專案一   認識Linux作業系統

任務一   查詢Linux系統的基本概況

        任務說明

        本任務的主要內容是通過網路查詢Linux系統最基本的知識，然後對Linux作業系統有一個初步的認識；學會利用網路資源來收集與整理資料，並內化稱自己的知識。

 任務實施

         第一步：通過搜尋引擎搜尋“Linux”

“Hello everbody out there using minix___I`m doing a(free)operating system”

在1991年的八月，網路上出現了一篇以此為開篇話題的帖子——這是一個芬蘭的名為Linus Torvalds的大學生為自己開始寫作一個類似minix,可執行在386上的作業系統尋找志同道合的夥伴。

任務三：研究Linux系統的特點優勢及發行版本

Unix

Unix作業系統是一個強大的多使用者、多工作業系統，支援多種處理器架構，按照作業系統的分類，屬於分時作業系統，最早由KenThompson、Dennis Ritchie和Douglas McIlroy於1969年在AT&T的貝爾實驗室開發。目前它的商標權由國際開放標準組織所擁有，只有符合單一Unix規範的Unix系統才能使用Unix這個名稱，否則只能稱為類Unix（Unix-like）。

GNU

GNU是自由軟體之父Richard Stallman在1984年組織開發的一個完全基於自由軟體的軟體體系，與此相應的有一分通用公共許可證（General Public License，簡稱GPL）。Linux以及與他有關的大量軟體是在GPL的推動下開發和釋出的。

自由軟體之父 - Richard Stallman 像一個神態莊嚴的傳教士一樣喋喋不休地到處傳播自由軟體的福音，闡述他創立GNU的夢想：“自由的思想，而不是免費的午餐”。這位自由軟體的“頂級神甫”為自己的夢想付出了大半生的努力，他不但自己創作了許多自由軟體，如：GCC、和GDB，在他的倡導下，目前人們熟悉的一些軟體如BIND、Perl、Apache、TCP/IP等都成了自由軟體的經典之作。

如果說Richard Stallman創立並推動了自由軟體的發展，那麼，Linus Torvalds毫不猶豫奉獻給GNU的Linux，則把自由軟體的發展帶入到一個全新的境界。

BSD

386BSD因為法律問題直到1992年還不能釋出，NetBSD和FreeBSD是386BSD的後裔，比Linux早。Linus Torvalds說，當時如果有自由的基於386的Unix-like作業系統，他就可能不會創造Linux。儘管無法預料這給以後的軟體業究竟造成了什麼樣的影響（如果沒有這個法律糾紛，很有可能沒有今天的革命性的Linux），但有一點可以肯定，Linux更加豐富了這塊土壤。

Minix

Minix是一種基於微核心架構的類Unix計算機作業系統，由Andrew S. Tanenbaum發明。Minix最初釋出於1987年，開放全部原始碼給大學教學和研究工作。2000年重新改為BSD授權，成為自由和開放原始碼軟體。

因為AT&T的政策改變，在Version 7 Unix推出之後，釋出新的使用條款，將Unix原始碼私有化，在大學中不再能使用Unix原始碼。教授為了能在課堂上教授學生作業系統運作的實務細節，決定在不使用任何AT&T的原始碼前提下，自行開發與Unix相容的作業系統，以避免版權上的爭議。他以小型Unix（mini-Unix）之意，將它稱為Minix。

Minix沒有任何程式碼抄襲Unix，所以它們之間並沒有任何繼承關係，Minix作為當時有史以來的第一個開源的作業系統放到網上以後，短期之內得到了飛速發展，大量的人進行下載學習。

由於Minix是教授一人所寫，所以存在一些漏洞。這時候有使用者發現漏洞存在，想著去下載一些補丁或者自己寫一些補丁來修補這些漏洞，修補之後發現效果不錯，然後就建議教授利用這些補丁完善下Minix，結果呢，教授比較固執，意思是說：為了維持Minix的純潔性，不需要任何外來程式碼。也就是說，根本不打算做商業發行，所以Minux保持了其最原始的風範。

Linux

在後來的幾年內，由於計算機硬體工業的強力運作，以Intel主導的x86系統架構的個人計算機大行其道，所以個人計算機算是相當流行的一個機器了。但在此時，人們使用的大多還是DOS作業系統。此時，芬蘭赫爾辛基大學有個叫Linus Torvalds的學生做了件不尋常的事情。當時他正好有一臺386的計算機，由於並不喜歡自己電腦上的DOS系統，所以就想：既然Minix這麼棒、這麼穩定，那我何不將它移植到個人計算機 （好在由於Stallman提倡的Open Source理念，他得以接觸到一些Source Code，而經由這樣的一個想法，O(∩_∩)O~他就很有心的讀取了Unix核心，並且去除較為繁複的核心程式，將它改寫成可以適用於一般個人計算機的x86系統上面）。

到了1991年，他終於將0.02版的原始碼hobby放到網路上面供大家下載，由於hobby受到大家的肯定，相當多的朋友一起投入這個工作中。終於在1994年，將第一個完整的核心Version 1.0釋出，並且造成目前的大流行。。。由於Linux kernel的發展是由虛擬團隊所達成的，大家都是透過網路取得Linux的核心原始碼，經由自己精心改造後再回傳給Linux社群，進而一步一步的發展完成完整的Linux系統，至於Linus Torvalds是這個集團中的發起者。由於這個群策群力的緣故，Linus Torvalds將Linux定為同樣造福大家的GNU授權模式！

Linux是Linus Torvalds受到Minix的影響而作成的。但在設計哲學上，Linux則和Minix大相逕庭。Minix在核心設計上採用微核心的原則，但Linux則和原始的Unix相同都採用單核心的概念。在Linux發展之初，雙方還於1992年在新聞組上有過一場精彩的理念爭論。Minix的作者和支持者認為Linux的單核心構造是“向七十年代的大倒退”，而Linux的支持者認為Minix本身沒有實用性。

子任務一  闡述Linux系統的特點

       Linux系統在短期內就得到了非常迅猛的發展，這與Linux系統的良好特性是分不開的。Linux系統包含了UNIX系統的全部特性和功能。

第一步：闡述Linux系統的穩定性

Linux作業系統的架構完全沿襲了UNIX的系統架構，所以先天就具有成熟穩定的特性，在這方面Windows系列作業系統是無法比的。

第二步：闡述Linux系統的安全性

可以說一個作業系統的架構就已經決定了它的安全性。Linux系統在設計的時候就是對多使用者環境的，所以對系統檔案 使用者檔案都做了明確區分，每個檔案都有不同的使用者屬性。作為一個普通使用者，通常只能讀寫自己的設計從根本上保證了檔案，面對一般的系統檔案只能讀取而不能改動，一些敏感的系統檔案甚至讀取都是被禁止的。這種設計從根本上保證了系統的安全，即使一個使用者檔案出現了問題，也不會殃及整個系統。

第三步：闡述Linux軟體安裝的便利性

對於計算機初級使用者而言，軟體安轉是個大問題。在Windows平臺下，如果你不知道軟體應該如何安裝，通常只要一直用滑鼠單機“下一步”按鈕就可以完成安裝。在Linux平臺下，軟體安裝的便利性方面曾一度落後於Windows，但是APT和YUM的出現使得這種局面得到了徹底的改觀，使用者只要告訴安裝程式自己需要安裝什麼軟體，安裝程式就會自動下載這個程式，然後自行安裝，最後等待使用者開始執行它。

第四步：闡述Linux系統的資源消耗

由於核心小，因此它可以支援多種電子產品。

子任務二  分析Linux系統的優勢

1. C語言寫成，編譯之後就是核心。完全開放原始碼，使用者可以定製自己的系統。

2. Linux更容易改動，摸清自己需要什麼，下載對應的庫，看庫文件。

3. Linux在記憶體管理優勢：Windows是隻在需要記憶體時，才為應用程式分配記憶體；Linux 無論實體記憶體有多大，都將其充份利用。

4. Linux可以隨意切換桌面環境。

5. 不需要整理磁碟碎片。

微軟FAT檔案系統：儘可能地將檔案排列在磁碟的首部。存放下一個檔案時，直接存放在第一個檔案的後面，以此類推。當檔案變大，永遠都會有碎片產生，因為檔案的旁邊已經沒有空間來存放增加的部分。NTFS檔案系統：改進FAT，在檔案周圍放置更多名為”緩衝區“的自由空間。

Linux的ext2，ext3，ext4檔案系統：ext4是Ubuntu和目前大多發行版所採用的檔案系統。將檔案分散在整個磁碟，檔案之間留有大量的自由空間。當一個檔案被編輯了並且變大了，一般會有足夠自由空間來儲存。如果碎片真的產生了，檔案系統就會嘗試在日常使用中將檔案移動來減少碎片。ext2是最傳統的檔案系統，索引式檔案系統，包括儲存檔案屬性的inode、實際記錄檔案內容的block、記錄檔案系統整體資訊的super block。

6. 多使用者、多工系統。保證資料安全性。

主要特性

• 基本思想

Linux的基本思想有兩點：

1. 一切都是檔案。
2. 每個軟體都有確定的用途。

其中第一條詳細來講就是系統中的所有都歸結為一個檔案，包括：命令、硬體和軟體裝置、作業系統、程式等等，對於作業系統核心而言，都被視為擁有各自特性或型別的檔案。至於說Linux是基於Unix的，很大程度上也是因為這兩者的基本思想十分相近。

• 完全免費

Linux是一款免費的作業系統，使用者可以通過網路或其它途徑免費獲得，並可以任意修改其原始碼。這是其它作業系統所做不到的。正是由於這一點，來自全世界的無數程式設計師參與了Linux的修改、編寫工作，程式設計師可以根據自己的興趣和靈感對其進行改變，這讓Linux吸收了無數程式設計師的精華，不斷壯大。

• 完全相容POSIX1.0標準

這使得可以在Linux下通過相應的模擬器執行常見的DOS、Windows的程式，這為使用者從Windows轉到Linux奠定了基礎。許多使用者在考慮使用Linux時，就想到以前在Windows下常見的程式是否能正常執行，這一點就消除了他們的疑慮。

• 多使用者、多工

Linux支援多使用者，各個使用者對於自己的檔案裝置有自己特殊的權利，保證了各使用者之間互不影響。多工則是現在電腦最主要的一個特點，Linux可以使多個程式同時並獨立地執行。

• 良好的介面

Linux同時具有字元介面和圖形介面，在字元介面使用者可以通過鍵盤輸入相應的指令來進行操作。它同時也提供了類似Windows圖形介面的X-Window系統，使用者可以使用滑鼠對其進行操作。在X-Window環境中就和在Windows中相似，可以說是一個Linux版的Windows。

• 支援多種平臺

Linux可以執行在多種硬體平臺上，如：具有x86、680x0、SPARC、Alpha等處理器的平臺。此外Linux還是一種嵌入式作業系統，可以執行在掌上電腦、機頂盒或遊戲機上。2001年1月份釋出的Linux 2.4版核心已經能夠完全支援Intel 64位晶片架構，同時Linux也支援多處理器技術。多個處理器同時工作，使系統效能大大提高。

子任務三   總結Linux系統的發行版本

第一步：通過閱讀相關書籍以及網路搜尋到的網頁資料，總結整理

Linux核心版本

Linux核心使用三種不同的版本編號方式。

1. 用於1.0版本之前（包括1.0）。第一個版本是0.01，緊接著是0.02、0.03、0.10、0.11、0.12、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99和之後的1.0。

2. 用於1.0之後到2.6，數字由三部分“A.B.C”，A代表主版本號，B代表次主版本號，C代表較小的末版本號。只有在核心發生很大變化時（歷史上只發生過兩次，1994年的1.0、1996年的2.0），A才變化。可以通過數字B來判斷Linux是否穩定，偶數的B代表穩定版，奇數的B代表開發版。C代表一些bug修復，安全更新，新特性和驅動的次數。

   以版本2.4.0為例，2代表主版本號，4代表次版本號，0代表改動較小的末版本號。在版本號中，序號的第二位為偶數的版本表明這是一個可以使用的穩定版本，如2.2.5，而序號的第二位為奇數的版本一般有一些新的東西加入，是個不一定很穩定的測試版本，如2.3.1。這樣穩定版本來源於上一個測試版升級版本號，而一個穩定版本發展到完全成熟後就不再發展。

3. 從2004年2.6.0版本開始，使用一種“time-based”的方式。3.0版本之前，是一種“A.B.C.D”的格式。這些年裡，前兩個數字A.B即“2.6”保持不變，C隨著新版本的釋出而增加，D代表一些bug修復、安全更新、新增新特性和驅動的次數。3.0版本之後是“A.B.C”格式，B隨著新版本的釋出而增加，C代表一些bug修復、安全更新、新特性和驅動的次數。

   第三種方式中不再使用偶數代表穩定版，奇數代表開發版這樣的命名方式。舉個例子：3.7.0代表的不是開發版，而是穩定版！

Linux發行版

Linux主要作為Linux發行版（通常被稱為”distro”）的一部分而使用。這些發行版由個人、鬆散組織的團隊、以及商業機構和志願者組織編寫。它們通常包括了其他的系統軟體和應用軟體，以及一個用來簡化系統初始安裝的安裝工具，和讓軟體安裝升級的整合管理器。大多數系統還包括了像提供GUI介面的XFree86之類的曾經執行於BSD的程式。 一個典型的Linux發行版包括：Linux核心、一些GNU程式庫和工具、命令列shell、圖形介面的X Window系統和相應的桌面環境，如：KDE或GNOME，幷包含數千種從辦公套件、編譯器、文字編輯器到科學工具的應用軟體。

由於發展的Linux公司實在太多了，例如著名的Red Hat、OpenLinux、Mandrake 、Debian、SuSE等。所以很多人都很擔心，如此一來每個 distribution（安裝套件）是否都不相同呢？這就不需要擔心了，由於各個distribution都是架構在Linux Kernel下來發展屬於自己公司風格的distribution，因此大家都遵守Linux Standard Base ( LSB 的規範，也就是說，各個distribution其實都差不多，用到的都是Linux Kernel，只是各個distribution裡面所使用的各套件可能並不完全相同而已）。

第二步：找出比較經典的Linux發行版本的下載地址

Debian ISO映像檔案地址：http://www.debian,oran/distrib/.

Gentoo 映象檔案地址：http://www.gentoo.org/main/en/where.xml.

Ubuntu ISO 映像檔案地址：http://www.ubuntu.com/download.

CentOS官網：https://www.centos.org/ 
CentOS官方下載地址：https://www.centos.org/download/

任務四     Linux運維職業生涯規劃

第一步：瞭解Linux運維工程師的發展前景

從行業角度來看，隨著中國網際網路的高速發展、網站規模越來越來大、架構越來越複雜，對專職網站運維工程師、網站架構師的要求會越來越急迫，特別是對有經驗的優秀運維人才需求量大，而且是越老越值錢。從個人角度，運維工程師技術含量及要求會越來越高，同時也是對公司應用、架構最瞭解最熟悉的人、越來越得到重視。網際網路運維是一個融合多學科(網路、系統、開發、安全、應用架構、儲存等)的綜合性技術崗位，給運維工程師提供了一個很好的個人能力與技術的發展空間。運維工作的相關經驗將會變得非常重要，而且也將成為個人的核心競爭力，優秀的運維工程師具備很好的各層面問題的解決能力及方案提供、全域性思考的能力等。由於運維崗位所接觸的知識面非常廣闊，更容易培養或發揮出個人某些方面的特長或愛好，如核心、網路、開發、資料庫等方面，可以做得非常深入精通、成為這方面的專家。當前國內外對運維人才的需求非常迫切，運維工程師的薪資也水漲船高，與研發、測試等技術部門持平，甚至超出。