой сервер обычно работает под управлением какой-нибудь версии UNIX (FreeBSD, Debian
GNU/Linux, RHEL и т. п.) и имеет как минимум два сетевых интерфейса: один внутренний, к которому подключена ЛВС, второй – внешний, обращенный в
Интернет. На шлюзе настроена маршрутизация, подняты сервисы NAT и прокси.
Для управления используются как символьные протоколы (telnet, rlogin, ssh), так и бинарные, поддерживающие графические возможности. Для выде-

18 ленных серверов графические средства как правило не используются, поскольку такие серверы не подразумевают использование их как рабочих стан- ций. Это означает, что нет необходимости выделять ресурсы для графического пользовательского интерфейса.
Текстовые протоколы tenet и rlogin просты и функциональны, но небезопасны. Исходя из указанных соображений в текущей работе предпо- лагается освоение удаленного управления UNIX-сервером по протоколу ssh.
Следует отметить, что протокол ssh поддерживает и работу с графическим режимом (тунеллирование X-сервера). Более того, протокол ssh позволяет туннеллировать любой сетевой трафик, использующий в качестве транспорта протокол TCP.
Для управления сервером по протоколу ssh необходима его поддержка сервером и клиентское ssh-приложение. UNIX-серверы стандартно поддержи- вают протокол ssh. В качестве клиента, как правило, используется OpenSSH
(вызывается командой ssh). Для Windows имеются клиенты разных производи- телей, наиболее популярные PuTTY и SecureCRT. В лабораторной работе предполагается использование клиента OpenSSH.
Подключение к серверу. Для подключения к серверу необходимо выполнить команду ssh, указав в качестве параметров имя пользователя и имя или сетевой адрес сервера: aag@stilo:> ssh -l student edu.asoiu // -l student - логин; edu.asoiu - ssh- сервер
Или так: aag@stilo:> ssh student@edu.asoiu
Если вы выполните ssh, не задав имя пользователя, то серверу будет отправлено имя текущего локального пользователя.
При первом ssh подключении к удалённой машине, вы увидите подобное сообщение:
The authenticity of host 'edu.asoiu' can't be established.
DSA key fingerprint is 94:68:3a:3a:bc:f3:9a:9b:01:5d:b3:07:38:e2:11:0c.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?
Введите yes для продолжения. При этом сервер будет добавлен в ваш список известных серверов, о чём говорит следующее сообщение:
Warning: Permanently added 'edu.asoiu' (DSA) to the list of known hosts.
Затем будет выведено приглашение для ввода пароля удалённого компьютера. После авторизации на сервере пользователь попадает в оболочку
UNIX (как правило это одна из версий shell, зависит от настроек сервера) и может приступать к вводу команд.
Задание
С помощью команды ssh определите тип операционной системы, аппарат- ную платформу и версию ядра сервера (команда uname с соответствующими

19 параметрами) без загрузки оболочки сервера.
С помощью ssh-клиента подключитесь к серверу edu.asoi c учетной записью student.
Определите, какой каталог является текущим на удаленном сервере. Если он отличается от /home/student, то выполните переход в /home/student.
Определите, какие пользователи, в каких терминалах и с каких IP-адресов подключены к серверу (команда who).
В текущем каталоге создайте каталог (например, ivanov).
Запустите файловый менеджер mc, просмотрите содержимое текущего каталога.
Завершите работу с файловым менеджером mc.
Завершите сеанс ssh.
Не входя в сеанс ssh, загрузите в ранее созданный вами на сервере каталог произвольный файл (команда scp).
Не входя в сеанс ssh, просмотрите содержимое серверного каталога /home/student .

1   2   3   4