Auf einen Blick LPI 201 LPI Kapazitätsplanung Der Linux-Kernel Systemstart Dateisystem und Devices...

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2 Auf einen Blick Auf einen Blick LPI Kapazitätsplanung Der Linux-Kernel Systemstart Dateisystem und Devices Erweiterte Administration von Storage Devices Netzwerkkonfiguration Systemverwaltung und Wartung Übungsfragen zu LPI LPI Domain Name Service (DNS) Webdienste Freigabe von Dateien Verwaltung von Netzwerk-Clients Dienste Systemsicherheit Übungsfragen zu LPI

3 Vorwort LPI Kapazitätsplanung Messen und Problembehandlung bei der Ressourcenverwendung Allgemeines Werkzeuge zur Diagnose von bestehenden Engpässen Prognostizieren zukünftiger Ressourcenanforderungen Allgemeines Werkzeuge zur Aufzeichnung der Ressourcenverwendung Der Linux-Kernel Kernel-Komponenten Allgemeines Zu den Kernel-Quellen gehörende Dateien und Verzeichnisse Einen Linux-Kernel kompilieren Allgemeines Identifizieren von Kernel-Versionen Den Kernel konfigurieren Konfigurationskommandos Kernel patchen Anpassen, Kompilieren und Installieren eines Kernels inklusive Kernel-Module Kernel und Kernel-Module zur Laufzeit verwalten und kernel-bezogene Fehlerbehebung Allgemeines Zum Kernel gehörende Dateien und Verzeichnisse Module zur Laufzeit beeinflussen und konfigurieren Modulkonfigurationsdateien Das Verzeichnis /proc/sys/kernel

4 Tools zur Analyse udev (userspace/dev) udev konfigurieren udev überwachen sysctl Analyse der Protokolldateien Analyse am /proc-dateisystem Systemstart Anpassen des SysV-init-Systemstarts Allgemeines Runlevel und ihre Funktion Die Konfigurationsdatei inittab Verzeichnisse und Dateien des init-prozesses chkconfig und update-rc.d Runlevel-Wechsel, Herunterfahren, Neustart Linux Standard Base (LSB) Systemwiederherstellung Allgemeines Systemstart Master Boot Record (MBR) GRUB (Legacy) GRUB Dateisysteme prüfen und reparieren Probleme beim Laden des Kernels Alternative Bootloader Allgemeines LILO Das SYSLINUX-Projekt Dateisystem und Devices Arbeiten mit dem Linux-Dateisystem Allgemeines Manuelles Mounten und Unmounten Automatisches Mounten über die Datei /etc/fstab

5 203.2 Pflege des Linux-Dateisystems Allgemeines Sicherstellen der Integrität des Dateisystems und Problembehebung Erzeugen der Dateisysteme Formatieren der Dateisysteme smartd und smartctl Anlegen und Konfigurieren von Dateisystemen Allgemeines Automatisches Mounten ISO-Dateien und CDs erstellen Verschlüsselte Dateisysteme Erweiterte Administration von Storage Devices RAID-Konfiguration Allgemeines RAID-Level Ein Software-RAID erstellen Ein RAID-Array erweitern Konfiguration von Storage Devices Allgemeines hdparm sdparm tune2fs Die Gerätedateien für Festplatten und CD-ROMs Die Gerätedateien für Partitionen iscsi Logical Volume Manager Allgemeines LVM-Komponenten und Zusammenhänge LVM-Snapshots Device Mapper Netzwerkkonfiguration Grundlagen der Netzwerkkonfiguration Allgemeines Werkzeuge zur Netzwerkkonfiguration

6 205.2 Fortgeschrittene Netzwerkkonfiguration Allgemeines Werkzeuge und Konfigurationsdateien Kernpunkte der Fehlerbehebung in Netzwerken Allgemeines Werkzeuge und Konfigurationsdateien Systemverwaltung und Wartung Programme aus dem Quellcode übersetzen und installieren Allgemeines Aufbau von tar-balls Einen tar-ball installieren uname zur Kernel-Quellen-Installation Archivierung im Allgemeinen patch Datensicherung Allgemeines Was muss gesichert werden? Backupstrategien Sicherungsarten Hardware und Verbrauchsmaterial Zur Sicherung benötigte Gerätedateien Geeignete Programme zur Erstellung von Datensicherungen Benutzer über systembezogene Angelegenheiten benachrichtigen Allgemeines Konfigurationsdateien und Werkzeuge Übungsfragen zu LPI Fragen Antworten und Erklärungen zu den Prüfungsfragen

7 LPI Domain Name Service (DNS) Grundlagen der DNS-Serverkonfiguration Allgemeines Cache-only-DNS-Server Dateien, Verzeichnisse und Kommandos Alternative DNS-Server Erstellen und Pflegen von DNS-Zonen Allgemeines Inhalt von Zonendateien und Eintragstypen Erstellen von primären Zonen Erstellen von sekundären Zonen Bedingte Weiterleitung Delegieren von Zonen DNS-Diagnoseprogramme Absicherung eines DNS-Servers Allgemeines Einschränkungen in named.conf named einschränken DNSSEC TSIG Aufteilung der BIND-Konfiguration Webdienste Grundlegende Apache-Konfiguration Allgemeines Installation von Apache Konfigurationsdateien Wichtige Einträge in der Datei httpd.conf Starten und stoppen Zugriffssteuerung Module integrieren Protokollierungseinstellungen Leistungseinstellungen Konfiguration virtueller Hosts Die Redirect-Direktive

8 208.2 Apache für HTTPS konfigurieren Allgemeines Konfiguration von SSL mittels openssl SSL-Zertifikate mittels CA.pl erstellen Direktiven des Moduls mod_ssl und andere Sicherheitseinstellungen Implementieren von Squid als Cache-Proxy Allgemeines Installation des Squid Proxy Servers Konfiguration Zugriffssteuerung mithilfe von ACLs Benutzerauthentifizierung Implementieren von nginx als Webserver und Reverse-Proxy Allgemeines Reverse-Proxy nginx als Webserver Freigabe von Dateien Konfiguration eines Samba-Servers Allgemeines smbd und nmbd Samba-Konfigurationsdateien Werkzeuge und Dienstprogramme für Samba SWAT Samba 3-Dokumentation Samba-Freigaben unter Linux einbinden Konfiguration eines NFS-Servers Allgemeines Serverseitige Konfiguration NFS-Client-Konfiguration Tools für NFS Zugriffsbeschränkungen Verwaltung von Netzwerk-Clients DHCP-Konfiguration Allgemeines DHCP-Clients

9 DHCP-Server DHCP-Relay-Agent Konfiguration eines OpenLDAP-Servers Allgemeines LDAP-Schema Installation des OpenLDAP-Servers slapd-kommandos Loglevel konfigurieren Zugriffssteuerung SSSD LDAP-Client-Konfiguration Allgemeines Installation und Verwendung des LDAP-Clients PAM-Authentifizierung Allgemeines PAM-Konfiguration PAM-Module PAM-Authentifizierung mit LDAP Dienste Betreiben von -Servern Allgemeines Sendmail Postfix Exim Gemeinsamkeiten der MTAs Konfiguration der lokalen -Zustellung Allgemeines Konfiguration von Procmail Mbox- und Maildir-Formate Mails an entfernte Clients ausliefern Allgemeines Dovecot-Mailserver Courier-Mailserver

10 212 Systemsicherheit Router-Konfiguration Allgemeines /proc/sys/net/ipv /etc/services iptables Verwalten von FTP-Servern Allgemeines vsftpd Pure-FTPd ProFTPD Secure Shell (SSH) Allgemeines SSH verwenden SSH-Client-Verbindung SSH-Konfigurationsdateien Authentifizierung der Server mit Schlüsseln Generieren von Schlüsseln Benutzerauthentifizierung mit Schlüsseln Der Authentifizierungsagent Sicherheitsmaßnahmen Allgemeines Sicherheitsinstitutionen Manuelle Untersuchung Automatische Sicherheitssysteme OpenVPN Allgemeines Peer-to-Peer-VPN VPN-Server für mehrere gleichzeitige Zugriffe Übungsfragen zu LPI Fragen Antworten und Erklärungen zu den Prüfungsfragen Index

11 201 Der Linux-Kernel Das zweite Kapitel dieses Buchs widmet sich dem Kern von Linux: dem Kernel. Konfigurieren und kompilieren Sie ihn so, wie Sie ihn brauchen! Näher können Sie Ihrem Computer kaum noch kommen Kernel-Komponenten Wichtung: 2 Beschreibung: Sie sollten dazu in der Lage sein, Kernel-Komponenten zu verwenden, die für spezifische Hardware, Gerätetreiber, Systemressourcen und Anforderungen notwendig sind. Dieses Lernziel umfasst auch das Bereitstellen verschiedener Typen von Kernel-Images, das Identifizieren von stabilen und Entwicklungs-Kerneln sowie die Verwendung von Kernel-Modulen. Wichtigste Wissensgebiete: Dokumentation für Kernel 2.6.x Dokumentation für Kernel 3.x Liste wichtiger Dateien, Verzeichnisse und Anwendungen: /usr/src/linux /usr/src/linux/documentation zimage bzimage Allgemeines Eigentlich wollte Linus Torvalds lediglich eine Terminalemulation programmieren, als er die ersten Zeilen für ein Betriebssystem schrieb, das heute weltweit verwendet wird. Er benötigte diesen Terminalemulator, um damit auf den Universitätscomputer in Helsinki zugreifen zu können, weil der Terminalemulator des Betriebssystems, das er zu dieser Zeit verwendete (MINIX von Andrew S. Tanenbaum), für seine Begriffe einfach zu schlecht war. Er wollte durch dieses Programmierprojekt gleichzeitig Erfahrungen mit seinem damals neuen 386er-Computer sammeln. Deshalb schrieb er den Terminalemulator in reinem Assembler, und zwar nicht unter MINIX, sondern direkt 33

12 201 Der Linux-Kernel auf die Hardware. Er konnte den Terminalemulator einfach von einer Diskette booten oder eben MINIX von der Festplatte aus starten. Leider war der Terminalemulator auf diese Weise isoliert auf der Diskette. Er konnte nicht auf die Festplatte zugreifen und deshalb auch keine Programme und Dateien vom Universitätscomputer herunterladen und abspeichern. Deshalb wurde es nötig, Treiber für die Festplatte und auch einen Dateisystemtreiber zu programmieren. Den Dateisystemtreiber schrieb Linus Torvalds kompatibel zu MINIX, damit er zwischen den beiden Systemen Daten austauschen konnte. Ein paar Wochen später war der»terminalemulator«multiuserfähig und verfügte bereits über vier gleichzeitig nutzbare Konsolen. Die erste Linux-Version mit der Nummer 0.01 stellte Linus Torvalds am auf einem FTP-Server der Öffentlichkeit zur Verfügung. Zu diesem Zeitpunkt wusste natürlich noch niemand, was der schwedisch sprechende Student aus Finnland da auf seinem 386er mit 4-MB-RAM ins Leben gerufen hatte. Der Sinn eines Kernels liegt in der Abstraktion der Hardware eines Computers. Er läuft sozusagen direkt auf der Hardware und stellt der Software, die auf einem Computer installiert wird, Schnittstellen zur Verfügung, damit diese nicht direkt mit der Hardware kommunizieren muss. Die installierten Programme laufen in einem Systembereich, der als das User-Land bezeichnet wird. Weil ein Kernel einer Anwendung, die sich im User-Land befindet, an der Grenze immer die gleichen Schnittstellen (APIs) zur Verfügung stellt, wird eine Anwendungssoftware von der Hardware unabhängig. Dadurch sind diese Anwendungen leicht auf andere Hardwareplattformen portierbar. Ein schönes Beispiel hierfür ist der Samba-Server. Sie finden Samba-Server nicht nur auf PCs, sondern auch auf den kleinen NAS-Geräten, die es inzwischen in jedem Elektronikmarkt zu kaufen gibt. In solchen Geräten finden Sie teilweise aus Gründen der Energieeffizienz RIS-Prozessoren vor, die mit der x86-architektur kaum etwas gemeinsam haben. Dennoch läuft hier der Samba-Server, und er wird bei einigen Geräten genauso konfiguriert wie auf einem PC. In diesem Zusammenhang empfehle ich Ihnen die Distribution unslung zu testen, wenn Sie ein geeignetes NAS-Gerät dafür besitzen oder es beschaffen können. Hinweis Die Kernel-Versionen 3.x unterscheiden sich technisch und auch von der Behandlung her nicht von den Kerneln der Versionen 2.6.x. Linus Torvalds hat hier lediglich mit der 3 das dritte Jahrzehnt von Linux eingeläutet. Die theoretische Version wurde deshalb zur Version 3.0 erklärt. 34

13 201.1 Kernel-Komponenten Zu den Kernel-Quellen gehörende Dateien und Verzeichnisse Wenn Sie neue Kernel kompilieren oder bestehende Kernel anpassen wollen, gibt es ein Verzeichnis, das für diese Arbeiten vorgesehen ist. Das Verzeichnis ist /usr/src. Normalerweise sollten Sie die Kernel-Quellen an dieser Stelle entpacken. Hierbei entsteht dann ein Verzeichnisbaum, der typischerweise z.b. /usr/src/linux heißt. In diesem Beispiel handelt es sich um die Kernel-Quellen der Version Es ist üblich, an dieser Stelle einen Softlink namens linux zu erstellen, der auf dieses Quellverzeichnis verweist. Führen Sie zu diesem Zweck einfach folgendes Kommando aus: ln -s /usr/src/linux /usr/src/linux Im Verzeichnis /usr/src/linux/documentation finden Sie geradezu eine Flut an Informationen zum Kernel und hinsichtlich der Vorgehensweisen zu allen erdenklichen Spezialfällen. Vielen Themengebieten ist sogar ein eigenes Unterverzeichnis gewidmet. So gibt es z.b. ein Verzeichnis Laptop, in dem wiederum Treiberbeschreibungen einzelner Hersteller abgelegt sind. In jedem Verzeichnis gibt es eine Datei mit der Bezeichnung 00-INDEX (auch im Basisverzeichnis der Dokumentation), die Ihnen dabei hilft, den Überblick über die vielen Dokumente zu behalten. Wenn Sie die Dokumente in ein bequemeres Format umwandeln wollen, können Sie das machen, indem Sie in das Verzeichnis /usr/src/linux wechseln und dann die folgenden Kommandos eingeben: make htmldocs make pdfdocs Es werden dann entsprechend HTML- und PDF-Dokumente generiert. Beachten Sie bitte, dass ggf. vorher zusätzliche Programme für die Konvertierung installiert werden müssen. Während der Erstellung der HTML-Dokumente wird xmlto benötigt, und für die PDF-Dokumentenerstellung muss passivetex auf dem System installiert sein. Nach einem Kompiliervorgang, wie Sie ihn auf den nächsten Seiten noch im Detail kennenlernen werden, müssen Sie den statischen Teil des Kernels und die System.map-Datei in das Verzeichnis /boot des Computers kopieren. Der Kernel ist bei aktuellen Versionen in diesem Pfad zu finden: /usr/src/linux/arch/x86/boot/bzimage Das Präfix bz (big size) ist hierbei ein Hinweis darauf, dass es sich um einen großen Kernel (größer als 512k) handelt. Kleine Kernel mit der Bezeichnung zimage kommen heutzutage eigentlich kaum noch vor. Sie müssen diesen Teil des Kernels nach dem Kompilieren manuell mit der Bezeichnung vmlinuz versehen und in das Verzeichnis /boot kopieren. Die neue Datei System.map finden Sie direkt unter /usr/src/linux vor. 35

14 201 Der Linux-Kernel Einen Linux-Kernel kompilieren Wichtung: 3 Beschreibung: Die Prüflinge sollten dazu in der Lage sein, einen Kernel richtig zu kompilieren und, je nach Erfordernissen, spezifische Eigenschaften des Kernels zu aktivieren oder zu deaktivieren. Dieses Lernziel beinhaltet das Kompilieren bzw. Rekompilieren des Kernels, das Integrieren von Updates und das Erkennen von Änderungen in einem neuen Kernel. Des Weiteren sollten die Prüflinge dazu in der Lage sein, ein initrd-system-image zu erstellen und neue Kernel zu installieren. Wichtigste Wissensgebiete: /usr/src/linux/ GRUB-Konfigurationsdateien make-ziele der Kernel 2.6.x und 3.x Kernel-Makefiles Anpassen der aktuellen Kernel-Konfiguration Kompilieren eines neuen Kernels, inklusive der passenden Kernel-Module Installation eines neuen Kernels, einschließlich Module Sicherstellen, dass der Bootmanager den neuen Kernel und alle weiteren notwendigen Dateien findet Modul-Konfigurationsdateien Liste wichtiger Dateien, Verzeichnisse und Anwendungen: mkinitrd mkinitramfs make make-ziele (config, xconfig, menuconfig, oldconfig, cloneconfig, prepare-all, mrproper, zimage, bzimage, modules, modules_install, rpm-pkg, binrpm-pkg, deb-pkg) patch gzip bzip2 Modulwerkzeuge /usr/src/linux/* /usr/src/linux/.config /lib/modules/kernel-version/* /boot/* depmod 36

15 201.2 Einen Linux-Kernel kompilieren Allgemeines Manchmal kann es nötig oder zumindest sinnvoll sein, einen Kernel komplett neu zu erstellen. So ist es z.b. möglich, dass man eine Hardwarekomponente in seinem Computer verwendet, die vom installierten Kernel nicht unterstützt wird. Ein anderer Grund könnte eine optimale Anpassung des Kernels an die Hardware des Computers sein, um die Leistung des Systems vollständig auszunutzen. Das ist unter Linux ohne weiteres möglich, weil der Quellcode für den Kernel nicht wie bei anderen Betriebssystemen geheim gehalten wird, sondern einfach aus dem Internet heruntergeladen werden kann. So können also alle notwendigen Änderungen an der Konfiguration des Kernels vorgenommen und anschließend eine Neukompilierung des Kernels durchgeführt werden. Den meisten Linux-Distributionen liegt auch der Quellcode des mitgelieferten Kernels bei. Man findet ihn in der Regel unter dem standardisierten Verzeichnis /usr/src. Im Internet finden Sie ständig aktuelle Kernel unter Identifizieren von Kernel-Versionen Die Version des aktuell laufenden Kernels finden Sie heraus, indem Sie folgendes Kommando ausführen: uname -r Diese Versionsnummer findet sich aber auch noch an anderen Stellen wieder. Unter /lib/modules/finden Sie in Abhängigkeit von der verwendeten Distribution vielleicht sogar eine ganze Historie der Kernel, die einmal auf Ihrem System installiert waren. Ein anderes Verzeichnis wäre /usr/src/<kernel-version>, in dem sich schlussendlich der Quellcode eines Kernels befindet. Außerdem ist die Version auf der Website zu finden. Aber was verbirgt sich hinter dieser Buchstaben- und Zahlenkombination? Es existiert natürlich auch hier ein Schema, das bestimmten Konventionen unterliegt: Die erste Zahl, in diesem Fall also die 2, steht für das sogenannte Major Release. Das Major Release wird nur dann erhöht, wenn es sozusagen revolutionäre Erneuerungen im Kernel zu verzeichnen gibt. Aktuell ist das Major Release 3. Die Version 3.0 wurde diesmal (im Mai 2011) lediglich eingeführt, weil Linus Torvalds der Ansicht war, dass die Bezeichnungen der Patch-Level zu große Werte aufwiesen. Außerdem kündigt die Zahl 3 das dritte Jahrzehnt der Existenz von Linux an. Die zweite Zahl (im vorangegangenen Beispiel die 6) stellt die Version des Minor Releases dar. Das Minor Release ändert sich jedes Mal, wenn einem Kernel neue wesentliche Funktionen hinzugefügt werden. Dass die Ziffer an zweiter Stelle steht, sollte aber nicht zu einer Unterschätzung der Versionsänderungen führen. 37

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