网络课程设计-Linux服务器的配置-ubuntu操作系统

网络课程设计课题名称Linux服务器的配置---ubuntu操作系统二、课题介绍(一)Linux系统分支下Ubuntu介绍：简介Ubuntu是一个以桌面应用为主的Linux操作系统，其名称来自非洲南部祖鲁语或豪萨语的“ubuntu”一词（译为吾帮托或乌班图），意思是“人性”、“我的存在是因为大家的存在”，是非洲传统的一种价值观，类似华人社会的“仁爱”思想。Ubuntu基于Debian发行版和GNOME桌面环境，与Debian的不同在于它每6个月会发布一个新版本。Ubuntu的目标在于为一般用户提供一个最新的、同时又相当稳定的主要由自由软件构建而成的操作系统。Ubuntu具有庞大的社区力量，用户可以方便地从社区获得帮助。Ubuntu是一个南非的民族观念，着眼于人们之间的忠诚和联系。UbuntuNewLOGO该词来自于祖鲁语和科萨语。Ubuntu（发音"oo-BOON-too"--“乌班图”,内置视频中曼德拉的发音为/u:bu:tu:/全部u发音/wu:/）被视为非洲人的传统理念，也是建立新南非共和国的基本原则之一，与非洲复兴的理想密切相关。Ubuntu精神的大意是“人道待人”（对他人仁慈）。另一种翻译可以是：“天下共享的信念，连接起每个人”。“具有ubuntu精神的人心胸开阔，乐于助人，见贤思齐而不忌妒贤能，因为他/她拥有适度的自信，而这源自如下认识：自己乃是属于一个更大的整体，当他人受到伤害或死去时，当他人受到折磨或压迫时，这个整体就会消失。”--大主教DesmondTutu。作为一个基于GNU/Linux的平台，Ubuntu操作系统将ubuntu精神带到了软件世界。自由软件Ubuntu项目完全遵从开源软件开发的原则；并且鼓励人们使用、完善并传播开源软件。也就是Ubuntu目前是并将永远是免费的。然而，这并不仅仅意味着零成本，自由软件的理念是人们应该以所有“对社会有用”的方式自由地使用软件。“自由软件”并不只意味着您不需要为其支付费用，它也意味着您可以以自己想要的方式使用软件：任何人可以任意方式下载、修改、修正和使用组成自由软件的代码。因此，除去自由软件常以免费方式提供这一事实外，这种自由也有着技术上的优势：进行程序开发时，就可以使用其他人的成果或以此为基础进行开发。对于非自由软件而言，这点就无法实现，进行程序开发时，人们总得白手起家。基于上述原因，自由软件的开发是迅捷、高效和激动人心的！3.不同之处目前已有大量各种各样基于GNU/Linux的操作系统，例如：Debian,SuSE,Gentoo,RedHat和Mandriva。在这业已竞争纷繁的世界里，Ubuntu是又一个参与者。那么Ubuntu何以有所不同？Debian是一个广受称道、技术先进且有着良好支持的发行版，Ubuntu正是基于Debian之上，旨在创建一个可以为桌面和服务器提供一个最新且一贯的Linux系统。Ubuntu囊括了大量从Debian发行版精挑细选的软件包，同时保留了Debian强大的软件包管理系统，以便简易的安装或彻底的删除程序。与大多数发行版附带数量巨大的可用可不用的软件不同，Ubuntu的软件包清单只包含那些高质量的重要应用程序。注重质量，Ubuntu提供了一个健壮、功能丰富的计算环境，既适合家用又适用于商业环境。本项目花费了大量必要的时间，努力精益求精，每6个月就会发布一个版本，以提供最新最强大的软件。Ubuntu支持各种形形色色的架构，包括i386（386/486/Pentium(II/III/IV)和Athlon/Duron/Sempron处理器），AMD64（Athlon64,Opteron及64位Intel处理器)，以及PowerPC（iBook/Powerbook,G4andG5）等。4.长期支持（Long-TermSupport，LTS）Ubuntu的所有版本至少会提供18个月的安全和其它升级支持。Ubuntu6.06LTS和Ubuntu8.04LTS以及Ubuntu10.04LTS有点特别，它已是个准企业级版本，其桌面版本会提供3年支持，而服务器版本则将提供长达5年的支持。Ubuntu6.06LTS和Ubuntu8.04LTS及Ubuntu10.04LTS的开发周期比往常稍长，并专注于诸多领域，如：(1)、质量保证(2)、本地化(3)、认证所以，和以往版本相比，您可放心长期使用Ubuntu6.06LTS以及Ubuntu8.04LTS和Ubuntu10.04LTS，由此该版本也被冠以“LTS”或“长期支持”（Long-TermSupport）。5.桌面环境Ubuntu默认桌面环境采用GNOME(TheGNUNetworkObjectModelEnvironment，GNU网络对象模型环境)，一个UNIX和Linux主流桌面套件和开发平台，从ubuntu11.04开始使用unity作默认桌面环境。另一个UNIX和Linux主流桌面环境是KDE（K桌面环境，KDesktopEnvironment)。还有一个Linux主流桌面环境xfce（一个轻量级桌面环境，ubuntu下的xfce是xubuntu开发的），Kubuntu项目和xubuntu项目为Ubuntu用户提供了一个默认GNOME桌面环境之外的选择。感谢Kubuntu项目小组和和xubuntu项目的努力，Ubuntu用户现在可以在自己的系统上轻易安装和使用KDE和xfce桌面。欲在Ubuntu基础上安装上一个可用的Kubuntu或xubuntu，您须安装kubuntu-desktop或xubuntu-desktop软件包。安装该软件包后，您就可以任意选择使用Gnome、KDE和xfce桌面环境。6.版本和发布号Ubuntu的版本号是根据我们发布一个版本的日期而定。版本号由该次发布的年份和月份组成，并未反映其实际版本。我们的首次发布(WartyWarthog)是在2004年10月，因此该版本为4.10。每六个月发布一个新版本，而每两年发布一个长期支持版本（LTS）。UbuntuJauntyJackalope于2009年4月23日发布，因此版本号为9.04。UbuntuKarmicKoala，即Ubuntu9.10，于2009年10月29日发布。前一个长期支持版本(开发代号为LucidLynx)于2010年4月发布，其版本号为10.04LTS。目前最新版本Ubuntu10.10，开发代号：“MaverickMeerkat”，已经于2010年10月10日发布并提供下载.下一个版本将是11.04.预计2011年4月推出中国定制版，目前正在酝酿中国版名称和LOGO，该定制版将集成新浪微博、QQ、飞信、中文输入法、永中Office等众多本土应用，这将是国内ubuntu爱好者的福音。7.后备和支持Ubuntu由一个快速壮大的社区进行维护。该项目得到了由MarkShuttleworth创建的控股公司——CanonicalLtd.的资助。Canonical雇佣了Ubuntu核心开发人员，并为Ubuntu提供支持和咨询服务。CanonicalLtd还资助了其它大量开源软件项目，如Ubuntu的开发场所Launchpad，相关的详细信息请访问Canonical网站。Kubuntu、Xubuntu、Edubuntu和Goubuntu是Ubuntu计划正式支援的衍生版本。Kubuntu和Xubuntu分别将KDE与Xfce桌面环境带入Ubuntu。Edubuntu则是一个为了学校教学环境而设计，并且让小孩在家中也可以轻松学会使用的衍生版本。而Goubuntu则是完全使用开源软件基金会认定的自由软件构建的发行版本。(二)系统特色系统管理：Ubuntu的开发者与Debian和GNOME开源社区互相协作，因此其桌面环境采用了GNOME的最新版本，并且与GNOME项目同步发布。Ubuntu十分注重系统的安全性，其采用Sudo工具，所有系统相关的任务均需使用此指令，并输入密码，比起传统以登入系统管理员帐号进行管理工作有更佳的安全性。Ubuntu亦注重系统的可用性，其设计为在标准安装完成后即可以让使用者投入使用的操作系统。举例来说，完成安装后，使用者不用另外安装网页浏览器、办公室软件、多媒体软件与绘图软件等日常应用的软件，因为这些软件已被安装，并可随时使用。Ubuntu不仅仅使用与Debian相同的deb软件包格式，还和Debian社区有著密切联系，其会直接和实时地向Debian社区作出贡献，而不是只在发布时宣布一下。许多Ubuntu的开发者也负责为Debian的关键软件包作出维护。Ubuntu8.04LTS和WubiUbuntu新的长期支持版本8.04LTS在2008年04月24日最终发布。代号为HardyHeron的Ubuntu8.04正式发布的版本将包括如下功能：(1).首次为Linux操作系统增加Wubi安装功能，该功能的最大优势就是允许用户把Ubuntu8.04系统安装到Windows操作系统上，而不强制要求独立的硬盘分区。Ubuntu不影响任何Windows操作系统设置，用户可以像卸载任何Windows应用程序一样卸载Ubuntu系统。这项革命性的功能大大降低了新手安装Ubuntu的难度和风险，使得更多人有机会试用这一年轻的操作系统。(2).KVM虚拟化技术，现在已经整合入Ubuntu8.04，通过管理员权限，用户可以更容易的创建和管理虚拟机。(3).Inkscape0.46，让Ubuntu原生支持PDF格式。(4).增加一些例如世界时钟功能的Applet。(5).用BraseroCD/DVD刻录软件替代之前使用Serpentine刻录软件。(6).使用更易配置的防火墙程序，ufw。(7).额外的内存保护，以抵御rootkit和其他恶意攻击代码。(三)为什么选择Ubuntu作为服务器？分别从成本、系统集成、虚拟化、云计算、安全性、系统管理上来阐述，为什么要选择Ubuntu服务器版操作系统。1.减少成本(1)减少数据中心成本Ubuntu服务器版是真正能为企业减少IT基础设施成本的机会。Ubuntu服务器提供了企业功能定制化服务。精简的结构让最少的能耗和最省资源提供更多的服务。这种为特定功能定制的缩减版Ubuntu服务器也意味着更小的出错率。(2)服务器维护简单Ubuntu服务器只有部分组件需要维护，对于技术娴熟的系统管理员来说，维护Ubuntu服务器是一项清闲的工作。一般的服务只需要15-30分钟就可以配置完成。(3)自动更新经过一些初始配置工作后，剩下的系统可以自动进行安全配置。这样就不需要管理员再进行配置，服务器就可以提供一些重要服务。Ubuntu有两个版本更新周期，长短周期的无缝配合，让系统在5年内实现新技术的更新换代，版本更新过程中用户不需要担心系统安全和稳定问题。(4)应用包应用程序在Ubuntu中通常被称为包，因为在Ubuntu系统中，应用程序和其所依赖的库都必须打包在一起。这点与其他Linux系统不太一样。这就意味着系统管理员可以使用启动、停止、关机等简单的命令来控制Ubuntu系统中应用程序。这样简单的操作方式更加容易扩展服务器的功能，使用包方式不仅可以节省系统管理员的时间，还可以最大限度的提高数据中心的正常运行时间。(5)减少能量消耗通过Ubuntu企业云、PowerCapping技术和PowerNap技术可以减少Ubuntu服务器系统的能耗。当数据中心的能耗减少了，系统可提供的服务也更好。Ubuntu具有最佳的服务环境，其低耗稳定的特性，可以最大限度的提高上网本和笔记本电池的寿命，同时让Ubuntu内核发挥最高效率。(6)免费许可证Ubuntu服务器提供免费的许可证和订阅。Ubuntu技术团队免费提供重要的维护和安全升级。所有订阅和许可证费用是通过提供有重要价值的服务获得，比如，给企业搭建环境、商业咨询和技术支持等。2.系统集成(1)集成现有的系统Ubuntu服务器版本用常用的身份认证方式和服务入口工具简单地集成企业现有的客户/服务器结构。我们都知道系统集成技术的重要性，这也是Ubuntu团队花费大量时间研究如何实现服务器与基础设施简单融合的原因。(2)简单的验证方式验证功能对于网络信息识别与分享是非常重要的。所有Ubuntu服务器版都用OpenLDAP来确保在必要时建立一个共享服务目录。通过简单的配置后，新版Ubuntu服务器就可以成为LDAP上网本中集成的一部分(3)结合微软活跃目录所有融合微软活动目录(ActiveDirectory)的Ubuntu服务器版本都有一个Likewise-Open工具。Likewise-Open可以帮助Ubuntu机器在不同机器中通过活跃目录实现资源的辨别、分享认证和访问。所以Ubuntu服务器可以通过简单的指令在无安全风险下为客户机提供资源服务。(4)共享打印服务共享打印服务是通过SAMBA协议(一种开源的SMB/CIFS的实现)或者CUPS协议(苹果常用的Unix打印系统，也用于苹果MacOSX系统中)实现的。所有基于CUPS协议下的大部分平台都支持自动发现打印资源功能，在苹果电脑上可瞬间配置成功。在Windows机上安装打印机需要增加一些额外配置工作，但是在Ubuntu服务器版本上就可以提供石头般稳定的服务。(5)使用SAMBA协议共享文件文件共享和打印共享一样使用SANBA协议，可以合并微软的活动目录(ActiveDirectory)。兼容Ubuntu客户端复杂的运行环境。通过NFS、Kerberos、SHH等协议实现UNIX和Linux系统的集成。3.虚拟技术(1)更容易实现虚拟化Ubuntu服务器版是非常流行的虚拟化数据中心平台。Ubuntu服务器为主机和客户机提供KVM虚拟化技术。同时Ubuntu服务器还结合了大量的开源和专有技术。(2)开源虚拟化每一款发行版Ubuntu服务器都提供了很多方式来创建和管理虚拟化环境。开源技术是虚拟化环境搭建技术的前端，而且Ubuntu免费许可证的运行模式，非常适合动态的扩大和减少虚拟化环境中实际和虚拟的机器。(3)低空间占用的操作系统Ubuntu服务器可以通过虚拟机配置出空间占用低的理想环境。Ubuntu有一个虚拟机生成器，允许多个欲安装的机器通过简单的程序复制实现立刻安装。通过常用的环境配置工具，用户可以在简单的环境中管理虚拟机。而且虚拟机和物理机的管理方式没有不同，这两种机器用相同的界面和方式进行管理。(4)Ubuntu服务器：已经准备好虚拟化用Ubuntu系统内置的KVM，libvirt，和虚拟主机简表可以在X86中建立虚拟环境。为了简化硬件维修和维持效率平衡，在用户和服务器之间的迁移时要求它们共用一个存储系统。当相同服务器上的所有主机都使用相同的操作系统和应用程序时，内存集成可以最大程度的增加虚拟机的数量。(5)通过VirtlO设备增加性能VirtlO设备提供虚拟机访问硬件设备的直接通道，加快了运行速度和简化维护。你可以给虚拟机扩展特定硬件实现更高的吞吐量。Libvirt接口将要成为一项开源标准，通过第三方通用接口成为Linux内核的一部分。(6)最好的客户端操作系统通过现在主流的虚拟技术，比如，亚马逊EC2，VMware，Xen，Parallels，LXC，VirtualBox，以及KVM，Ubuntu服务器可当做客户端来用。你可以基于虚拟机上在Ubuntu服务器上勾选你需要的功能，配置一个空间占用率最低的精小系统。我们还为你提供一个安装工具，只要几分钟就可以在你的系统上安装、卸载虚拟机。云计算Ubuntu服务器版可以为你提供一切资源，将你的基础设施建立在公共云前端(亚马逊CE2)或者是你私有云的建设。你可以用相同的镜像和工具来控制这两种云。Ubuntu企业云可以通过防火墙的安全检查提供实时灵活的云计算，并且实现私有云与共有云之间简单迁移。(1)私有云：Ubuntu企业云如果你想在你的IT基础设施上创建私有云，Ubuntu企业云(UEC)可以为你提供所需要的工具。这样你就可以在安全环境下享受云计算带来的好处。部署工作负载随时运行。提高或者降低应用程序的计算能力。作为Ubuntu服务器的重要组成部分，Ubuntu企业云很容易安装。UEC整合了一系列的开源项目，包括KVM、Libvirt和Eucalyptus。(2)公共云：基于亚马逊EC2亚马逊灵活的EC2(ElasticComputeCloud)允许你在最少的硬件条件下创建所需的虚拟系统。亚马逊EC2与Ubuntu服务器版本中的模块性、虚拟技术、一系列的应用软件和高效的执行度完美的配合。两者结合起来可以让企业在几分钟内建立灵活、符合企业需求的虚拟系统。5.安全性(1)建立安全性Ubuntu服务器版本内核很安全，因为它是基于安全性很好的Debian操作系统。Ubuntu安全设计团队、Debian和一些Linux同行一起合作，来确保设计的系统能够及时发现并修复漏洞。Ubuntu免费公平的使用方式也意味着补丁包对于用户都是公开的，而不仅仅只是企业客户和订阅者。(2)防火墙不复杂Ubuntu服务器也引入简单易用的安全功能——这是一项极有用的安全技术，因为它可以减少安全管理中的“用户错误”因素。比如，防火墙会提示你为网络的数据通道指定你想要的(SMTP，HTTP，etc)协议。Ubuntu服务器没有默认的网络协议，所以即使首次安装管理员不熟悉的服务，也不会有安全隐患。(3)通过AppArmor实现访问控制AppArmor迅速的成为开源服务默认的强制访问控制工具。AppArmor允许系统管理员为每一个程序加入一个安全描述，限制非“安全”程序的访问和控制权力。AppArmor在传统的UNIX的任意访问控制的基础上额外增加了一些规则来控制程序的访问权限。这完全是“学习”传统的设立规则方式，使其成为一种强制的标准而被广泛应用。另一项功能是帮助你在服务器主目录下建立一个加密的私有目录，存储那些重要的秘密数据，用户名和登录信息。这是系统管理员为系统管理员设计的，那些有数据访问控制需求的管理员可以考虑花点时间来创建它。这种方式使用起来很方便。6.管理员(1)方便的管理方式Ubuntu服务器让系统管理员工作起来更简单高效。Ubuntu的核心是Debian，而Debian是一款由系统管理员专门为系统管理员设计的Linux发行版，以高的安全性和易管理性闻名。所以有很多耗时的管理任务都被设计成简单、自动的。(2)自动化部署更省时间自动化部署是Ubuntu结构中的一项关键技术。原来为服务器增加一些相同或者简单的任务时，共同的一点就是配置过程需要消耗好几个小时。但是现在通过Ubuntu服务器，你可以建立可复制且独立于硬件的部署方案，加入你需要的应用程序中。只需几分钟就可以部署完成。Ubuntu服务器支持为主机提供部署方案。(3)轻松获取应用包Ubuntu用户通过Debian的包体系可以节省时间。每次的版本更新，Ubuntu服务器都会自动加入更多的服务部署标准，从原来的LAMP(Linux，Apache，MySQL，PHP/Python)栈到后来的java到现在的云计算。增加应用包可以从开源“体系”仓库中获得，随着不断扩展的Ubuntu体系，可以从Launchpad(PPA)中获得个人增加的应用包，或者一个公司也可以用自己打包应用程序来部署。(4)通过启动板轻松管理管理、监管、维护你的IT环境，启动板简洁的管理让用户管理多台机器就像管理一台般轻松。用户可以通过一个简单的Web终端来管理网络上的虚拟机和物理机，比如订阅服务或者是防火墙部署。设计步骤第一部分：安装Ubuntu服务器首要的准备工作是先在VMwarePlayer虚拟机里安装Ubuntu，具体步骤如下：1.打开VMwarePlayer，选择新建虚拟机，安装方式为从iso镜像安装（如图三-1）：图三-12.设置Ubuntu的用户名和密码（如图三-2）图三-23.选择安装路径及给操作系统命名（如图三-3）：图三-34.给Ubuntu分配足够的磁盘空间（如图三-4、图三-5）：图三-4图三-55.进去安装系统的界面（如图三-6~12）：图三-6图三-7图三-8图三-9图三-10图三-11图三-12至此，Ubuntu服务器已安装完毕。第二部分：Ubuntu服务器的安装及配置(一)DHCP概述1.结构介绍（如图三-13）图三-13DHCP是DynamicHostConfigurationProtocol(动态主机配置协议)缩写，它的前身是BOOTP。OOTP原本是用于无磁盘主机连接的网络上面的：网络主机使用BOOTROM而不是磁盘起动并连接上网络，BOOTP则可以自动地为那些主机设定TCP/IP环境。但BOOTP有一个缺点：您在设定前须事先获得客户端的硬件地址，而且，与IP的对应是静态的。换而言之，BOOTP非常缺乏"动态性"，若在有限的IP资源环境中，BOOTP的一对一对应会造成非常严重的资源浪费。DHCP可以说是BOOTP的增强版本，它分为两个部份：一个是服务器端，而另一个是客户端。所有的IP网络设定数据都由DHCP服务器集中管理，并负责处理客户端的DHCP要求；而客户端则会使用从服务器分配下来的IP环境数据。比较起BOOTP，DHCP透过"租约"的概念，有效且动态的分配客户端的TCP/IP设定，而且，作为兼容考虑，DHCP也完全照顾了BOOTPClient的需求。DHCP的分配形式首先，必须至少有一台DHCP工作在网络上面，它会监听网络的DHCP请求，并与客户端磋商TCP/IP的设定环境。它提供三种IP定位方式：(1)ManualAllocation网络管理员为某些少数特定的Host绑定固定IP地址，且地址不会过期(2)AutomaticAllocation自动分配，其情形是：一旦DHCP客户端第一次成功的从DHCP服务器端租用到IP地址之后，就永远使用这个地址。(3)DynamicAllocation动态分配，当DHCP客户端第一次从DHCP服务器端租用到IP地址之后，并非永久的使用该地址，只要租约到期，客户端就得释放(release)这个IP地址，以给其它工作站使用。当然，客户端可以比其它主机更优先的更新(renew)租约，或是租用其它的IP地址。动态分配显然比自动图三-14（相关图片图图三-14）分配更加灵活，尤其是当您的实际IP地址不足的时候，例如：您是一家ISP，只能提供200个IP地址用来给拨接客户，但并不意味着您的客户最多只能有200个。因为要知道，您的客户们不可能全部同一时间上网的，除了他们各自的行为习惯的不同，也有可能是电话线路的限制。这样，您就可以将这200个地址，轮流的租用给拨接上来的客户使用了。这也是为什么当您查看IP地址的时候，会因每次拨接而不同的原因了(除非您申请的是一个固定IP，通常的ISP都可以满足这样的要求，这或许要另外收费)。当然，ISP不一定使用DHCP来分配地址，但这个概念和使用IPPool的原理是一样的。DHCP除了能动态的设定IP地址之外，还可以将一些IP保留下来给一些特殊用途的机器使用，它可以按照硬件地址来固定的分配IP地址，这样可以给您更大的设计空间。同时，DHCP还可以帮客户端指定router、netmask、DNSServer、WINSServer、等等项目，您在客户端上面，除了将DHCP选项打勾之外，几乎无需做任何的IP环境设定。2．需求分析(1).采用DHCP的必要性在TCP/IP网络上，每台工作站要能存取网络上的资源之前，都必须进行基本的网络配置，一些主要参数诸如IP地址，子网掩码，缺省网关，DNS等必不可少，还可能需要一些附加的信息如IP管理策略之类。对于一个稍微大点的网络而言，网络的管理和维护的任务是相当繁重的。一台计算机从一个子网转移到另一个子网，就要重新对系统进行配置。对于普通水平的工作站用户是不能赋予他们配置自己的工作站网络的权限，而且也没有这个必要。如果一个没有相应技术水平的用户出于好奇或想学习一下的目的错误地更改了工作站的网络配置，造成网络故障，后果不言而喻。因此