Лабораторная работа Установка ОС Linux

Лабораторная работа Установка ОС Linux.

1 Цель работы

Целью данной работы является приобретение практических навыков установки операционной системы на виртуальную машину, настройки минимально необходимых для дальнейшей работы сервисов.

2 Указания к работе

2.1 Техническое обеспечение

Лабораторная работа подразумевает установку на виртуальную машину VirtualBox (https://www.virtualbox.org/) операционной системы Linux (дистрибутив Fedora).
Выполнение работы возможно как в дисплейном классе факультета физико-математических и естественных наук РУДН, так и дома. Описание выполнения работы приведено для дисплейного класса со следующими характеристиками техники:
- Intel Core i3-550 3.2 GHz, 4 GB оперативной памяти, 80 GB свободного места на жёстком диске;
- ОС Linux Gentoo (http://www.gentoo.ru/);
- VirtualBox версии 7.0 или новее.
Для установки в виртуальную машину используется дистрибутив Linux Fedora (https://getfedora.org), вариант с менеджером окон sway (https://fedoraproject.org/spins/sway/).
При выполнении лабораторной работы на своей технике вам необходимо скачать необходимый образ операционной системы (https://fedoraproject.org/spins/sway/download/index.html).
В дисплейных классах можно воспользоваться образом в каталоге /afs/dk.sci.pfu.edu.ru/common/files/iso.

2.2 Соглашения об именовании

При выполнении работ следует придерживаться следующих правил именования:
- Пользователь внутри виртуальной машины должен иметь имя, совпадающее с учётной записью студента, выполняющего лабораторную работу.
- Имя хоста вашей виртуальной машины должно совпадать с учётной записью студента, выполняющего лабораторную работу.
- Имя виртуальной машины должно совпадать с учётной записью студента, выполняющего лабораторную работу.
- В дисплейных классах вы можете посмотреть имя вашей учётной записи, набрав в терминале команду:
```
id -un
```
При установке на своей технике необходимо использовать имя вашей учётной записи дисплейных классов. Например, если студента зовут Остап Сулейманович Бендер, то его учётная запись имеет вид osbender.

3 Последовательность выполнения работы

3.1 Выполнение в дисплейном классе

Загрузите в дисплейном классе операционную систему Linux. Осуществите вход в систему.

3.1.1 Настройка каталога для виртуальных машин

Создание необходимых каталогов
- Запустите терминал. Перейдите в каталог /var/tmp:
```
cd /var/tmp
```
- Создайте каталог с именем пользователя (совпадающий с логином студента в дисплейном классе). Для этого можно использовать команду:
```
mkdir /var/tmp/`id -un`
```
- Проверьте в свойствах VirtualBox месторасположение каталога для виртуальных машин:
```
/var/tmp/имя_пользователя
```
  - Здесь имя_пользователя — логин (учётная запись) студента в дисплейном классе. Если указан другой каталог, то требуется изменить его.

Папка виртуальных машин
1. Значения по умолчанию
  - Linux: $HOME/VirtualBox VMs.
1. Графический интерфейс
  - В меню выберите Файл, Настройки.
  - Выберите Общие, поле Папка для машин по умолчанию.
  - Установите новое значение, например /var/tmp/имя_пользователя.
  - Нажмите ОК, чтобы сохранить изменения.
1. Командная строка
  - Зададим отображение информации о настройках VirtualBox на английском.
  - Поэтому следует задать кодировку для отображения свойств VirtualBox:
```
vboxmanage setproperty language C
```
  - Установим папку для виртуальных машине в /var/tmp/имя_пользователя:
```
vboxmanage setproperty machinefolder /var/tmp/$(id -un)
```
  - Поверьте, что папка виртуальных машин по умолчанию изменена:
```
vboxmanage list systemproperties | grep "Default machine folder:"
```
  - Следующая команда выдаст только каталог:
```
vboxmanage list systemproperties | grep "Default machine folder:" | cut -d":" -f2 | tr -d ' '
```
1. Установочный образ
  - Перенесите установочный образ в папку /var/tmp/имя_пользователя/iso:
```
mkdir -p "$(vboxmanage list systemproperties | grep 'Default machine folder:' | cut -d':' -f2 | tr -d ' ')/iso"
mv Fedora-Sway-Live-x86_64-39-1.5.iso "$(vboxmanage list systemproperties | grep 'Default machine folder:' | cut -d':' -f2 | tr -d ' ')/iso"
```

3.1.2 Настройка хост-клавиши

Хост-клавишей по умолчанию является правый Ctrl.
По умолчанию в дисплейных классах на клавише правый Ctrl находится переключатель языка ввода.
Эти значения могут конфликтовать.

Графический интерфейс
- В меню выберите Файл, Настройки.
- Выберите Ввод, вкладка Виртуальная машина.
- Выберите Сочетание клавиш в строке Хост-комбинация.
- Нажмите новое сочетание клавиш.
- Нажмите ОК, чтобы сохранить изменения.

Командная строка
- Проверьте текущую комбинацию для хост-клавиши:
```
VBoxManage getextradata global GUI/Input/HostKeyCombination
```
  - По умолчанию установлена комбинация 65508, соответствующая правой клавише Ctrl.
- Установите нужную клавишу (в примере клавиша Menu):
```
VBoxManage setextradata global GUI/Input/HostKeyCombination 65383
```
- Комбинации клавиш можно, например, посмотреть на странице https://pythonhosted.org/pyglet/api/pyglet.window.key-module.html.

3.2 Создание виртуальной машины

Для использования графического интерфейса запустите менеджер виртуальных машин, введя в командной строке:
```
VirtualBox &
```
Создайте новую виртуальную машину в графическом интерфейсе или в командной строке.
- В командной строке:
```
vboxmanage createvm --name "$(id -un)_os-intro" --ostype Fedora_64 --register
```
Укажите имя виртуальной машины (ваш логин в дисплейном классе), тип операционной системы — Linux, Fedora.
Укажите размер основной памяти виртуальной машины — от 2048 МБ.
- В командной строке:
```
vboxmanage modifyvm "$(id -un)_os-intro" --memory 2048 --acpi on --nic1 nat
```
Задайте конфигурацию жёсткого диска — загрузочный, VDI (VirtualBox Disk Image), динамический виртуальный диск.
Задайте размер диска — 80 ГБ (или больше), его расположение — в данном случае /var/tmp/имя_пользователя/имя_машины/имя_машины.vdi.
- В командной строке:
```
vboxmanage createhd --filename "$(vboxmanage list systemproperties | grep 'Default machine folder:' | cut -d':' -f2 | tr -d ' ')/$(id -un)_os-intro/$(id -un)_os-intro.vdi" --size 80000
```

Выберите в VirtualBox Вашей виртуальной машины. Добавьте новый привод оптических дисков и выберите образ.

В командной строке:

Подключите загрузку с DVD:

vboxmanage modifyvm "$(id -un)_os-intro" --boot1 dvd

Добавьте IDE-контроллер:

vboxmanage storagectl "$(id -un)_os-intro" --name "IDE Controller" --add ide --controller PIIX4

Установите созданный вами файл VDI в качестве первого виртуального жесткого диска новой виртуальной машины:

vboxmanage storageattach "$(id -un)_os-intro" --storagectl "IDE Controller" --port 0 --device 0 --type hdd --medium "$(vboxmanage list systemproperties | grep 'Default machine folder:' | cut -d':' -f2 | tr -d ' ')/$(id -un)_os-intro/$(id -un)_os-intro.vdi"

Подключите к виртуальной машине ISO-файл:

vboxmanage storageattach "$(id -un)_os-intro" --storagectl "IDE Controller" --port 0 --device 1 --type dvddrive --medium "$(vboxmanage list systemproperties | grep 'Default machine folder:' | cut -d':' -f2 | tr -d ' ')/iso/Fedora-Sway-Live-x86_64-39-1.5.iso"

При установке на собственной технике используйте скачанный образ операционной системы Fedora.
В качестве графического контроллера поставьте VMSVGA.
- В командной строке:
```
vboxmanage modifyvm "$(id -un)_os-intro" --graphicscontroller=vmsvga
```
Включите ускорение 3D.
- В командной строке:
```
vboxmanage modifyvm "$(id -un)_os-intro" --accelerate-3d=on
```
Если есть проблемы при отображении, загрузитесь в режиме базовой графики.
Включите общий буфер обмена и перетаскивание объектов между хостом и гостевой ОС.
- В командной строке:
```
vboxmanage modifyvm "$(id -un)_os-intro" --clipboard-mode=bidirectional --drag-and-drop=bidirectional
```
Включите поддержку UEFI.
- В командной строке:
```
vboxmanage modifyvm "$(id -un)_os-intro" --firmware=efi
```

3.2.1 Видео: Создание виртуальной машины

3.3 Установка операционной системы

3.3.1 Запуск приложения для установки системы

Загрузите LiveCD.
Появится интерфейс начальной конфигурации.
Нажмите Enter для создания конфигурации по умолчанию.
Нажмите Enter, чтобы выбрать в качестве модификатора клавишу Win (она же клавиша Super).
В файле конфигурации эта клавиша будет обозначена как $Mod.
Нажмите комбинацию Win+Enter для запуска терминала.
В терминале запустите liveinst.
Для перехода к раскладке окон с табами нажмите Win+w.

3.3.2 Установка системы на диск

Выберите язык интерфейса и перейдите к настройкам установки операционной системы.
При необходимости скорректируйте часовой пояс, раскладку клавиатуры (рекомендуется в качестве языка по умолчанию указать английский язык).
Место установки ОС оставьте без изменения.
Установите имя и пароль для пользователя root.
Установите имя и пароль для Вашего пользователя.
Задайте сетевое имя Вашего компьютера.
После завершения установки операционной системы корректно перезапустите виртуальную машину.
В VirtualBox оптический диск должен отключиться автоматически, но если это не произошло, то необходимо отключить носитель информации с образом.

3.3.3 Видео: Установка операционной системы

3.4 После установки

Войдите в ОС под заданной вами при установке учётной записью.
Нажмите комбинацию Win+Enter для запуска терминала.
Переключитесь на роль супер-пользователя:
```
sudo -i
```

3.4.1 Обновления

Обновить все пакеты
```
dnf -y update
```

3.4.2 Повышение комфорта работы

Программы для удобства работы в консоли:
```
dnf -y install tmux mc
```

3.4.3 Автоматическое обновление

При необходимости можно использовать автоматическое обновление (см. Автообновление систем на базе деривативов RedHat).
Установка программного обеспечения:
```
dnf install dnf-automatic
```
Задаёте необходимую конфигурацию в файле /etc/dnf/automatic.conf.

Запустите таймер:

systemctl enable --now dnf-automatic.timer

3.4.4 Отключение SELinux

В данном курсе мы не будем рассматривать работу с системой безопасности SELinux.
Поэтому отключим его.
В файле /etc/selinux/config замените значение
```
SELINUX=enforcing
```
на значение
```
SELINUX=permissive
```
Перегрузите виртуальную машину:
```
reboot
```

3.5 Установка драйверов для VirtualBox

Войдите в ОС под заданной вами при установке учётной записью.
Нажмите комбинацию Win+Enter для запуска терминала.
Запустите терминальный мультиплексор tmux:
```
tmux
```
Переключитесь на роль супер-пользователя:
```
sudo -i
```
Установите средства разработки:
```
dnf -y group install "Development Tools"
```
Установите пакет DKMS:
```
dnf -y install dkms
```
В меню виртуальной машины подключите образ диска дополнений гостевой ОС.
Подмонтируйте диск:
```
mount /dev/sr0 /media
```
Установите драйвера:
```
/media/VBoxLinuxAdditions.run
```
Перегрузите виртуальную машину:
```
reboot
```

3.6 Настройка раскладки клавиатуры

Войдите в ОС под заданной вами при установке учётной записью.
Нажмите комбинацию Win+Enter для запуска терминала.
Запустите терминальный мультиплексор tmux:
```
tmux
```
Создайте конфигурационный файл ~/.config/sway/config.d/95-system-keyboard-config.conf:
```
mkdir -p ~/.config/sway
touch ~/.config/sway/config.d/95-system-keyboard-config.conf
```
Отредактируйте конфигурационный файл ~/.config/sway/config.d/95-system-keyboard-config.conf:
```
exec_always /usr/libexec/sway-systemd/locale1-xkb-config --oneshot
```
Переключитесь на роль супер-пользователя:
```
sudo -i
```

Отредактируйте конфигурационный файл /etc/X11/xorg.conf.d/00-keyboard.conf:

Section "InputClass"
        Identifier "system-keyboard"
        MatchIsKeyboard "on"
        Option "XkbLayout" "us,ru"
        Option "XkbVariant" ",winkeys"
        Option "XkbOptions" "grp:rctrl_toggle,compose:ralt,terminate:ctrl_alt_bksp"
EndSection

Для этого можно использовать файловый менеджер mc и его встроенный редактор.
Перегрузите виртуальную машину:
```
reboot
```

3.6.1 Видео: Настройка раскладки клавиатуры

3.7 Установка имени пользователя и названия хоста

Если при установке виртуальной машины вы задали имя пользователя или имя хоста, не удовлетворяющее соглашению об именовании, то вам необходимо исправить это.
Запустите виртуальную машину и залогиньтесь.
Нажмите комбинацию Win+Enter для запуска терминала.
Запустите терминальный мультиплексор tmux:
```
tmux
```
Переключитесь на роль супер-пользователя:
```
sudo -i
```
Создайте пользователя (вместо username укажите ваш логин в дисплейном классе):
```
adduser -G wheel username
```
Задайте пароль для пользователя (вместо username укажите ваш логин в дисплейном классе):
```
passwd username
```
Установите имя хоста (вместо username укажите ваш логин в дисплейном классе):
```
hostnamectl set-hostname username
```
Проверьте, что имя хоста установлено верно:
```
hostnamectl
```

3.7.1 Видео: Имя пользователя и хоста

3.8 Подключение общей папки

Внутри виртуальной машины добавьте своего пользователя в группу vboxsf (вместо username укажите ваш логин):
```
gpasswd -a username vboxsf
```

В хостовой системе подключите разделяемую папку:

vboxmanage sharedfolder add "$(id -un)_os-intro" --name=work --hostpath=work --automount

Перегрузите виртуальную машину:
```
reboot
```
Папка будет монтироваться в /media/sf_work.

3.9 Установка программного обеспечения для создания документации

Нажмите комбинацию Win+Enter для запуска терминала.
Запустите терминальный мультиплексор tmux:
```
tmux
```
Переключитесь на роль супер-пользователя:
```
sudo -i
```

3.9.1 Работа с языком разметки Markdown

Средство pandoc для работы с языком разметки Markdown.
Установка с помощью менеджера пакетов:
```
dnf -y install pandoc
```
Для работы с перекрёстными ссылками мы используем пакет pandoc-crossref.
- Пакет pandoc-crossref в стандартном репозитории отсутствует.
- Придётся ставить вручную, скачав с сайта https://github.com/lierdakil/pandoc-crossref.
- При установке pandoc-crossref следует обращать внимание, для какой версии pandoc он скомпилён.
Лучше установить pandoc и pandoc-crossref вручную.
- Скачайте необходимую версию pandoc-crossref (https://github.com/lierdakil/pandoc-crossref/releases).
- Посмотрите, для какой версии откомпилён pandoc-crossref.
- Скачайте соответствующую версию pandoc (https://github.com/jgm/pandoc/releases).
- Распакуйте архивы.
- Обе программы собраны в виде статически-линкованных бинарных файлов.
- Поместите их в каталог /usr/local/bin.

3.9.2 texlive

Установим дистрибутив TeXlive (см. Установка TeX Live):
```
dnf -y install texlive-scheme-full
```

3.9.3 Видео: Установка TeX

4 Домашнее задание

Дождитесь загрузки графического окружения и откройте терминал. В окне терминала проанализируйте последовательность загрузки системы, выполнив команду dmesg. Можно просто просмотреть вывод этой команды:
```
dmesg | less
```
Можно использовать поиск с помощью grep:
```
dmesg | grep -i "то, что ищем"
```
Получите следующую информацию.
- Версия ядра Linux (Linux version).
- Частота процессора (Detected Mhz processor).
- Модель процессора (CPU0).
- Объём доступной оперативной памяти (Memory available).
- Тип обнаруженного гипервизора (Hypervisor detected).
- Тип файловой системы корневого раздела.
- Последовательность монтирования файловых систем.

5 Содержание отчёта

Отчёт должен включать:
- титульный лист;
- формулировку задания работы;
- описание результатов выполнения задания:
  - краткое описание действия;
  - вводимую команду или команды;
  - результаты выполнения команд (снимок экрана);
- выводы, согласованные с заданием работы;
- ответы на контрольные вопросы;
- отчёт о выполнении дополнительного задания.

6 Контрольные вопросы

Какую информацию содержит учётная запись пользователя?
Укажите команды терминала и приведите примеры:
- для получения справки по команде;
- для перемещения по файловой системе;
- для просмотра содержимого каталога;
- для определения объёма каталога;
- для создания / удаления каталогов / файлов;
- для задания определённых прав на файл / каталог;
- для просмотра истории команд.
Что такое файловая система? Приведите примеры с краткой характеристикой.
Как посмотреть, какие файловые системы подмонтированы в ОС?
Как удалить зависший процесс?

При ответах на контрольные вопросы рекомендуется ознакомиться с информацией из [1; 1–7].

7 Библиография

Литература

1. Dash, P. Getting Started with Oracle VM VirtualBox / P. Dash. – Packt Publishing Ltd, 2013. – 86 сс.

2. Colvin, H. VirtualBox: An Ultimate Guide Book on Virtualization with VirtualBox. VirtualBox / H. Colvin. – CreateSpace Independent Publishing Platform, 2015. – 70 сс.

3. Vugt, S. van. Red Hat RHCSA/RHCE 7 cert guide : Red Hat Enterprise Linux 7 (EX200 and EX300) : Certification Guide. Red Hat RHCSA/RHCE 7 cert guide / S. van Vugt. – Pearson IT Certification, 2016. – 1008 сс.

4. Робачевский, А. Операционная система UNIX / А. Робачевский, С. Немнюгин, О. Стесик. – 2-е изд. – Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2010. – 656 сс.

5. Немет, Э. Unix и Linux: руководство системного администратора. Unix и Linux / Э. Немет, Г. Снайдер, Т.Р. Хейн, Б. Уэйли. – 4-е изд. – Вильямс, 2014. – 1312 сс.

6. Колисниченко, Д.Н. Самоучитель системного администратора Linux : Системный администратор / Д.Н. Колисниченко. – Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2011. – 544 сс.

7. Robbins, A. Bash Pocket Reference / A. Robbins. – O’Reilly Media, 2016. – 156 сс.