Linux操作系統管理與安全

許桂秋，北京中科特瑞科技有限公司運營總監

主要研究方向為專註於大數據、人工智能技術領域的產教融合研究，負責機器學習、電腦視覺、人工智能導論、深度學習原理與TensorFlow實踐、樣本數據處理、自然語言處理授課任務。已出版專著：《大數據導論》、《Python編程基礎與應用》、《NoSQL數據庫原理與應用》、《數據挖掘與機器學習》等9本系列教材。

第 一部分 Ubuntu基礎知識

項目1 Ubuntu操作系統的安裝與基本使用方法 1

任務1.1 熟悉Ubuntu的桌面環境 1

1.1.1 Ubuntu桌面環境 2

1.1.2 VNC與遠程桌面 3

1.1.3 Ubuntu桌面版操作系統的安裝 4

1.1.4 熟悉桌面環境的基本操作 8

1.1.5 實現桌面個性化設置 12

1.1.6 Ubuntu軟件安裝和更新軟件包 15

1.1.7 使用遠程桌面 17

任務1.2 Ubuntu操作系統的基本網絡配置 19

1.2.1 網絡配置 20

1.2.2 防火牆 20

1.2.3 配置主機名 21

1.2.4 配置IP地址 21

1.2.5 配置防火牆 23

1.2.6 使用PuTTY連接Ubuntu 24

任務1.3 使用Ubuntu操作系統進行日常辦公 25

1.3.1 Ubuntu桌面應用 25

1.3.2 LibreOffice概述 25

1.3.3 使用Web瀏覽器 26

1.3.4 收發電子郵件 28

1.3.5 播放多媒體 28

1.3.6 使用LibreOffice辦公套件 30

任務1.4 文本編輯器 32

1.4.1 Vim編輯器 33

1.4.2 終端用戶界面 34

1.4.3 使用Vim編輯配置文件 35

1.4.4 使用Nano編輯配置文件 35

1.4.5 解決文本模式下的中文顯示和輸入問題 36

項目小結 38

課後練習 38

項目2 用戶與組管理 39

任務2.1 創建和管理賬戶 39

2.1.1 Linux用戶賬戶 40

2.1.2 Ubuntu的超級用戶權限 40

2.1.3 用戶賬戶配置文件 41

2.1.4 使用圖形用戶界面工具創建和管理用戶賬戶 42

2.1.5 使用命令行工具創建和管理用戶賬戶 45

2.1.6 sudo配置 47

2.1.7 在Ubuntu操作系統中啟用root賬戶登錄 48

2.1.8 多用戶登錄與用戶切換 49

任務2.2 創建和管理用戶組 49

2.2.1 Linux組賬戶及其類型 50

2.2.2 組賬戶配置文件 50

2.2.3 使用“用戶和組”工具管理組賬戶 51

2.2.4 使用命令行工具創建和管理組賬戶 51

項目小結 53

課後練習 53

項目3 目錄與文件管理 54

任務3.1 目錄操作 54

3.1.1 Linux的目錄結構 55

3.1.2 Linux的路徑 56

3.1.3 目錄與文件的命名規範 57

3.1.4 Linux目錄配置標準 58

3.1.5 使用文件管理器進行目錄操作 60

3.1.6 使用命令行工具進行目錄操作 63

任務3.2 文件操作 65

3.2.1 Linux文件結構 65

3.2.2 Linux文件類型 65

3.2.3 使用文件管理器進行文件操作 67

3.2.4 使用命令行工具進行文件操作 68

3.2.5 使用命令行工具處理文本文件內容 70

3.2.6 使用sed命令分析處理文本文件內容 71

3.2.7 使用awk命令分析處理文本文件內容 73

任務3.3 目錄和文件權限管理 74

3.3.1 目錄和文件權限 75

3.3.2 使用文件管理器管理文件和文件夾訪問權限 76

3.3.3 使用命令行工具變更文件所有者和所屬組 77

3.3.4 使用命令行工具設置文件訪問權限 78

3.3.5 設置默認的文件訪問權限 79

3.3.6 設置特殊權限 80

項目小結 82

課後練習 82

項目4 資源管理 83

任務4.1 磁盤分區管理 83

4.1.1 磁盤分區概述 84

4.1.2 磁盤數據組織 85

4.1.3 Linux磁盤設備命名 86

4.1.4 Linux磁盤分區 87

4.1.5 磁盤分區規劃 88

4.1.6 磁盤分區工具 89

4.1.7 使用cfdisk進行分區管理 90

任務4.2 文件系統管理 93

4.2.1 常見的Linux文件系統 93

4.2.2 文件系統常用命令 95

4.2.3 使用mkfs創建文件系統 102

4.2.4 使用命令行工具掛載文件系統 103

4.2.5 使用quota命令進行磁盤配額管理 104

任務4.3 掛載和使用外部存儲設備 111

4.3.1 設備文件 111

4.3.2 掛載和使用光盤 113

4.3.3 製作和使用光盤映象 114

4.3.4 掛載和使用USB設備 115

4.3.5 外部設備自動掛載 117

任務4.4 邏輯捲管理 117

4.4.1 LVM基礎 118

4.4.2 LVM的安裝與配置 119

4.4.3 物理捲的創建與管理 120

4.4.4 捲組的創建與管理 120

4.4.5 創建邏輯捲 121

4.4.6 刪除邏輯捲並擴展邏輯捲 122

4.4.7 縮減邏輯捲 123

4.4.8 擴展捲組 124

項目小結 125

課後練習 126

項目5 系統管理 127

任務5.1 進程管理 127

5.1.1 進程簡介 128

5.1.2 進程管理 129

5.1.3 crontab 130

5.1.4 使用crontab設置定時任務 131

任務5.2 日誌管理 131

5.2.1 日誌介紹 132

5.2.2 配置日誌 132

5.2.3 日誌分析 132

任務5.3 備份與恢復 133

5.3.1 歸檔和壓縮 133

5.3.2 完整備份與恢復 133

任務5.4 安裝軟件包與管理工具的基本使用 134

5.4.1 apt操作 134

5.4.2 apt換源 134

項目小結 135

課後練習 135

項目6 Shell編程 136

任務6.1 初識Shell腳本 136

6.1.1 什麽是Shell腳本 137

6.1.2 Shell腳本與Linux操作系統運維 137

6.1.3 Shell腳本的構成 138

6.1.4 Shell編程的基本步驟 139

6.1.5 執行Shell腳本 140

6.1.6 調試Shell腳本 142

任務6.2 使用Shell變量 143

6.2.1 用戶自定義變量 143

6.2.2 環境變量 144

6.2.3 內部變量 145

6.2.4 位置參數 146

6.2.5 變量值輸出 147

6.2.6 變量值讀取 148

6.2.7 變量替換 149

6.2.8 數組 149

6.2.9 驗證位置參數 150

6.2.10 編寫Shell腳本監控磁盤空間使用情況 151

任務6.3 使用表達式與運算符 152

6.3.1 算術表達式與算術運算符 152

6.3.2 邏輯表達式與邏輯運算符 154

6.3.3 編寫Shell腳本統計目錄和文件數量 156

6.3.4 編寫Shell腳本清理下載的大文件 157

6.3.5 定時執行Shell腳本 158

任務6.4 實現流程控制 159

6.4.1 多命令的組合執行 159

6.4.2 條件語句 160

6.4.3 分支結構 161

6.4.4 循環結構 162

6.4.5 編寫腳本從用戶列表文件中批量添加用戶 166

6.4.6 編寫腳本判斷一批主機的在線狀態 167

任務6.5 使用函數實現模塊化程序設計 168

6.5.1 函數的定義和調用 168

6.5.2 函數的返回值 169

6.5.3 在Shell腳本中使用函數 171

6.5.4 編寫腳本批量檢測網站的可訪問性 173

任務6.6 使用Shell正則表達式高效處理文本 174

6.6.1 為什麽要使用正則表達式 175

6.6.2 正則表達式的構成 175

6.6.3 正則表達式的類型 176

6.6.4 在Shell腳本中使用正則表達式 178

項目小結 179

課後練習 179

第二部分 Ubuntu服務器的部署與應用

項目7 部署Ubuntu服務器 182

任務7.1 安裝Ubuntu服務器 182

7.1.1 什麽是服務器 182

7.1.2 Ubuntu服務器 184

7.1.3 安裝Ubuntu服務器版 184

7.1.4 調整網絡配置 191

任務7.2 遠程管理Ubuntu服務器 192

7.2.1 SSH概述 192

7.2.2 什麽是遠程桌面 193

7.2.3 通過SSH遠程登錄服務器 193

7.2.4 基於Web界面遠程管理Ubuntu服務器 194

任務7.3 Apache的安裝與配置 197

7.3.1 Apache簡介 198

7.3.2 使用Yum安裝與運行軟件 198

7.3.3 Apache的配置與管理 198

任務7.4 MySQL的安裝與配置 199

7.4.1 MySQL簡介 200

7.4.2 MySQL的安裝與配置 200

7.4.3 MySQL的基本使用 202

7.4.4 數據庫的備份與恢復 207

項目小結 210

課後練習 210

項目8 配置文件服務器 211

任務8.1 Samba服務器的安裝與配置 211

8.1.1 Samba簡介 212

8.1.2 Samba的安裝與啟動 215

8.1.3 Samba服務器的配置與管理 217

8.1.4 Samba客戶端的配置 222

任務8.2 NFS服務器的安裝與配置 227

8.2.1 NFS簡介 228

8.2.2 NFS的安裝和啟動 229

8.2.3 NFS服務器的配置與管理 230

8.2.4 NFS客戶端的安裝和管理 232

任務8.3 FTP服務器的安裝與配置 233

8.3.1 FTP服務器 233

8.3.2 FTP服務器的安裝 235

8.3.3 FTP服務器的配置文件 236

8.3.4 FTP客戶端操作 238

項目小結 242

課後練習 242

項目9 配置網絡服務器 244

任務9.1 DNS服務器的安裝與配置 244

9.1.1 DNS簡介 245

9.1.2 安裝與運行BIND 247

9.1.3 使用YUM安裝與運行BIND 248

9.1.4 BIND服務的配置 249

任務9.2 DHCP服務器的安裝與配置 251

9.2.1 DHCP簡介 251

9.2.2 DHCP服務器的工作過程 252

9.2.3 DHCP的用途 253

9.2.4 安裝DHCP 254

9.2.5 使用apt安裝DHCP 255

9.2.6 詳細參數配置 256

任務9.3 VPN服務器的配置與管理 257

9.3.1 VPN簡介 257

9.3.2 VPN的特點 257

9.3.3 VPN協議的分類及其特點 258

任務9.4 防火牆配置 258

9.4.1 防火牆介紹 259

9.4.2 防火牆的分類 260

9.4.3 防火牆的工作過程 261

9.4.4 iptables簡介 264

9.4.5 firewalld簡介 266

9.4.6 iptables的使用 267

9.4.7 firewalld的使用 268

項目小結 269

課後練習 269