Linux网络操作系统项目教程

《Linux网络操作系统项目教程》分为六个项目

项目一：Linux系统的安装和基本配置。该项目主要讲解网络操作系统相关知识、在虚拟机上安装CentOS Linux、使用命令行管理方式进行系统管理以及对系统基本配置进行管理的内容。

项目二：常用服务的配置和使用。该项目主要讲解服务器和服务器软件的相关知识，配置DNS和DHCP服务器、配置Web服务器以及搭建LAMP应用环境等的知识内容。

项目三：服务器的日常管理和运维。该项目主要讲解服务器的日常管理、远程管理、数据的备份管理以及管理中的简单编程技巧。

项目四：服务器的安全管理。该项目主要讲解服务器安全管理、账号安全和权限管理、防火墙管理的相关内容。

项目五：云平台的使用。该项目主要讲解云技术的知识和如何搭建OwnCloud私有存储云。

项目六：综合实训。该项目主要通过典型实训任务，让学生综合实践前面所学的内容，以达到真正掌握技能的目的。

《Linux网络操作系统项目教程》在任务内容选取上，以命令行管理配置为中心，从Linux系统的安装和基本配置开始，历经LAMP应用环境的搭建、服务器的日常管理和运维、服务器的安全管理，初步接触云平台的使用，*后从项目的全景中，剖析服务器的角色定位，通联点与面，部署综合实训任务。

 

《Linux网络操作系统项目教程》根据企业Linux工程师的实际工作背景，结合高职学生的学习特点、Linux网络操作系统职业应用背景，精心选择和组织教学内容，在保持知识先进性的同时，注意降低学习难度，以激发学生的兴趣。

《Linux网络操作系统项目教程》分为6个大的项目任务，其中各项目中包含具体细化的学习情境，任务目标清晰，流程完整，学生通过完成各个项目任务，可以轻松掌握CentOS 7网络操作系统知识及其他的知识和技能。

《Linux网络操作系统项目教程》内容包括基本应用、服务配置、管理运维、安全体系、未来发展、项目实施等，涵盖企业情境所需的方方面面，可以让学生快速融入日常工作。同时，情境设计注重了“还原真实、精简知识、理实一体、操作明晰”的原则。

《Linux网络操作系统项目教程》适合作为应用型本科及高职高专院校计算机相关专业讲授Linux网络操作系统知识的实用教材，同时，也适合想要学习Linux网络操作系统知识与技能的广大读者阅读。

目录

项目一  Linux系统的安装和基本配置        1

任务一：选择适合的网络操作系统     3

知识储备         3

1.1  网络操作系统概述        3

1.1.1 
操作系统与网络操作系统         3

1.1.2 
Linux网络操作系统的诞生        4

1.2 
Windows和Linux的区别      5

1.2.1 
Windows和Linux的设计思路不同  5

1.2.2 
Linux的优势        6

1.2.3 
为什么Windows服务器仍很普遍    8

1.2.4 
我们身边的Linux        9

1.3 
Linux和Windows的故事      10

1.4  选择适合的Linux发行版      12

1.4.1 
影响力的Red Hat Linux及其衍生版本    12

1.4.2 
流行的Ubuntu及其衍生版本       13

1.4.3 
受好评的企业级系统RHEL/SLE    13

1.4.4 
好用的服务器操作系统Debian/CentOS       14

任务二：在虚拟机上安装CentOS Linux       15

知识储备         15

1.5 
VMware和虚拟机         15

任务实践         16

1.6  创建虚拟机   16

1.7  安装CentOS Linux 19

1.7.1 
安装前的准备工作    19

1.7.2 
安装步骤说明    22

任务三：使用命令行方式进行系统管理     29

知识储备         29

1.8  系统使用初步        29

1.8.1 
命令行界面与图形用户界面    29

1.8.2 
启动过程与常用服务         30

1.8.3 
登录与退出系统         35

1.8.4 
vi编辑器的使用          36

任务实践         39

1.9  文件系统管理        39

1.9.1 
Linux磁盘分区和目录        39

1.9.2 
使用mount命令挂载设备分区         41

1.9.3 
文件类型    45

1.9.4 
查看帮助和文件查找         47

1.10 
文件目录管理和权限管理 48

1.10.1 
常见目录功能介绍  48

1.10.2 
目录和文件操作       50

1.10.3 
文件目录与权限       52

1.10.4 
使用软连接和硬连接       56

任务四：系统基本配置管理         57

知识储备         58

1.11 
用户账号管理      58

1.11.1 
了解用户管理  58

1.11.2 
用户账号的基本操作       60

1.12 
网络和主机名管理      65

1.12.1 
了解CentOS 7的网络接口      65

任务实践         66

1.12.2 
配置网络和主机名  66

1.12.3 
暂时关闭安全机制，简化 练习环境    70

1.13 
常用的网络管理命令 71

1.13.1 
使用ip命令管理网络      71

1.13.2 
网络检测命令  74

1.13.3 
文件传输和下载       78

上机实训：Linux系统的安装和基本配置   81

项目二  常用服务的配置和使用         83

任务一：理解服务器和服务器软件     85

知识储备         85

2.1  了解服务器   85

2.1.1 
服务器是什么    85

2.1.2 
服务器的五大设计标准    86

2.2  服务器的简单分类        89

2.2.1 
从外形上分类服务器         89

2.2.2 
从应用规模分类         91

2.3  常见服务与对应端口   95

2.3.1 
基础服务    95

2.3.2 
常用服务    96

2.3.3 
服务与端口地址         97

任务实践         98

2.4  软件管理工具yum的使用   98

2.4.1 
yum简介     98

2.4.2 
yum配置     99

2.4.3 
使用光盘作为本地库         100

任务二：配置DNS和DHCP服务器     102

知识储备         102

2.5 
DNS服务器和DHCP服务器         102

2.5.1 
IP地址和子网掩码    102

2.5.2  默认网关    103

2.5.3 
DHCP动态主机配置协议  104

2.5.4 
DNS域名服务     105

任务实践         108

2.6 
DHCP服务器的配置     108

2.6.1 
任务描述    108

2.6.2 
任务分析    108

2.6.3 
配置步骤    109

2.7 
DNS服务器的配置        114

2.7.1 
任务描述    114

2.7.2 
任务分析    115

2.7.3 
步骤说明    115

任务三：配置Web服务器    124

知识储备         124

2.8 
Web服务器是什么/为什么要使用Web服务器 124

2.9 
Web服务器的选择        126

任务实践         128

2.10 
安装配置Apache Web服务器    128

2.10.1 
任务描述  128

2.10.2 
任务分析  128

2.10.3 
配置步骤说明  129

任务四：搭建LAMP应用环境      136

知识储备         136

2.11 
网站技术与平台搭建 136

2.11.1 
网络应用程序如何工作  136

2.11.2 
动态网页技术  137

2.11.3 
LAMP简介         139

任务实践         140

2.12 
搭建简易LAMP环境  140

2.12.1 
安装Apache      140

2.12.2 
安装PHP   141

2.12.3 
安装MariaDB数据库
服务器         142

2.12.4 
安装LAMP环境的其他
操作 143

2.13 
MariaDB数据库的配置和使用  144

2.13.1 
数据库操作简介       144

2.13.2 
MySQL的常用命令  149

2.13.3 
对数据库进行管理  150

2.14 
一键安装LAMP   154

2.14.1 
LAMP一键安装包简介    154

2.14.2 
使用一键安装包进行LAMP 安装  155

2.14.3  LAMP一键安装使用说明         156

2.14.4 
执行一键安装可能产生的 问题    157

上机实训：常用服务的配置和使用     158

项目三  服务器的日常管理和运维     159

任务一：服务器的日常管理         160

知识储备         161

3.1  服务器的日常管理管什么   161

3.1.1 
对服务器硬件的日常管理和维护    161

3.1.2 
对服务器软件的日常管理和维护    162

3.1.3 
对应用与数据的管理和维护    163

任务实践         163

3.2  服务器日常管理的具体工作        163

3.2.1 
影响服务器性能的几大因素    164

3.2.2 
查看服务器运行情况         165

3.2.3 
查看服务器的日志信息    174

3.3  使用定时任务功能来完成日常工作   175

3.3.1 
定时任务介绍    175

3.3.2 
创建定时任务    176

3.3.3 
编写Shell任务脚本并定时运行        178

3.4  服务器的故障管理        179

3.4.1 
故障必然发生    179

3.4.2 
网络故障的检测与处理    179

任务二：服务器的远程管理         184

知识储备         184

3.5  远程管理是什么/为什么要使用远程管理  184

任务实践         185

3.6  使用SSH进行远程管理        185

3.7  使用VNC进行图形化远程管理  188

3.7.1 
安装图形桌面环境    188

3.7.2 
tigervnc服务器端配置       189

3.7.3 
VNC客户端配置         191

任务三：服务器数据的备份管理         193

知识储备         193

3.8  备份的作用和必要性   193

3.8.1 
备份策略    195

3.8.2 
规划备份系统    196

3.8.3 
双机热备份技术         199

任务实践         200

3.9  使用tar命令备份文件          200

3.9.1 
使用tar备份文件      200

3.9.2 
使用tar进行完全备份和增量备份 203

3.10 
备份与恢复数据库      208

3.10.1 
数据库备份与恢复  208

3.10.2 
数据库备份和还原实例  212

任务四：管理中的简单编程技巧         214

任务实践         214

3.11 
使用管道和重定向      214

3.11.1 
在日常管理中使用管道  215

3.11.2 
重定向的使用方法  217

3.12 
必须掌握的几个命令 219

3.12.1 
使用find查找文件  219

3.12.2 
使用grep筛选信息 220

3.12.3 
使用cut进行内容提取   221

3.12.4 
sed命令的使用        222

3.12.5 
awk的使用       224

3.13 
日常管理中的Shell编程基础    226

3.13.1 
Shell是什么以及Shell编程
是什么       226

3.13.2 
必须了解的Shell编程
基础   229

3.13.3 
Shell编程入门技巧  232

上机实训：服务器的日常管理和运维         243

项目四  服务器的安全管理         245

任务一：做好安全管理         246

知识储备         247

4.1  安全管理的起源   247

4.2  安全问题与应对措施   248

4.3  系统漏洞与补丁程序   249

4.3.1 
什么是系统漏洞         249

4.3.2 
补丁跟进和获取         250

4.3.3 
补丁测试与加载         250

4.3.4 
补丁验证与归档         251

4.4  常见的网络攻击方式   252

4.4.1 
端口扫描    252

4.4.2 
嗅探技术    252

4.4.3 
木马    253

4.4.4 
病毒    253

任务实践         254

任务二：账号安全和权限管理     255

知识储备         255

4.5  账号和密码的安全管理        255

4.5.1 
普通账号的安全防护         255

4.5.2 
root账号的安全防护         256

4.5.3 
密码安全    257

4.6  标准Linux访问控制与权限管理 259

4.6.1 
用户权限管理    259

4.6.2 
suid | sgid | sticky权限管理       261

4.6.3 
ACL访问控制管理     262

4.7 
SELinux高级访问控制  266

4.7.1 
SELinux安全管理简介        266

任务实践         271

4.7.2 
SELinux配置        271

任务三：防火墙管理     275

知识储备         275

4.8  防火墙(Firewall)是什么/为什么要使用防火墙   275

4.9  了解动态防火墙firewalld     277

任务实践         280

4.10 
firewalld的配置和使用       280

上机实训：服务器的安全管理     293

项目五  云平台的使用         295

任务一：了解云技术     296

知识储备         296

5.1  云技术简介   296

5.2  云计算的关键技术        298

5.3  云技术的发展        299

5.3.1 
云技术成熟的标志    300

5.3.2 
云的三个层面服务并存    301

5.3.3 
云技术发展         302

任务二：搭建OwnCloud私有存储云  304

知识储备         304

5.4  公有云、私有云、混合云   304

5.5  云平台简介   305

任务实践         308

5.6 
ownCloud存储云的安装       308

5.6.1 
安装LAMP基本环境 308

5.6.2 
安装ownCloud云存储       310

5.6.3 
配置ownCloud客户端，使用云存储       313

上机实训：云平台的使用     315

项目六  综合实训         317

任务一：服务器与项目规划设计         318

知识储备         318

6.1  进行需求调研与系统规划设计的方法        318

6.2  网络服务器选型   320

6.3  设计时要考虑的其他问题   323

任务二：基于企业网络构建企业站点         324

知识储备         324

6.4  综合实训的目的和要求        324

6.5  中小型企业网站组建与管理综合实训内容        325

任务实践         326

6.6  实训任务步骤        326

参考文献         331

前    言

　　在作者多年的职教经验中，学生的几个疑问就是“学了有用吗？”“我能学会吗？”“学了就落伍怎么办？”

1. 怎么让学生学了有用

　　本书采用了项目导向式的教学体系，选取了版本的CentOS 7网络操作系统，对企业中常用到的技能进行取材和做项目情境设计，体现了“学中做、做中学”的职业教育理念，通过必要的实践，让学生掌握工作的实用技能。

2. 学生能学会吗

　　通过对实用技能的解析，以能用、够用为基准，化精简知识体系，极大地降低了学生的学习难度。而“学中做、做中学”的技能训练模式，可以保证每个学生都能学会。

3. 学了就落伍怎么办

　　计算机技术的发展日新月异，要保证学习到的知识不落伍，需要的是终身学习的能力和对新技术的喜好与追求。本书不能让你永不落伍，但是会锻炼学生学习的本领，重视学生学习兴趣的培养，启迪学生探索未知，提高独立或协作解决问题的能力。

4. 本书分为六个项目

　　项目一：Linux系统的安装和基本配置。该项目主要讲解网络操作系统相关知识、在虚拟机上安装CentOS Linux、使用命令行管理方式进行系统管理以及对系统基本配置进行管理的内容。

　　项目二：常用服务的配置和使用。该项目主要讲解服务器和服务器软件的相关知识，配置DNS和DHCP服务器、配置Web服务器以及搭建LAMP应用环境等的知识内容。

　　项目三：服务器的日常管理和运维。该项目主要讲解服务器的日常管理、远程管理、数据的备份管理以及管理中的简单编程技巧。

　　项目四：服务器的安全管理。该项目主要讲解服务器安全管理、账号安全和权限管理、防火墙管理的相关内容。

　　项目五：云平台的使用。该项目主要讲解云技术的知识和如何搭建OwnCloud私有存储云。

　　项目六：综合实训。该项目主要通过典型实训任务，让学生综合实践前面所学的内容，以达到真正掌握技能的目的。

　　本书在任务内容选取上，以命令行管理配置为中心，从Linux系统的安装和基本配置开始，历经LAMP应用环境的搭建、服务器的日常管理和运维、服务器的安全管理，初步接触云平台的使用，后从项目的全景中，剖析服务器的角色定位，通联点与面，部署综合实训任务。

　　本书作者通过多年的教学实践及对职场从业的实际了解，决定要精心编写出此书，编写过程中也参考了一些经典著作，在此一并表示感谢。

　　由于作者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请专家和广大读者批评指正。

 

 

编  者

项目二  常用服务的配置和使用

 

项目导入

小刘作为某公司的网络管理员，其中一项工作任务是负责创建和维护公司的网站。在上一个项目中，小刘完成了服务器的安装工作。接下来，他需要在服务器上安装Web服务器软件，来作为公司对外网站的发布平台。除此而外，公司还需要为员工提供企业办公自动化平台(Web版，内嵌电子邮件系统和FTP文件系统)和企业私有云存储平台(Web版)。

项目分析

为了满足不同的业务需求，需要在操作系统上配置不同的应用服务器。

大多数企业都需要建设和发布管理企业的网站，网站需要发布在Web服务器上，所以搭建自己的Web服务器是每个公司必需的业务内容。

企业网站是企业的门面，既是对外宣传企业的必需，很多时候还会承载客户交流、网上电子商务等功能，对企业生存和发展来说，非常重要。

另一方面，企业内部办公基本已经电子化和Web化。多数企业的内部办公系统都依托Web平台建立和开发。

在公司的业务往来中，电子邮件是必不可少的业务工具。虽然网络上有各种不同类型的电子邮箱可以申请，但出于安全性、可靠性、经济性等原因，很多企业会建立自己的电子邮件服务器来向员工提供邮件服务。

在日常工作中，通知下达，文件转发，报告提交等都涉及大量的文件交流。企业需要提供文件交流共享平台来实现日常办公。很多办公商业软件可以满足企业的日常办公需求，即使如此，企业仍然有足够的理由建立自己的文件服务器，来作为必要的补充。

现代企业办公自动化平台基本上集成了各种的要素，采用模块化机制开发，把电子邮件、FTP服务都容纳到自动化平台内部，无缝集成，构建了全Web化的统一平台。

就像眼睛满足视觉需要、鼻子满足嗅觉需要、耳朵满足听觉需要一样，各个器官各负其责，协同工作。对于企业来说，对外网站提供信息发布、客户交流、业务门户、企业形象等多种功能，是必需的要素存在；电子邮件作为稳妥可靠的交流手段，是企业主要的交流渠道之一；文件传输作为另一种常用服务，不可或缺，在多方面发挥作用。每个企业都需要这些服务来各负其责，协同工作，一个都不能少。另外，作为企业网络的基础服务，DHCP服务和DNS服务通常也是需要提供的。

本项目首先简要介绍服务器的基本工作原理、常用服务及使用的端口地址，然后以Apache服务器为核心，对LAMP应用平台的安装、配置、使用进行介绍。

能力目标

掌握DHCP服务的配置和使用。

掌握DNS服务的配置和使用。

熟练掌握Web服务器的配置和使用。

 

知识目标

了解服务器的工作原理。

了解常见的网络服务和端口。

掌握服务器软件的安装和管理的方法。

能够根据需要对服务器进行合理的配置。

任务一：理解服务器和服务器软件

在这一部分，我们要关注三个问题：服务器是什么？为什么要使用服务器？怎样为服务器选择要提供的服务？

知识储备

2.1  了解服务器

服务器也是计算机，PC是通用计算机，服务器是专用计算机。

服务器是提供服务的计算机，通常需要安装服务器专用的操作系统。

服务器采用RASUM设计标准：可靠性、可用性、可维护性、易用性、可管理性。

2.1.1 
服务器是什么

要充分了解服务器的含义，我们需要从两个方面来进行解析。

从物理上看，服务器首先是一台计算机，由CPU、内存、主板、硬盘等部件构成，就像我们熟悉的个人电脑(Personal Computer，PC)一样。与个人电脑的用途不同，服务器的设计目的是为海量用户提供全天候的网络服务，所以在稳定性、可靠性、安全性等方面有强大的优势，属于专用领域强化计算机，如图2-1所示。我们可以使用PC充当服务器，但是在专业领域，性能远远不如专业服务器优越。

 

图2-1  普通PC计算机和服务器

从功能上看，服务器就是提供服务的计算机。与个人电脑的家用娱乐目的不同，服务器就像卖商品的商场，而个人计算机的角色类似购买商品的顾客。在服务器上运行的功能软件，就是提供各种不同类型商品(服务)的软件了。

对于普通计算机而言，没有安装操作系统的计算机被称为“裸机”，只能识别执行二进制机器指令。想象一下面对外星人的感觉，不下命令外星人(计算机)什么都不会做；要下命令，你就得学会外星语言。普通人无法操作这样的计算机。

但安装了操作系统之后，通过用户接口，人们就可以操作计算机了。用户接口就像翻译官，把你的命令告诉计算机，让计算机干活；活干完了，再向你汇报任务的完成情况。为了让计算机完成更多的工作，在操作系统之上，我们安装各种专业化的软件来完成需要的功能，比如我们熟悉的文字处理软件、浏览器软件、媒体播放软件、网络聊天软件等。

服务器的工作原理和普通计算机没什么不同。在网络应用架构中，服务器主要应用于数据库和Web服务，而PC主要应用于桌面计算和网络终端，设计根本出发点的差异决定了服务器应该具备比PC更可靠的持续运行能力、更强大的存储能力和网络通信能力、更快捷的故障恢复功能和更广阔的扩展空间，同时，对数据相当敏感的应用还要求服务器提供数据备份功能。而PC在设计上则更加重视人机接口的易用性、图像和3D处理能力及其他多媒体性能。

由于服务器的功能倾向与PC完全不同，所以，虽然拥有相同的工作原理，类似的技术，但是看起来和使用起来差异巨大。

在服务器上，通常需要安装服务器专用的操作系统，例如我们学习的CentOS。