LFCA: הבנת מערכת ההפעלה של Linux – חלק 1

קרן לינוקס חשפה תעודת הסמכה חדשה מתקדמת לפני ההתמחות בטכנולוגיות מידע בתחום ה-IT, ידועה כ-Linux Foundation Certified IT Associate (LFCA). זוהי תעודה ברמת התחלה המתמקדת בבדיקת מושגים בסיסיים בתחום ה-IT כגון פקודות ניהול מערכות בסיסיות, חישוב ענן, אבטחה ו-DevOps.

LFCA: סקירה ואופן חילוק הקורס

הנה סיכום של היכולות והתחומים ש-LFCA יחפש לבדוק:

יסודות הידע בלינוקס 20%

יסודות ניהול המערכת 20%

יסודות המחשוב בענן 20%

יסודות האבטחה 16%

יסודות דבופס 16%

תמיכה ביישומים ומפתחים 8%

סקירת תעודת ההסמכה LFCA

תעודת ההסמכה LFCA מעניקה ידע בסיסי על פקודות מערכת וניהול קבצים, פקודות רשת ואיתור תקלות, מושגים של חישוב ענן, אבטחת נתונים שכוללת אבטחת מערכת ורשת, ויסודות של דבופס.

ברגע שתצליח להבין היטב את המושגים היסודיים ולעבור בהצלחה את מבחן LFCA, תוכל להתחיל בתהליך להשיג את התעודה LFCS (Linux Foundation Certified Sysadmin) שהיא תעודה ברמת ביניים, ולאחר מכן לרדת בנתיב לרכוש את התעודה LFCE (Linux Foundation Certified Engineer).

המבחן LFCA הוא מבחן ברב ברירה ועולה $200. הוא מתקיים באינטרנט עם פרוקטור מרחוק ששומר עליך באמצעות מצלמת רשת לאורך כל הזמן של המבחן. לאחר עברת המבחן, תקבל תג ותעודה של LFCA התוקפים למשך 3 שנים.

יסודות ה-Linux

בחלק הראשון, נכסה את הפרקים הבאים:

בלי הרבה דיבורים, בואו נתחיל.

מאמר זה הוא חלק 1 מסדרת ה-LFCA, אשר תכסה את התחומים וההידרות הנדרשים למבחן התעודה LFCA.

הבנת מערכת ההפעלה של Linux

כשאנו מתחילים, אנו מניחים שאתה יכול להיות מתקשר עם Windows או macOS או שניהם בביצוע המשימות המחשוביות היומיומיות שלך. שניהם הם מערכות ההפעלה והם מאפשרים לך להתקשר עם רכיבי החומרה והתוכנה של מחשב ולהפעיל מגוון של משימות כולל גלישה, משחקים, צפייה במוזיקה ובווידאו, ופיתוח תוכנה, רק כמה לדוגמה.

Windows היא מערכת ההפעלה הנפוצה והיא מתהדרת בשתף שוק ניכר בקרב משתמשי מחשבי שולחן. זה קל לשימוש וללמידה ובדרך כלל הוא שער למודדים המתחילים ללמוד איך להתקשר עם מחשבים.

מה הבעיה עם Windows ו-macOS?

למרות השימושיות שלו ותמיכה במגוון רחב של מכשירי חומרה, ל-Windows יש חסרונות רבים. לראשונה, Windows היא מערכת ההפעלה הפטנטית של Microsoft, ורוב היישומים כמו חבילת Microsoft Office משולמים. זה נעילה את רובם שאין להם את היכולת הכספית לרכוש רישיון עבור המוצר.

אותו דבר נכון ל-macOS של Apple שלמרות האלגנטיות והאבטחה הנאמנה, מגיע עם תווית מחיר כבדה. למעשה, יישומים עבור AppStore נדרשים לתשלום לעיתים תכופות. משתמשים לעיתים קרובות נואשים לשלם עבור מנויים מסחררים ליישומים שברוב המקרים היו חינמיים בפלטפורמות אחרות.

Windows אינו יציב במיוחד ולעיתים קרובות חשוף לתקיפות מלוארות כמו וירוסים וטרויאנים. ניתן להוציא מאות דולרים כדי להבטיח תוכנות אנטיוירוס חזקות כדי להימנע מתקיפות ומפריצות או לשלם סכום כביר למקצוען כדי לאבחן ולהסיר את הוירוס.

בנוסף, החידוש של תיקוני אבטחה ועדכוני תכונות הוא תהליך ארוך לעיתים קרובות. לרוב, עדכון המערכת שלך עשוי לקחת בין שלושים דקות עד שעה תלוי בגודל העדכון, ולעיתים קרובות זה מלווה בסדרת איתחולי מערכת.

למה להשתמש במערכת הפעלה Linux?

Linux, בדיוק כמו Windows ו־macOS, היא מערכת הפעלה נוספת שכבשה את תעשיית הטכנולוגיה בסערה. Linux היא נפוצה ומשמשת על ידי אלפי משתמשים בכל יום.

מערכת ההפעלה הפופולרית Android שמפעילה מיליוני מכשירים חכמים מבוססת על ליבת Linux. הסמארטפון האנדרואיד האהוב עליך או הטלוויזיה החכמה בסלון שלך מופעלים על ידי Linux. חשוב מכך, Linux היא המערכת המובילה באינטרנט, תופסת חלק ניכר בפלטפורמות אחסון אתרים ושרתי אינטרנט. כ-90% מהעננים הציבוריים וכ-99% משוק המחשבים העליונים מבוססים על Linux.

אז, איך Linux הגיעה לכאן?

בנקודה זו, יהיה נבון אם נחזור אחורה בזמן ונציץ בהתפתחותה של אחת מהמערכות ההפעלה הנפוצות ביותר.

היסטוריה של Linux

ההיסטוריה של לינוקס מתחילה בשנות ה-60 ב-מעבדות בל של AT&T, שם דניס ריצ'י – אבי שפת התכנות C ו-קן תומפסון – מדען מחשבים אמריקאי – בין היתר היו עוסקים בפרויקט מלטיקס. מלטיקס היה מערכת הפעלה שהפעילה מערכות מחשבים מרכזיות.

שני מדעני המחשבים רצו לבנות מערכת הפעלה מרובת משתמשים ומרובת משימות עם מערכת קבצים היררכית. בהתחלה, מלטיקס היה פרויקט מחקר אך מהר הפך למוצר מסחרי. לא מרוצים מהכיוון שלו מלטיקס הם שני מפתחים המרכזיים חרטו מסלול משלהם והתחילו לפתח מערכת אחרת מבוססת מלטיקס בשם UNICS, שלאחר מכן התהוותה ל-UNIX.

בשנות ה-70 וה-80, UNIX הפך להיות מאוד פופולרי, במיוחד במעגלים האקדמיים. זה הוביל לשימוש בו על ידי מוסדות שונים, בהם אוניברסיטת ברקלי קליפורניה ששינתה את כיוונה לאחר מכן. מפתחי האוניברסיטה עבדו על קוד UNIX והגיעו ל-BSD, ראשי תיבות של פיתוח תוכנה ברקלי. BSD השראה מאוחר יותר מספר מערכות הפעלה, חלק מהן משמשות עד היום כמו FreeBSD ו-NetBSD.

בְּמֶרְכָּז הַמַּחְקְרָה וְהַפִּיתוּחׁ שֶׁל Bell Labs, הִמְשִׁיכָה עֲבוֹדָה עַל UNIX וְהֶחֱקִימָה גִּרְסּוֹת נוֹסְפוֹת שֶׁל UNIX שֶׁנִּקְלְטוּ מְאוֹחֶר יוֹתֵר עַל יְדֵי סוֹפְרִים מִסחָרִיִים. אֲךָ בִּנְסִיבוֹת שֶׁלָּא הָיָה BSD הָרְבֵּה יוֹתֵר פוֹפֻלָּרִי מִגִּירְסּוֹת הַסוֹפְרִים הַמִסחָרִיִים מֵאֵצֶל Bell Labs.

בַּנְתֵּיתֶרַם, בְּשָׁנָת 1991, לִינוּס טוֹרוֹוֹלְדְס, בַּיֵּל פִּינִי, עָבָד עַל גִּרְסָה שֶׁל UNIX בְּשֵׁם MINIX אֲךָ נֶאֱכַזֵּב מִהַרְשַׁיוֹן שֶׁל הַפְּרוֹיֶקט. בְּמַכָּתָב אֲשֶׁר שִׁלַּח אֶל קְבוּצַת הַמִשְׁתַׁמְשִׁים שֶׁלוֹ בְּMINIX, הוּדַגֵּשׁ כִּי הוּא עוֹבֵד עַל לִיבָּה חֲדָשָׁה שֶׁאַחַר כָּך נִקְרְאָה הַלִּינוּקס. הוּא השתמש בַּקוֹד GNU, בְּנוֹתֵן GNU וּבַשֶׁל בַּשׁ כְּדֵי לִיצוֹר אֶת לִיבָּה הַרִאשׁוֹנָה וְהַמֻצְלֶחֶת בִּיצוּר Linux, שֶׁאַחַר כָּך הוּרְשַׁם תַּחַת הַמוֹדֶל GNU/GPL.

לִינוּקס יָצַג אֶת הַבְּמַה לְפִיתוּחַ מֵאוֹת הַפְּצוּת Linux או טִעְמִים. בְּאֶתְרֵי הִנְפָּה distrowatch תַּקְבִּיעוּ מְבַט מְלֵא עַל הַפְּצוּת Linux הַפּוֹפֻלָרִיּוֹת.

פְּצוּת Linux הַפּוֹפֻלָרִיּוֹת

Linux הוּא מוֹעֵרָך פָּתוּחַ. מַה זֶּה אוֹמֵר? כְּיֵרַאיֵן נִיתָן לִצפוֹת בִּקוֹד הַמָּקוֹר שֶׁל Linux, לַשְׁנוֹת אוֹתוֹ וּלְהַפְצִיץ

לכן, ישנם מאות הפצות Linux עם מערכות ניהול חבילות שונות, יישומי תוכנה ומראה חזותי שונה. הפצת Linux, שיתוקן גם כ"דיסטרו" בדיבור יומיומי, היא גרסה של מערכת הפעלה Linux שמגיעה מוכנה עם תוכנות, ספריות, כלים לניהול ותוכנה נוספת. כל ההפצות מפורטות מלל הלינוקס.

A good number of Linux distros are free to download. However, there are exceptions such as Zorin OS which requires a small fee to download. Enterprise Linux distributions including RHEL – Red Hat Enterprise Linux – require a subscription for support, security, and feature updates.

ישנם 4 משפחות עיקריות של הפצות Linux:

מערכות משפחת Debian (לדוגמה Ubuntu, Mint, Elementary ו־Zorin).
מערכות משפחת Fedora (לדוגמה CentOS, Red Hat 7 ו־Fedora).
מערכות משפחת SUSE (לדוגמה OpenSUSE ו־SLES).
מערכות Arch (לדוגמה Arch, Manjaro, ArchLabs ו־ArcoLinux).

חלק מה-ההפצות של Linux הפופולריות והמשמשות בצורה רחבה כוללות:

Ubuntu
Debian
Linux Mint
Fedora
Deepin
Manjaro Linux
MX Linux
Elementary OS
CentOS
OpenSUSE

ההתפצצויות הקלות לשימוש הבאות לדעת מקבלים הממליצים גבוה עבור מתחילים חדשים בלינוקס כוללים אובונטו, מינט, זורין אוס, ואלמנטרי אוס. זה בעיקר בגלל חדשות המשתמש, המסך המושלם והמסגרת הפשוטה והנקייה, וההתאמה הגבוהה.

המרחבים האלה כמו זורין אוס דומים קרוב ל וינדוס 10 אשר עושים אותם מועדים עבור משתמשי ויינדוס שמתחילים בלינוקס. אחרים כמו אלמנטרי אוס מדבקים קרוב ל macOS עם תפריט שונה בדוף.

למשתמשים בינוניים או אלה שיש להם הבנה טובה בערך של לינוקס, סנטוס, דביאן ופדורה יספקו. משתמשים חונכים שיודעים הכל על הניהול של מערכות לינוקס, בד "" כ יהיו נוחים לעבודה על מערכות לינוקס מבוססות ארץ וג 'נטו.

לכל התפצצויות הלינוקס יש מהות ייחודית בעצמה במונחים של הסביבה העבודתית או הממשק הגרףי (GUI) והיישומים המקבלים באופן בר-אישי. אך רובן ישלחו את היישומים הבאים מוכרחים כמו ליבראופסייט מערכת, תלויין מוכנה הדואר, גימפ עורך התמונות, ויישומי ממשק מודיעיניים כדי להתחיל.

התפקידים העיקריים של הלינוקס מכילים:

תשתית לינוקס עסקית רד האט
שרת לינוקס עסקי סייס
שרת אבנטו
דיביאן

מדוע לינוקס כל כך פופולרי

הלינוקס מכיל את הרכיבים הבאים העיקריים.

1. הניור

בלב כל מערכת לינוקס מוצג הניור הלינוקס. כתב בשפת צ 'א, הניור מתחבר לרכיבי החומרה עם התוכנה הבסיסית והתוכניות. הניור מנהל את התהליכים המופעלים ומחליט על אילו תהליכים מקבלים את המעבדה ועל מה משך זמן. הוא גם מחליט על כמות הזיכרון של כל תהליך. בנוסף, הוא מנהל דירבנים המכשירים ומקבל בקשות שירות מתהליכים המופעלים.

2. מעבד ההתחילה

המעבד ההתחילה הוא התוכנה שמטפלת בתהליך ההתחילה במערכת לינוקס. היא מעבדת את המערכת העיסקית מהכסף לזיכרון העיקרי. המעבד ההתחילה אינו ספציפי ללינוקס בלבד. הוא נמצא גם בוindows ובmacOS. בלינוקס, המעבד ההתחילה נקרא GRUB. הגירסה האחרונה היא GRUB2 שמשמש על ידי systemd.

3. Init

התחלה, קיצור למילה Initialization, היא התהליך הראשון שמופעל ברגע שהמערכת מופעלת. הוא מקבל מזהה תהליך (PID) של 1 ומפיק את כל התהליכים האחרים במערכת ה-Linux כולל הדמונים ותהליכי רקע ושירותים אחרים. לכן הוא מכונה "אם כל התהליכים". הפרות עובר ברקע עד הנקודה בה המערכת מופעלת.

המערכות Init הראשוניות כללו System V Init (SysV) ו־Upstart. אלו הוחלפו על ידי ההפעלה systemd במערכות מודרניות.

4. דמונים

דמונים הם תהליכים שרצים ברקע מרגע שהמערכת מנופחת. הדמונים ניתנים לשליטה על ידי המשתמש בשורת הפקודה. אפשר לעצור, לאתחל, לנטרל או לאפשר את התהליך בעת הטעינה. דוגמאות לדמונים כוללות את sshd שהוא דמון של SSH ששולט בחיבורי SSH מרחוק ו־ntpd שמטפל בסנכרון זמן בשרתים.

5. מסדרת פקודות

מסדרת הפקודות Linux היא ממשק שורת פקודה, מקוצרת כ CLI, בו מתבצעות או מופעלות פקודות כדי לבצע ולאוטומציה משימות מנהליות. מסדרות הפקודות הפופולריות כוללות את מסדרת הפקודות bash (bash) ו־Z shell (zsh).

6. סביבת שולחן עבודה

A desktop environment is what a user uses to interact with the Linux system. It provides a GUI (graphical user interface ) which is made possible through the X windows system software. The X windows system (X11, also referred to as X) is a system that provides a display framework or GUI and determines how users interact with windows, keyboard, mouse, and touchpad.

סביבות שולחנים מקובעים כוללות GNOME, MATE, XFCE, LXDE, Enlightenment, Cinnamon, Budgie, וKDE Plasma. מנהלי שולחנים משipped עם רכיבים גראפיים כמו מנהלי קבצים, גלדים לשולחן העבודה, ציוד הרקע, סימנים, ורכיבים גראפיים אחרים.

7. יישומים

סביבת השולחן העבודה מעניקה רק לך את היישומים הבסיסיים הדרושים כדי להתחיל. בדיוק כמו Windows או macOS, אתה יכול להתקין יישומים לשימוש יומי. הם כוללים יישומים כמו Google Chrome, משיר המדיה VLC, Skype, סיור ליברהOffice, DropBox, עורך התמונות GIMP, ועוד. בחלק מההפצה משipped עם מרכז התוכנה המקורי שמתפקד כחנות שממקור להורידה של תוכנות שהם הדרושים אליך.

יתרונות של השימוש בLinux מעל מערכות ההפעלה האחרות

בנקודה זו, נראה ברור מדוע Linux הוא המערכת הפעלה האהובה על ידי מספר משתמשים ותאגידים. בואו נסכם בקצרה בחלק מהיתרונות של השימוש בLinux.

1. Linux הוא פתוח

כפי שציינתי קודם, Linux הוא פתוח לחלוטין. משתמשים מומחים יכולים להסתכל על הקוד, לשנות אותו ללא גבלות עבור כל מטרה שהם רוצים, ולשתף אותו עם הקהילה. בנוסף, רוב ההפצה חולקים – בהינתן היתרון של מספר מעטים –

ווינדוס הוא רכוש פטנטי וחלק מהמוצרים שלו יקרים למדי. כרגע, המחיר של חבילת מיקרוסופט אופיס הוא $430. הרישיון של שרתי ווינדוס 2019 יכול לעלות עד $6,000. מערכת ההפעלה macOS גם היא יקרה באופן שווה ומספר גדול של יישומים מחנות האפליקציות הם בתשלום דרך מינוי.

2. מותאמת אישית בצורה גבוהה

אחת מיתרונות העיקריים של לינוקס היא היכולת להתאים בצורה וירטואלית כל רכיב לפי ההעדפות של המשתמשים. ניתן להתאים את המראה והתחושה כולל הטפט, תמונת הרקע, סכימת הצבע, מראה הסמלים ועוד כדי לשפר את מראהם.

3. יציבות ואבטחה מצוינים

מערכות הפעלה של לינוקס מציעות רמת יציבות ואבטחה משובחת. לינוקס פחות נטול פגיעות וסביר להרחיב קווי התקפה ואתה פחות סביר להיפול קורבן לתופעות כמו וירוסים וטרוגנים אם תעדכן את המערכת שלך באופן קבוע.

4. בחירה מושלמת לשרתים

בזכות האבטחה והיציבות שלו, לינוקס הוא הבחירה המובילה עבור סביבות שרת באירוח אתרי אינטרנט, מסדי נתונים, ויישומים. זה לוקח רק מספר פקודות כדי להפעיל שרת אינטרנט מלא יחד עם רכיבים אחרים כמו מסדי נתונים וכלים לכתיבת תסריטים. דוגמה קלאסית היא השרת LAMP הפופולרי המהווה אגרגציה של שרת אפאצ'י, מסד נתונים MySQL, ו־שפת התסריט PHP.

עם היציבות של לינוקס, כמעט לעולם לא תצטרך לאתחל מחדש את השרת שלך אלא רק כאשר יש צורך לבצע שדרוג לליבת המערכת. זה מבטיח זמינות מקסימלית עבור השרתים וזמינות גבוהה.

צריכת מערכת נמוכה

רוב הפצות הלינוקס יכולות לרוץ על מחשבים אישיים עם דרישות מערכת נמוכות כמו מעבד וזיכרון. בעצם, אתה יכול להחיות חלק מהמחשבים הישנים על ידי התקנת כמה הפצות לינוקס קלות כמו לינוקס לייט, פאפי לינוקס, ו־אנטי-אקס.

יש מי שיכול לרוץ על מערכת עם רק 1GB של RAM, מעבד במהירות של 512 MHZ, ודיסק קשיח בנפח של 5GB. מה שמרשים עוד יותר הוא שאפשר אפילו להריץ את ההפצות הללו מתוך מקל USB חי ועדיין להפעיל עבודה מסוימת.

6. זמינות של כמויות עצומות של חבילות תוכנה

ההפצות המרכזיות של Linux כגון Debian ו־Ubuntu מארחות אלפי חבילות תוכנה במאגריהן. Ubuntu לבדה יכולה להתרהב על מעל 47,000 חבילות. ניתן להתקין יישומים בקלות על ידי הפעלת מספר פקודות בטרמינל או להשתמש ב־מרכזי היישומים שכלולים בהפצות.

בנוסף, ניתן למצוא מגוון של יישומים המבצעים משימות דומות כגון עיבוד מילים, שיתוף קבצים, ניגון אודיו/וידאו, עריכת תמונות, עיצוב גרפי ועוד. יש פשוט מגוון רחב וניתן לבחור מבין מגוון של יישומים לבצע משימה נתונה.

7. תמיכה רחבה מהקהילה

מערכת ההפעלה Linux פותחת ומתוחזקת על ידי קהילה דינמית של מפתחים העובדים ללא שעות פנאי כדי להבטיח לך את הטוב ביותר בעניין יישומי תוכנה, עדכוני אבטחה ותיקוני באגים.

ההפצות המרכזיות כגון Ubuntu ו־Debian יש להן קהילה גדולה של מפתחים ומגוון פורומים המציעים עזרה והדרכה למשתמשים במיוחד כאשר הם נתקלים בקושי או אתגרים בדרך.

סיכום

כך נראה המערכת הפעלה של Linux מבעירה ציפית והמקום שלה בסביבת החישוב המתפתחת תמיד. מודה בכך, Linux היא נפוצה והשאירה חותם בלתי נמחק בעולם הטכנולוגיה המהירה בה אנו חיים. לכן, רכישת יסודות ב-Linux היא חיונית לכל מקצוען IT המצפה להתקדם במקצוע ה-IT התחרותי.

למידת Linux תפתח דלתות לשדות IT מתקדמים אחרים כמו DevOps, אבטחת מידע וחישוב ענן. בנושאים הבאים שלנו, נתמקד בפקודות בסיסיות של Linux שעליך להכיר בעוצמת הידים שלך במהלך הלימודים.

Become a Linux Foundation Certified IT Associate (LFCA)