Linux-сервер своими руками

1.1. Вступительное слово

Цель данной книги состоит в том, чтобы развеять миф о «неподъемности» UNIX или Linux-систем, заложить прочный фундамент для построения вашего Интернет-сервера. Излагая материал, я старался объяснять все как можно более понятным языком. Все примеры, приведенные в книге, являются на 100% рабочими. Поэтому эта книга окажется полезной тем, кому нужно в сжатые сроки освоить Linux или настроить Linux-сервер. Я следовал одному простому правилу: не излагать те факты, которые заведомо окажутся невостребованными. Я наоборот, я старался приводить как можно больше примеров из реальной жизни, а в гл. 17 я полностью описал настройку шлюза и сервера для входящих звонков, а также довольно интересную вещь — настройку «обратного звонка». Вам может показаться, что сведения в этой главе повторяются, но с ее помощью читатель сможет настроить шлюз и сервер для входящих звонков «с нуля», не читая предыдущих глав, при условии, что он обладает хоть какими-нибудь навыками работы в ОС Linux.

Данная книга предназначена как для начинающих, так и для опытных системных администраторов. В книге рассматриваются все этапы настройки Linux-сервера, особое внимание уделено вопросам безопасности. Читатель также найдет подробное описание настройки сетевых служб, включая DNS, HTTP, FTP, IpChains, SQUID. В книге собраны самые актуальные, на мой взгляд, темы.

1.2. О Linux

История операционной системы Linux началась, естественно, с создания операционной системы Unix. В конце 60-х годов завершился проект Multics, над которым работали сотрудники компаний General Electrics, AT&T Bell Laboratories и Массачусетского института. Результатом этого проекта стала одноименная операционная система. Операционная система Multics была многозадачной, имела высокоэффективную на то время файловую систему, а также предоставляла пользователям относительно удобный интерфейс.

В 1969 году Кен Томпсон разработал операционную систему Unix, в основе которой были принципы, которых придерживались разработчики операционной системы Multics. Новая операционная система, в отличие от Multics, могла работать на мини-ЭВМ. При этом с самого начала новая система была многозадачной и многопользовательской.

Вскоре операционная система Unix стала настолько популярной, что Кен Томпсон и Деннис Ритчи решили переписать код системы на языке С. До этого операционная система была написана на ассемблере. Это обеспечило огромною мобильность операционной системы — ОС Unix могла быть перенесена практически на любую платформу без перепрограммирования. Нужно было только модифицировать небольшую часть ядра, написанную на ассемблере.

Через определенное время операционная система Unix стала стандартным программным продуктом, который распространялся многими компаниями, включая IBM и Novell.

В 1972 году началась массовая продажа лицензий на эту операционную систему различным пользователям. С этого момента ОС Unix неофициально стала коммерческим программным продуктом.

Калифорнийский университет в Беркли также приобрел лицензию на ОС Unix. Специалисты этого университета внесли много изменений, которые вскоре стали стандартными. В 1975 году Калифорнийский университет выпустил свою версию Unix — Berkeley Software Distribution (BSD). Эта операционная система стала основным конкурентом операционной системы, разработанной компанией AT&T.

Постепенно другие компании, последовав примеру Калифорнийского университета, начали выпускать свои версии Unix. Например, в 1980 году компания Microsoft выпустила ОС Xenix. Правда, данная операционная система не могла составить конкуренцию Unix, так как не поддерживала многопользовательский режим, а была предназначена для одного пользователя.

В 1982 году компания AT&T выпустила версию Unix System3.Это была первая официальная коммерческая версия ОС Unix. Следующей версией стала Unix System V. Помимо различных нововведений, эта версия отличалась серьезной технической поддержкой.

Разработчики BSD Unix также не сидели сложа руки и в 1983 году Калифорнийский университет выпустил версию Unix BSD 4.2. Эта операционная система содержала довольно мощные средства управления памятью, файлами, печатью, а также в ней был реализован протокол TCP/IP, который сейчас во всю применяется в сети Интернет. Многие фирмы-производители выбрали именно Unix BSD 4.2.

Широкое распространение различных версий Unix привело к необходимости создания стандарта на эту операционную систему. В середине 80-х годов выделились два основных стандарта — Unix System V и BSD Unix. Компания AT&T Labs передала права на разработку версии Unix System V компании Unix System Labs. Эта компания в 1991 году представила операционную систему System V 4, в которой были реализованы практически все возможности операционных систем System V 3, BSD 4.2, Xenix.

Четыре компании, в том числе IBM и Hewlett-Packard, создали фонд открытого программного обеспечения (Open Software Foundation, OSF). Целью этого фонда было создание собственной версии Unix. В результате появился еще один стандарт — OSF Unix.

В 1993 году компания AT&T продала свою часть прав на ОС Unix компании Novell. После этого были выпущены версии Unix компании Novell, которые были основаны на версии System V 4. Новая операционная система была названа UnixWare.

Параллельно с развитием операционных систем развивались графические интерфейсы. До начала 90-х годов выделились два основных графических интерфейса пользователя: Motiff и OpenLook. Впоследствии эти два интерфейса были определены в один, получивший название Common Desktop Environment (CDE).

Операционная система Unix с самого начала была требовательна к аппаратным ресурсам компьютера. Для нормальной работы нужна была довольно мощная рабочая станция. Некоторые версии были рассчитаны только на определенные платформы. Например, SunOS была предназначена только для рабочих станций Sun, AIX — для рабочих станций IBM, a AUX — для компьютеров Macintosh.

Прообразом Linux стала операционная система Minix, разработанная Эндрю Таннебаумом. ОС Minix являлась небольшой UNIX-системой, которая была предназначена даже не для реального использования, а для демонстрации возможностей системы Unix. Вдохновленный идеей создать собственную Minix, Линус Торвальдс начал работу над операционной системой Linux. Впервые ОС Linux обсуждалась в конференции USENET comp.os.minix.

5-го октября 1991 года Линус Торвальдс объявил о выходе первой «официальной» версии Linux 0.02. Тогда в этой операционной системе работали только интерпретатор bash (Bourne Again Shell) и gcc (GNU С compiler). Основное внимание уделялось созданию ядра. Никакие вопросы поддержки пользователей, тиражирования и документирования даже не обсуждались.

Постепенно к разработке ядра и другого программного обеспечения присоединились тысячи других разработчиков со всего мира. На сегодняшний день Linux считается единственным примером столь масштабного сотрудничества программистов. Linux сегодня — это полноценная операционная система семейства UNIX, поддерживающая широкий спектр аппаратных средств, протокол TCP/IP, графический интерфейс пользователя, что позволяет использовать ее не только как сервер, но и как высокопродуктивную рабочую станцию.

С самого начала ОС Linux разрабатывалась для персональных компьютеров на платформе Intel. Co временем некоторые компании начали разрабатывать версии Linux для своей платформы, например, Sun Microsystems. Многие компании, в том числе и отечественные, разработали свои версии Linux.

Прочитав много книг, посвященных Linux, я заметил, что практически во всех, особенно в книгах зарубежных авторов, есть раздел «Где достать Linux?». В этой книге такого раздела не будет благодаря самой ОС Linux.

Повсеместное распространение этой операционной системы привело к тому, что дистрибутив Linux можно купить практически в любом магазине, торгующем компакт-дисками, а на рынке даже появились полиэтиленовые пакеты с изображением пингвина и надписью «Linux».

1.3. Почему именно Linux?

Каждая операционная система имеет свое «призвание». Операционную систему Windows NT Server предпочтительнее использовать как сервер рабочих групп сетей Microsoft. Система Novell Netware лучше «смотрится» в роли файлового сервера и сервера печати. ОС UNIX первоначально разрабатывалась как Интернет-сервер. Средства для работы с Сетью встроены непосредственно в ядро этой операционной системы, а все необходимое программное обеспечение для организации сервера входит в состав дистрибутива. UNIX-система работает со всеми сетевыми протоколами (особенно с TCP/IP) лучше, чем любая другая операционная система для платформы Intel. Все перечисленные выше качества касаются также и ОС Linux.

Устанавливая Linux, вы получаете также множество других преимуществ. Во-первых, вам становятся доступны исходные тексты ядра и вы можете модифицировать систему так, как вам нужно. Такое можно встретить далеко не в каждой операционной системе, особенно в ОС семейства Microsoft. Вы видели где-нибудь исходные тексты хотя бы Блокнота Windows? Мне, например, очень не хватает функции замены текста в этом редакторе. Для решения этой проблемы я написал собственный редактор, в котором и реализовал эту функцию. А если мне нужно сделать небольшое изменение в ядре? Не буду же я полностью переписывать Windows? Или ожидать новую версию «монстра», пожирающего системные ресурсы, в котором есть всего одна нужная мне функция?

Во-вторых, ОС Linux абсолютно бесплатна. Конечно, существуют коммерческие версии Linux, но в этом случае вы платите за некоторые дополнительные функции и техническую поддержку. Купив однажды компакт-диск с Linux, вы можете установить эту операционную систему на неограниченном числе компьютеров. Вам не нужно ничего доплачивать, вам не нужно платить за каждый дополнительный процессор — ОС Linux поддерживает SMP и при этом тоже бесплатно. Кроме того, поскольку Linux является UNIX-подобной системой, в состав ее дистрибутива входит все программное обеспечение, необходимое для организации сервера.

В последнее время появилась тенденция выпускать многодисковые дистрибутивы или дистрибутивы, содержащие программное обеспечение отдельно для рабочей станции и отдельно для сервера. В этом случае вам нужно купить только первый и, возможно, второй компакт-диск. Если дистрибутивы разделены на категории «сервер» и «рабочая станция», как это сделали разработчики ASP Linux, покупайте, естественно, серверную версию.

В любом случае стоимость всего программного обеспечения составит несколько долларов. Я не буду сравнивать стоимость построения Linux-сервера со стоимостью аналогичного сервера на платформе Microsoft. Вы сами это можете сделать на сайте компании Microsoft. К тому же, если вам необходим сервер Windows NT(2000) Server, вы можете спокойно заменить его SMB-сервером на базе Linux. Кстати, решению именно этого вопроса посвящена глава 9 данной книги.

В-третьих, ОС Linux легка в освоении и сопровождении. Для облегчения перехода с ОС Windows NT(2000) Server, где вы для настройки сервисов в основном используете графический интерфейс, создано множество графических конфигураторов. Эти конфигураторы значительно упрощают процесс настройки системы. Для большего понимания я старался в книге излагать материал, не прибегая к помощи конфигураторов. Зная расположение и формат системных файлов, вы сможете настроить практически любой дистрибутив, в котором нет графических конфигураторов или они недоступны. Что касается самих конфигураторов, то работа с ними интуитивно понятна и, если вы будете представлять себе суть дела, не должна вызвать затруднений.

В-четвертых, операционная система Linux не так требовательна к системным ресурсам как другие операционные системы. Например, для организации Интернет-сервера вам вполне хватит старенького компьютера с процессором Intel 80486DX и 32 мегабайтами ОЗУ. Конечно, системные требования зависят от версии ядра и выбранного вами дистрибутива. Организовать сервер на вышеупомянутой машине можно, используя дистрибутив Red Hat Linux версии 5.2. Возможно, он не будет удовлетворять всем требованиям безопасности, но при правильной настройке вам подойдет и этот дистрибутив. И в самом деле, вы же не собираетесь строить систему электронных платежей, основанную на процессоре Intel 80486.

ОС Linux, как и большинство программного обеспечения для этой операционной системы, распространяется по лицензии GPL. В двух словах лицензия GPL означает, что вы можете свободно использовать и распространять программное обеспечение, лицензируемое GPL, а также использовать его для создания другого свободно распространяемого программного обеспечения.

1.4. Область применения Linux-серверов

Операционная система Linux получает все большее распространение. В настоящее время Linux все чаще можно увидеть установленной на компьютерах домашних пользователей. Этому способствует дружественный интерфейс, надежность и быстродействие ОС Linux. Определенную роль, конечно, сыграла и лицензионная политика корпорации Microsoft — домашнему пользователю дешевле купить ОС Linux, чем покупать новый компьютер за $400 и Windows 98 за $60.

В этой главе мы не будем обсуждать преимущества Linux в качестве настольной системы, а поговорим о Linux-серверах. Microsoft Windows NT Server (и Windows 2000 Server), на мой взгляд, больше подходит как сервер для небольшой рабочей группы. По своим параметрам Windows NT(2000) Server довольно надежна и быстра, но все же ей не хватает масштабируемости, несмотря на заявления Microsoft о своих серверах.

Чтобы понять, почему Linux целесообразно использовать именно в качестве Интернет-сервера, немного вспомним историю. Давайте сначала обратимся к тем далеким 80-м годам прошлого столетия, когда в кабинетах стояли «калькуляторы» под управлением DOS: неприятный интерфейс, однозадачность, отсутствие поддержки мультимедиа, а под термином «сеть» понималось соединение двух компьютеров через последовательный или параллельный порт с помощью Norton Commander. В начале 90-х годов (а именно в 1993 году) ситуация несколько изменилась: Microsoft выпустила рабочий вариант ОС Windows — Windows 3.1. Что же было новым в Windows 3.1? Во-первых, это многозадачность, во-вторых, поддержка виртуальной памяти, и, конечно же, относительно удобный графический интерфейс. В операционной оболочке (системой ее назвать трудно) Windows 3.1 не были реализованы сетевые функции. Поддержка сети появилась в следующей редакции Windows — Windows for Workgroups.

В 1995 году появилась операционная система Windows 95, представленная Microsoft чуть ли не самой совершенной системой. Однако эта операционная система также не была сетевой, а лишь с поддержкой сетевых функций. Принципиальным отличием от Windows 3.1 была 32-разрядность этой системы. В следующем году Microsoft выпускает настоящую сетевую операционную систему — Windows NT 4 Server. В этой системе был реализован (и нормально функционировал) протокол TCP/IP, который является стандартом сети Интернет, но протоколом по умолчанию он не являлся, а устанавливался опционально, то есть по требованию администратора.

В 2000 году мы стали свидетелями появления новой сетевой серверной операционной системы от Microsoft — Windows 2000 Server. Помимо прочих достоинств Windows 2000 по сравнению с Windows NT 4 Server, нужно отметить службу управления каталогами Active Directory, поддержку по умолчанию протокола TCP/IP, а также средства для квотирования (ограничения дискового пространства).

Все кажется просто прекрасным, однако, если разобраться более детально, то в 2000 году Microsoft достигла того, что уже существовало в Unix еще в 80-х годах. Попробую сейчас все разъяснить. С самого своего начала (с 1979 года), операционная система Unix была:

1. 32-разрядной.

2. Многозадачной.

3. Многопользовательской, а значит сетевой.

Достижения инженерной мысли, о которых мы узнали только в 1993 году — многозадачность и поддержка виртуальной памяти, были реализованы в Unix еще в далеком 1979 году. К тому же, протокол TCP/IP включен в состав ядра системы по умолчанию, а это говорит о многом. Хотя бы о том, что благодаря поддержке ядром протокола TCP/IP достигается высокое быстродействие программ, использующих этот протокол. Существует даже выражение: «Unix создан для сети, как птица для полета».

Квотированием, которое появилось в Windows совсем недавно, настоящих юниксоидов тоже не удивишь. А службу Active Directory можно заменить на Network Information Service.

Может быть, это и не полноценная замена, но, учитывая, что этой службе уже пошел второй десяток лет…

Не нужно думать, что Unix всегда был неподъемным монстром с DOS-образным интерфейсом. Графическая система X Window создана достаточно давно и существует множество Linux-приложений, использующих графический интерфейс. А благодаря таким графическим средам как KDE и Gnome, Linux стал еще более дружелюбным. Но в нашем случае графический интерфейс не столь существенен — мы же будем с вами настраивать сервер. Например, компания Novell поначалу вообще отказалась от использования графического интерфейса в своей операционной системе, чтобы не задействовать дополнительные системные ресурсы. А поскольку Linux является прямым потомком Unix, то ей присущи все вышеописанные качества. К тому же, операционная система Linux совершенно бесплатна — об этом я уже упоминал немного раньше. Если вы считаете себя серьезным администратором, то выбор между надежностью, производительностью Linux и дружелюбным интерфейсом Windows NT (2000) Server, я думаю, очевиден.

Еще один важный аспект — документация системы. Все без исключения Unix-подобные системы очень хорошо документированы и поэтому вся необходимая информация для настройки сервера по сути уже есть в вашем компьютере. Моя же задача при этом сводится к тому, чтобы научить вас использовать эту документацию, а также на практике рассмотреть ее применение.

Итак, что же получается, что мы, используя программное обеспечение от Microsoft, отстали на двадцать лет в развитии, использовали, мягко говоря, не совсем надежное программное обеспечение и еще платили за это деньги? Ребятам из маркетингового отдела Microsoft нужно памятник поставить за их профессиональные качества.

Где же применяются Linux-серверы? Прежде всего, это Интернет-серверы. Вы можете спросить, почему именно Linux (Unix)? Почему не какая-нибудь другая операционная система, например, Windows NT (2000)? Давайте подумаем вместе. В начале 60-х годов по приказу Министерства обороны США была создана сеть Arpanet, которая и послужила в дальнейшем прототипом для создания Интернет. Как можно использовать NT-сервер в качестве Интернет-сервера, если он был выпущен в 1996 году? А Интернет-то существовал с 70-х годов. И существовал именно благодаря Unix-системам. Так почему же не использовать для предоставления Интернет-услуг родную операционную систему? В самом деле, не будете же вы покупать для своего BMW запчасти от Hond'ы? В случае с Интернет это равноценное сравнение: Linux (Unix) для Интернет — абсолютно родная система. Использование других систем допустимо и кому-то может показаться более удобным, но только на то…