LFCA: Compreendendo o sistema operacional Linux – Parte 1

A Linux Foundation revelou uma nova certificação pré-profissional de TI conhecida como Linux Foundation Certified IT Associate (LFCA). Esta é uma nova certificação básica que se concentra em testar conceitos fundamentais de TI, como comandos básicos de administração de sistemas, computação em nuvem, segurança e DevOps.

LFCA: Visão geral e esboço do curso

Aqui está um resumo das competências e domínios que a LFCA tentará testar:

Fundamentos do Linux 20%

Sistema Operacional Linux – Parte 1
Comandos de gerenciamento de arquivos – Parte 2
Comandos do sistema Linux – Parte 3
Comandos Gerais de Rede – Parte 4

Fundamentos de Administração do Sistema 20%

Gerenciamento de usuários Linux – Parte 5
Gerenciar hora e data no Linux – Parte 6
Gerenciar Software no Linux – Parte 7
Monitore as métricas básicas do Linux – Parte 8
Rede Básica Linux – Parte 9
Números binários e decimais do Linux – Parte 10
LFCA: Aprenda classes de faixa de endereçamento IP de rede – Parte 11
LFCA: Aprenda dicas básicas para solução de problemas de rede – Parte 12

Fundamentos de computação em nuvem 20%

Aprenda os fundamentos da computação em nuvem – Parte 13
Aprenda sobre disponibilidade, desempenho e escalabilidade da nuvem – Parte 14
LFCA: Aprenda computação sem servidor, benefícios e armadilhas – Parte 15
LFCA: Aprenda custos e orçamento de nuvem – Parte 16

Fundamentos de Segurança 16%

Dicas básicas de segurança para proteger o sistema Linux – Parte 17
Dicas úteis para proteger dados e Linux – Parte 18
Como melhorar a segurança da rede Linux – Parte 19

Fundamentos de DevOps 16%

Suporte a aplicativos e desenvolvedores 8%

Visão geral da certificação LFCA

A certificação LFCA transmite conhecimentos fundamentais sobre comandos básicos de gerenciamento de sistemas e arquivos, comandos e solução de problemas de rede, conceitos de computação em nuvem, segurança de dados que inclui segurança de sistema e rede, e noções básicas de DevOps.

Depois de dominar bem os conceitos fundamentais e passar no exame LFCA, você poderá começar a usar o LFCS (Linux Foundation Certified Sysadmin), que é uma certificação de nível intermediário, e depois prosseguir com o LFCE ( Engenheiro certificado pela Linux Foundation).

O exame LFCA é um exame de múltipla escolha e custa $200. É conduzido on-line com um inspetor remoto que fica de olho em você por meio de uma webcam durante toda a sessão. Ao passar no exame, você receberá um distintivo e um certificado LFCA válidos por 3 anos.

Fundamentos do Linux

Nesta seção inaugural, cobriremos os seguintes capítulos:

Sistema Operacional Linux – Parte 1
Comandos de gerenciamento de arquivos – Parte 2
Comandos do sistema Linux – Parte 3
Comandos Gerais de Rede – Parte 4

Sem mais delongas, vamos começar.

Este artigo é a Parte 1 da série LFCA, que cobrirá os domínios e competências necessários para o exame de certificação LFCA.

Compreendendo o sistema operacional Linux

Para começar, presumimos que você possa ter interagido com o Windows ou o macOS ou ambos na execução de suas tarefas diárias de computação. Ambos são sistemas operacionais e permitem que você interaja com os componentes de hardware e software de um computador e execute uma infinidade de tarefas, incluindo navegação, jogos, streaming de música e vídeo e desenvolvimento de software, para mencionar apenas alguns.

O Windows é um sistema operacional comum e possui uma participação substancial no mercado entre os usuários de desktop. É fácil de usar e aprender e geralmente é uma porta de entrada para os alunos que estão aprendendo a interagir com computadores.

Qual é o problema com Windows e macOS?

Apesar de sua facilidade de uso e suporte para uma vasta gama de dispositivos de hardware, o Windows tem seu quinhão de desvantagens. Em primeiro lugar, o Windows é um sistema operacional proprietário da Microsoft, e a maioria dos aplicativos de software, como o pacote Microsoft Office, são pagos. Isso bloqueia muitos que não têm capacidade financeira para adquirir uma licença para o produto.

O mesmo vale para o macOS da Apple que, apesar de sua elegância e segurança louvável, vem com um preço elevado. Na verdade, alguns aplicativos da AppStore geralmente são pagos. Os usuários muitas vezes criticaram o pagamento de assinaturas sorrateiras para aplicativos que, de outra forma, seriam gratuitos em outras plataformas.

Além disso, o Windows é bastante instável e muitas vezes vulnerável a ataques de malware, como vírus e cavalos de Tróia. Você poderia gastar centenas de dólares protegendo programas antivírus robustos para evitar ataques e violações ou gastar uma fortuna pagando um profissional para diagnosticar e remover o vírus.

Além disso, a aplicação de patches de segurança e atualizações de recursos costuma ser um processo demorado. Na maioria das vezes, a atualização do sistema pode durar entre trinta minutos a uma hora, dependendo do tamanho da atualização, e isso geralmente é ocasionado por uma série de reinicializações do sistema.

Por que usar o sistema operacional Linux?

O Linux, assim como o Windows e o macOS, é outro sistema operacional que conquistou o setor de TI como uma tempestade. O Linux é onipresente e é usado por milhares de usuários diariamente.

O popular sistema operacional Android que alimenta milhões de dispositivos inteligentes é baseado no kernel Linux. Seu smartphone Android favorito ou a smart TV da sua sala é alimentada por Linux. Mais importante ainda, o Linux é o sistema predominante na Internet, ocupando uma grande participação nas plataformas de hospedagem web e nos servidores da Internet. Aproximadamente 90% da nuvem pública e 99% da participação no mercado de supercomputadores são sustentados pelo Linux.

Então, como surgiu o Linux?

Nesta conjuntura, será prudente recuarmos no tempo e vislumbrarmos a génese de um dos sistemas operativos mais utilizados.

História do Linux

A história do Linux remonta à década de 1960 no AT&T Bell Labs onde Dennis Ritchie – o pai da linguagem de programação C e KenThompson – um cientista da computação americano – junto com outros desenvolvedores estavam trabalhando no projeto Multics. Multics era um sistema operacional que alimentava os sistemas de computadores mainframe.

Os dois cientistas da computação buscavam construir um sistema operacional multiusuário e multitarefa com um sistema de arquivos hierárquico. Inicialmente, o Multics era um projeto de pesquisa, mas rapidamente se transformou em um produto comercial. Não impressionados com a direção que o Multics estava tomando, os dois principais desenvolvedores traçaram seu próprio caminho e começaram a desenvolver outro sistema baseado em Multics chamado UNICS. >, que mais tarde se metamorfoseou em UNIX.

Nas décadas de 1970 e 80, o UNIX tornou-se cada vez mais popular, especialmente nos círculos acadêmicos. Isto viu a sua adoção por diversas instituições, entre elas a University of Berkley California que mais tarde mudou a sua trajetória. Os desenvolvedores da Universidade trabalharam ainda mais no código UNIX e criaram o BSD, um acrônimo para Berkeley Software Development. O BSD mais tarde inspirou vários sistemas operacionais, alguns dos quais ainda são usados hoje, como o FreeBSD e o NetBSD.

No Bells Labs, a pesquisa e o desenvolvimento do UNIX continuaram, dando origem a outras variantes do UNIX que foram posteriormente adotadas por fornecedores comerciais. No entanto, o BSD era muito mais popular que as variantes comerciais do Bells Labs.

Enquanto isso, em 1991, Linus Torvalds, um graduado finlandês, estava trabalhando em uma versão do UNIX chamada MINIX, mas ficou desapontado com o licenciamento do projeto. Em uma carta endereçada ao seu grupo de usuários do MINIX, ele anunciou que estava trabalhando em um novo kernel que mais tarde foi apelidado de kernel Linux. Ele usou o código GNU, juntamente com o compilador GNU e o bash para criar o primeiro kernel Linux viável, que mais tarde foi licenciado sob o modelo GNU/GPL.

O kernel Linux preparou o terreno para o desenvolvimento de centenas de distribuições ou sabores Linux. Você pode ter uma visão completa das distribuições Linux populares em distrowatch.

Distribuições Linux populares

Linux é um sistema operacional de código aberto. O que isto significa? Bem, isso implica que você pode visualizar o código-fonte do Linux, modificá-lo e redistribuí-lo gratuitamente, sem nenhum custo. Usuários qualificados, como desenvolvedores, também podem contribuir com o código para torná-lo melhor e mais interessante.

Por esse motivo, existem centenas de distribuições Linux com diferentes sistemas de gerenciamento de pacotes, aplicativos de software e apelo visual. Uma distribuição Linux, coloquialmente conhecida como distro, é uma versão do sistema operacional Linux que vem pré-empacotada com programas, bibliotecas, ferramentas de gerenciamento e outros softwares adicionais. Todas as distribuições são derivadas do kernel Linux.

Um bom número de distros Linux pode ser baixado gratuitamente. No entanto, há exceções, como o Zorin OS, que exige uma pequena taxa para download. Distribuições Enterprise Linux, incluindo RHEL – Red Hat Enterprise Linux – exigem uma assinatura para suporte, segurança e atualizações de recursos.

Existem 4 famílias principais de distribuições Linux:

Sistemas da família Debian (por exemplo, Ubuntu, Mint, Elementary e Zorin).
Sistemas da família Fedora (por exemplo, CentOS, Red Hat 7 e Fedora).
Sistemas da família SUSE (por exemplo, OpenSUSE e SLES).
Sistemas Arch (por exemplo, Arch, Manjaro, ArchLabs e ArcoLinux).

Algumas das distribuições Linux populares e amplamente utilizadas incluem:

Ubuntu
Debian
Linux Mint
Fedora
Profundamente
ManjaroLinux
MXLinux
SO elementar
CentOS
OpenSUSE

Distribuições amigáveis para iniciantes que são altamente recomendadas para iniciantes no Linux incluem Ubuntu, Mint, Zorin OS e Elementary OS >. Isso se deve em grande parte à sua facilidade de uso, interfaces de usuário simples e organizadas e alta personalização.

Alguns sabores, como o Zorin OS, se assemelham muito ao Windows 10, o que os torna ideais para usuários do Windows em transição para o Linux. Outros, como o Elementary OS, imitam o macOS com um menu de encaixe exclusivo.

Para usuários intermediários ou com um conhecimento relativamente bom de Linux, CentOS, Debian e Fedora serão suficientes. Usuários experientes que conhecem os meandros da administração de sistemas Linux geralmente se sentiriam confortáveis trabalhando em sistemas Linux baseados em Arch e no Gentoo.

Cada distribuição Linux é única em termos de ambiente de desktop ou interface gráfica do usuário (GUI) e aplicativos padrão. No entanto, a maioria vem com aplicativos prontos para uso, como o pacote LibreOffice, o cliente de e-mail Thunderbird, o editor de imagens GIMP e aplicativos multimídia. para você começar.

As distribuições Linux amplamente utilizadas em ambientes de servidor incluem:

Red Hat Enterprise Linux (RHEL)
SUSE Linux Enterprise Server (SLES)
Servidor Ubuntu
Debian

Por que o Linux é tão popular

O Linux abrange os seguintes componentes principais.

1. Núcleo Linux

No centro de qualquer sistema Linux está o kernel Linux. Escrito em C, o kernel faz a interface dos componentes de hardware com o software e programas subjacentes. O kernel gerencia os processos em execução e determina quais deles usarão a CPU e por quanto tempo. Também determina a quantidade de memória que cada processo obtém. Além disso, ele gerencia drivers de dispositivos e recebe solicitações de serviço de processos em execução.

2. Carregador de inicialização

O bootloader é o programa que cuida do processo de inicialização em um sistema Linux. Ele carrega o sistema operacional do disco rígido para a memória principal. O bootloader não é específico apenas do Linux. Também está presente no Windows e no macOS. No Linux, o bootloader é conhecido como GRUB. A versão mais recente é o GRUB2, que é usado pelas distribuições do systemd.

3. Inicialização

Init, uma forma abreviada de Inicialização, é o primeiro processo executado quando o sistema é ligado. É fornecido um ID de processo (PID) 1 e gera todos os outros processos no sistema Linux, incluindo daemons e outros processos e serviços em segundo plano. É assim batizada como a mãe de todos os processos. O Init é executado em segundo plano até o momento em que o sistema é desligado.

Os primeiros sistemas Init incluíam o System V Init (SysV) e o Upstart. Eles foram substituídos pelo systemd init nos sistemas modernos.

4. Demônios

Daemons são processos executados silenciosamente em segundo plano desde o momento em que o sistema é inicializado. Os daemons podem ser controlados pelo usuário na linha de comando. Eles podem ser interrompidos, reiniciados, desabilitados ou habilitados na inicialização. Exemplos de daemons incluem sshd que é o daemon SSH que controla conexões SSH remotas e ntpd que lida com a sincronização de horário em servidores.

5. Concha

O shell Linux é uma interface de linha de comando, abreviada como CLI, onde comandos são executados ou invocados para realizar e automatizar tarefas administrativas. Os shells populares incluem o shell bash (bash) e o shell Z (zsh).

6. Ambiente de área de trabalho

Um ambiente de desktop é o que um usuário usa para interagir com o sistema Linux. Ele fornece uma GUI (interface gráfica do usuário) que é possível através do software do sistema X Windows. O sistema X Windows (X11, também conhecido como X) é um sistema que fornece uma estrutura de exibição ou GUI e determina como os usuários interagem com janelas, teclado, mouse e touchpad.

Ambientes de desktop comuns incluem GNOME, MATE, XFCE, LXDE, Enlightenment, Canela, Budgie e KDE Plasma. Os gerenciadores de desktop vêm com componentes gráficos, como gerenciadores de arquivos, widgets de desktop, papéis de parede, ícones e outros elementos gráficos.

7. Aplicações

O ambiente de desktop oferece apenas os aplicativos básicos para começar. Assim como no Windows ou no macOS, você pode instalar aplicativos para uso diário. Isso inclui aplicativos como Google Chrome, VLC media player, Skype, pacote LibreOffice, DropBox, editor de imagens GIMP e assim por diante. Algumas distribuições vêm com seu próprio centro de software que funciona como uma loja de onde você pode baixar os aplicativos necessários.

Benefícios de usar Linux em vez de outros sistemas operacionais

Neste ponto, está ficando claro por que o Linux é o sistema operacional favorito de muitos usuários e empresas. Vamos resumir brevemente algumas das vantagens de usar Linux.

1. Linux é código aberto

Como apontado anteriormente, o Linux é totalmente opensource. Usuários experientes podem visualizar o código, modificá-lo sem quaisquer restrições para qualquer finalidade que desejarem e compartilhá-lo com a comunidade. Além disso, a maioria das distribuições – com exceção de algumas – são gratuitas para download e uso, sem pagamento de licenças.

O Windows é proprietário e alguns de seus produtos são bastante caros. No momento, o preço do pacote Microsoft Office é de $430. O licenciamento do Windows Server 2019 chega a US$6.000. O macOS é igualmente caro e um bom número de aplicativos da App Store são pagos por meio de assinatura.

2. Altamente personalizável

Uma das principais vantagens que o Linux oferece aos seus usuários é a capacidade de personalizar praticamente qualquer componente de acordo com sua preferência. Você pode ajustar a aparência, incluindo papel de parede, imagem de fundo, esquema de cores, aparência do ícone e assim por diante, para melhorar sua aparência.

3. Estabilidade e segurança excepcionais

Os sistemas Linux têm um grau admirável de estabilidade e segurança. O Linux é menos suscetível a ataques e é muito menos provável que você seja vítima de malware, como vírus e cavalos de Troia, se atualizar constantemente seu sistema.

4. Uma escolha perfeita para servidores

Graças à sua segurança e estabilidade, o Linux é a escolha certa para ambientes de servidor na hospedagem de sites, bancos de dados e aplicativos. São necessários apenas alguns comandos para ativar um servidor Web completo junto com outros componentes, como bancos de dados e ferramentas de script. Um exemplo clássico é o popular servidor LAMP, que é uma agregação do servidor web Apache, do banco de dados MySQL e da linguagem de script PHP.

Com a estabilidade que o Linux oferece, você dificilmente precisará reinicializar o servidor, exceto quando precisar realizar uma atualização do kernel. Isso garante tempo de atividade máximo para servidores e alta disponibilidade.

5. Baixos requisitos de sistema

A maioria das distribuições Linux tem capacidade para rodar em PCs com baixas especificações de sistema, como CPU e RAM. Na verdade, você pode reviver alguns PCs antigos instalando algumas distribuições Linux leves, como Linux Lite, Puppy Linux e AntiX.

Alguns podem ser executados em um sistema com apenas 1 GB de RAM, CPU de 512 MHz e disco rígido de 5 GB. O que é ainda mais impressionante é que você pode até executar essas distribuições a partir de um pendrive Live USB e ainda assim trabalhar.

6. Disponibilidade de toneladas de pacotes de software

As principais distribuições Linux, como Debian e Ubuntu, hospedam milhares de pacotes de software em seus repositórios. Somente o Ubuntu possui mais de 47.000 pacotes. Você pode instalar aplicativos facilmente executando alguns comandos no terminal ou usando os App Centers que vêm incluídos nas distribuições.

Além disso, você pode obter uma variedade de aplicativos que executam tarefas semelhantes, como processamento de texto, compartilhamento de arquivos, reprodução de áudio/vídeo, edição de fotos, design gráfico e muito mais. Você simplesmente não tem mais opções e pode optar por uma variedade de aplicativos para executar uma tarefa.

7. Vasto apoio comunitário

O sistema operacional Linux é desenvolvido e mantido por uma comunidade vibrante de desenvolvedores que trabalham incansavelmente 24 horas por dia para garantir que você obtenha o que há de melhor em aplicativos de software, atualizações de segurança e correções de bugs.

As principais distros como Ubuntu e Debian têm uma grande comunidade de desenvolvedores e vários fóruns que oferecem assistência e orientação aos usuários, especialmente quando eles encontram dificuldades ou desafios ao longo do caminho.

Resumo

Essa foi uma visão panorâmica do sistema operacional Linux e seu lugar em um ambiente de computação em constante evolução. É certo que o Linux é onipresente e deixou uma marca indelével no mundo tecnológico acelerado em que vivemos. Assim, adquirir habilidades fundamentais em Linux é essencial para qualquer profissional de TI que deseja subir na competitiva profissão de TI.

Aprender Linux abrirá portas para outros campos avançados de TI, como DevOps, segurança cibernética e computação em nuvem. Em nossos tópicos subsequentes, nos concentraremos nos comandos básicos do Linux que você precisa ter ao seu alcance à medida que avançamos.