Лабораторные работы по ОС [ut]

Это старая версия документа!

Цель работы: научиться работать с системой виртуализации VirtualBox и установить ОС MS Windows 10.

Для начала необходимо убедиться, что все ваши виртуальные машины будут храниться на диске Д, а не в профиле пользователя. Для этого нужно зайти в меню Файл - Настройки - Общие - Папка для машин по умолчанию. Здесь должно быть указано D:\VM\группа.
Создаем виртуальную машину. Для этого нажимаем кнопку Создать в верхнем левом углу. Задаем имя вашей виртуальной машины – «Win10 ваша фамилия», например – «Win10-Иванов». Выбираем тип – Microsoft Windows и версию – Windows 10 x32. Нажимаем Next.
Указываем объем оперативной памяти - 2048 Мб
Создаем жесткий диск объемом 50 Гб, который в дальнейшем необходимо будет разбить на 2 – 35 и 15
Далее, в меню Настройка – Носители, необходимо выбрать образ диска, с которого будем устанавливать ОС
Настраиваем сеть: в меню Настройка - Сеть выбираем Сетевой мост
Виртуальная машина настроена. Переходим к установке ОС Windows 10. Выбираем английский язык.
Ключ продукта не вводим
Выбираем редакцию - Education
Изучаем лицензионное соглашение
Тип установки выбираем Customer, т.к. обновлять нам пока нечего
Диск необходимо разбить на 2 логических - 35 и 15 Гб (примерно)
Начинаем установку. Обратите внимание, что установка должна производиться на диск размером 35 Гб!!!
Создаем локальную учетную запись, для этого выбираем Domain join instead

задаем имя пользователя user

пароль не задаем

В настройках приватности все отключаем
Виртуальная машина с ОС Windows 10 установлена.

Цель работы: научиться пользоваться командной строкой в MS Windows.
Перед началом работы произведем некоторые настройки виртуальной машины, для большего удобства использования. Для этого установим дополнения гостевой ОС. Эти дополнения состоят из драйверов устройств и системных приложений, которые оптимизируют гостевую операционную систему для повышения производительности и удобства использования. Чтобы их установить выбираем в меню ВМ: Устройства - Подключить образ диска Дополнений гостевой ОС.

Так как автозапуск отключен, то необходимо перейти в Проводник и запустить подключенные дополнения.

Так как работать через интерфейс VirtualBox бывает не всегда удобно, то подключимся к нашей виртуальной машине с помощью удаленного рабочего стола. Для этого нам нужно знать адрес машины (куда мы хотим подключиться), имя пользователя и пароль. Пароль на прошлом этапе не был задан и его необходимо установить сейчас. Проще всего это будет сделать нажав Ctrl Alt Delete и выбрав Change a password.

Для подключения к удаленному рабочему столу нужно будет включить еще одно разрешение!

Осталось выяснить адрес виртуальной машины, его мы узнаем с помощью командной строки (ipconfig).

Очень важно! Для вашего же удобства необходимо проверить актуальное время в вашей ОС!

Интерфейс операционной системы – это средство общения пользователя с ОС. С помощью интерфейса пользователь обращается к различным функциям ОС, таким как запуск программ или копирование файлов, и получает сообщения ОС. Командная строка – это интерфейс ОС, работающий в отдельном текстовом режиме следующим образом:

ОС выводит на экран приглашение;
пользователь вводит команду и нажимает [Enter];
ОС выводит результаты на экран. Приглашение к вводу команд содержит имя диска и текущий каталог, например: C:\User>

Параметры командной строки – это части строки, разделенные пробелами. Их нумеруют, начиная с нуля. Нулевой параметр – это имя команды или исполняемого файла. Следующие за ним параметры указывают режим выполнения команды и сообщают имя объекта, с которым будет выполняться операция. Команды ОС, например dir, выполняет сама ОС, поэтому на диске нет отдельных файлов для каждой команды, например dir.exe. К исполняемым файлам относятся прикладные программы (приложения) *.com и *.exe, а также пакетные файлы *.bat и *.cmd. Пакетные файлы – это текстовые файлы, содержащие последовательность команд ОС.

запускаем командную строку, лучше всего это делать с помощью горячих клавиш Windows: Win R [R=Run] → cmd
справочная система командной строки. Справку можно вывести с помощью команды Help, например, Help dir. Также некоторые команды могут выводить справку при указании «?» в качестве параметра, например, dir /?.
для просмотра и настройки сетевых параметров необходимо воспользоваться командой ipconfig
теперь вы можете подключиться к удаленному рабочему столу

По умолчанию команды выводят результаты своего исполнения на экран монитора, и принимают входные данные с клавиатуры. Но это соглашение можно изменить и для этого служат операторы перенаправления. Операторы перенаправления команд используются для изменения местоположений потоков ввода и вывода команд, заданных по умолчанию, на какие-либо другие. Местоположение потоков ввода и вывода называется дескриптор. С использованием операторов перенаправления можно направить вывод результатов работы команды (скрипта) в заданный файл или использовать эти результаты в качестве входных параметров для выполнения другой команды(скрипта).Это позволяет организовывать эффективную коммуникацию между процессами при минимальных затратах времени и ресурсов.

Оператор перенаправления	Описание
>	Записывает данные на выходе команды вместо окна командной строки в файл или на устройство, например, на принтер.
<	Читает поток входных данных команды из файла, а не с клавиатуры.
»	Добавляет выходные данные команды в конец файла, не удаляя при этом существующей информации из файла.
>&	Считывает данные на выходе одного дескриптора как входные данные для другого дескриптора.
<&	Считывает входные данные одного дескриптора как выходные данные другого дескриптора.

Команда dir (от слова Directory): позволяет отобразить список файлов и подкаталогов для указанного каталога. Список может быть отсортирован по множеству критериев, задаваемых параметрами командной строки.

Выведите на экран список файлов и каталогов диска D:, отсортированных по расширению в обратном алфавитном порядке
Выведите на экран список файлов и каталогов диска D:, отсортированных по дате – от ранних к поздним
Выведите на экран список файлов и каталогов диска D:, сгруппировав каталоги после файлов
Выведите на экран в алфавитном порядке имена скрытых файлов
Выведите на экран в алфавитном порядке имена системных файлов

Команда cd. Для перехода из каталога в каталог используйте команду cd (англ. Change Directory – сменить каталог). Команда cd без параметров выводит имена текущего диска и папки.
Команда set (англ. Set – установить) позволяет просматривать и изменять переменные среды окружения (англ. Environment variables – параметры окружения). Это настройки ОС, доступные для прикладных программ в виде текстовых строк в оперативной памяти. К переменным окружения обращаются по имени. Команда set без параметров выводит текущие значения переменных среды окружения, в том числе:

HOMEDRIVE – диск, на котором находится домашний каталог;
HOMEPATH – путь к домашнему каталогу;
NUMBER_OF_PROCESSORS – число процессоров;
OS – операционная система;
PATH – путь поиска исполняемых файлов;
PROMPT – формат приглашения командной строки;
USERNAME – имя пользователя

Например:

set path=C:\Temp;%path% – добавление каталога C:\Temp в путь поиска
echo %os% – вывод на экран значения переменной OS

Задание:
a. Выведите полный список переменных окружения
b. Определите число процессоров
c. Определите тип операционной системы
d. Определите имя пользователя
e. Выведите путь для поиска
f. Добавьте каталог d:\ в путь для поиска
g. Выведите путь для поиска
h. Убедитесь, что значение переменной path изменилось
Команда echo (англ. Echo – эхо) выводит текст, напечатанный после команды, на экран. Знак > направляет вывод вместо экрана в файл. В результате, при выполнении этой команды будет создан файл file.txt, который будет содержать в себе текст, напечатанный после команды echo.
Команда copy (англ. Copy – Копировать) используется, чтобы скопировать один или несколько файлов. Первый параметр команды – исходный файл (источник). Второй параметр – результат копирования (каталог или новый файл). Например, команда copy f1.txt d:\t копирует файл f1.txt в каталог d:\t Для объединения нескольких файлов в один файл между именами файлов ставится знак . Например команда copy f1 f2 f3 f4 объединяет файлы f1, f2 и f3 в файл f4 Второй параметр команды может содержать имя файла или путь к файлу.
Задание:

Выведите справку по команде date
Командой echo создайте пакетный файл da.bat, в котором содержится команда вывода на экран текущей даты
Запустите файл da.bat на выполнение, указав расширение
Запустите файл da.bat на выполнение, не указав расширение
Запустите файл da.bat на выполнение в отдельном окне
Перейдите в корневой каталог диска D:
Запустите на исполнение файл da.bat без указания пути
Ознакомьтесь с сообщением ОС
Добавьте к пути поиска полный путь к каталогу, где находится файл da.bat
Убедитесь, что путь поиска изменен
Запустите на исполнение файл da.bat без указания пути
Убедитесь, что файл успешно запущен

Для начала создадим виртуальную машину со следующими характеристиками: HDD - 20 Gb, RAM - 2048 Mb, CPU - 2, LAN - bridge
Выбираем английский язык и начинаем установку системы
Выбираем обычную установку, без дополнительных опций и обновлений
Так как на этой ВМ нет других установленных ОС, но нам предлагают использовать весь диск. В целом нам это подходит, но в дополнениях включим использование LVM
Выбираем «требовать пароль». Как видим, в этой версии есть возможность сразу присоединиться к AD, но у нас его пока нет
Ubuntu установлена. Переходим к настройке.
Для удобства необходимо установить дополнения гостевой ОС: Устройства → Подключить образ диска Дополнений гостевой ОС

Обратите внимание на то, что напишет вам система!!!

Подключимся к ВМ с помощью ssh
1. для этого необходимо установить серверную часть ssh - open ssh server: sudo apt install openssh-server
2. узнаем свой ip адрес: ip a
3. с хостовой машины запускаем Windows terminal: ssh login@ip_addr
Задание со *: подключиться по ssh, использую авторизацию по ключу (попробуйте это реализовать с ВМ, на которой установлена ОС Windows. НЕ с хостовой!!)
В приглашении Windows Terminal вы увидите следующую строку: login@VM_name:~$. $ - означает, что вы непривилегированный пользователь, то есть для выполнения некоторых команд вам потребуется повышение прав. Для повышения прав необходимо перед командой указать sudo (Super User DO), что будет аналогично «выполнить от имени администратора» в ОС Windows.
Рассмотрим навигацию по файловой системе:
1. для того, чтобы понять, где вы находитесь в текущий момент времени используем команду pwd (print working directory). Более подробно с этой и другими командами можно ознакомиться с помощью man pwd, а также - pwd –help (перед help ставится 2 «минуса»). Команда pwd отображает полный путь до текущего каталога. Полный путь - всегда начинается от корня «/», относительный - относительно текущего каталога;
2. для перемещения по директориям воспользуемся командой cd (change directory). Например, cd Desktop/ (относительный путь).
  
  Обратите внимание на то, что стоит пользоваться клавишей Tab, которая автоматически дописывает команду\путь, это поможет избежать вам синтаксических ошибок.

для того, чтобы посмотреть содержимое директории воспользуемся командой ls. У этой команды (как и у многих других) есть полезные ключи, которые можно увидеть в man ls. Какие ключи необходимо использовать для более подробного списка (с датой, правами и другими свойствами)? для отображения скрытых файлов?
для копирования файлов используется команда cp (copy) со следующим синтаксисом cp file1 file2
для перемещения файлов используется команда mv (move) mv ~/Desktop/file1 ~/Downloads/file1
для удаления файлов используется команда rm (remove) rm file
для создания файлов используется команда touch file
для создания директорий используется команда mkdir (make directory) mkdir folder
для просмотра файлов используется команда cat (catenate) cat file
для работы с файлами будем использовать текстовый редактор vim. У этого редактора есть 3 режима:
командный режим. В этом режиме осуществляется навигация по файлу, выполняются редактирующие действия с файлом (удаление символа, копирование, вставка и т. д). Команды редактирования вызываются обычными латинскими буквами. Навигация по строкам осуществляется либо при помощи клавиш «Вверх», «Вниз», «Влево», «Вправо», либо используя буквы: k — вверх, j — вниз, h — влево, l — вправо. Удаление символа под курсором — клавиша x. Удаление строки: dd. Пролистывание страниц: клавиши PgUp, PgDn или комбинации ctrl + F, ctrl + B.
режим редактирования. Для перехода в режим редактирования используется одна из команд: клавиша i начнёт редактирование строки с текущего положения курсора, клавиша a начнёт редактирование строки со следующего после курсора символа, клавиша o начнёт редактирование текста со следующей строки.
режим последней строки. В этом режиме можно передавать более сложные команды - например, команды сохранения и выхода. Для выхода без сохранения :q!, с сохранением - :wq.

Задание:

Какие ключи необходимо использовать для подробного списка элементов директории (с датой, правами и другими свойствами)? для отображения скрытых файлов?
Создайте в домашней директории файлы file1, file2, file3
Запишите туда некоторый текст
Скопируйте файл file2 на рабочий стол в директорию test1
Какой командой можно скопировать файл в текущий каталог?
Что сделает cp /usr/local/etc/file /tmp/file1
Скопируйте директорию test1 в Загрузки. Что необходимо было изменить в команде cp?
Переименуйте файл file3 в file_n
С помощью какой команды можно удалить директорию?
Для чего нужен ключ -p в команде mkdir?
Что делает команда rm -rf /*?

Добавим в систему еще один жесткий диск размером 10 Гб, разделим его на 2 директории по 2 и 8 Гб и промонтируем их.

В настройках ВМ добавим еще один физический диск
Перезагрузим систему
Если набрать команду lsblk, увидим, что появилось новое устройство sdb, но на этом диске пока нет файловой системы и поэтому не получится им воспользоваться
Для работы с дисками нам понадобится утилита fdisk. Посмотрите справку по работе с этой утилитой. С помощью какой команды можно увидеть разделы на диске?
Создадим новый раздел (primary) с номером 1 и размером 2 Гб (+2G)
Создадим еще один раздел (primary) с номером 2
Не забываем сохранить изменения!!!
Форматируем разделы в файловую систему ext4 mkfs.ext4 /dev/sdb1 mkfs.ext4 /dev/sdb2
Теперь необходимо примонтировать эти директории к существующим директориям или создать для этого новые. Создадим директорию /home/user/new_folder и примонтируем директорию ее к этому диску mount /dev/sdb1 /home/user/new_folder/. Второй раздел примонтируйте в другую директорию.
Проверить монтирование можно командой df -Th
После перезагрузки директория будет отмонтирована. Каким образом возможно решить эту проблему?
Возможно ли отмонтировать директорию, находясь в ней?

Как вы помните, одна из возможностей LVM - это увеличение раздела root без простоя приложения. Попробуем это реализовать на вашей системе. То есть необходимо добавить 3 новых жестких диска (по 10 Гб), один из них будет использован для увеличения раздела root, из оставшихся двух создать еще один том.

Добавим еще 3 жестких диска по 10 Гб в ВМ.
Если зайти в систему и посмотреть диски с помощью команды lsblk, то можно увидеть новые диски - sdc, sdd и sde, но они пока не инициализированы. Обратите внимание, что к разделу /home/user/new_folder должен быть примонтирован диск /dev/sdb, который мы добавляли в прошлый раз. Должна получится примерно следующая картина:
Первый уровень абстракции LVM - это физические диски. Добавим новые диски sudo pvcreate /dev/sdc, sudo pvcreate /dev/sdd, sudo pvcreate /dev/sde
С помощью команды pvs вы можете посмотреть, что создали
Посмотрим существующие группы томов, у нас есть группа vgubuntu - ее и нужно будет увеличить vgextend vgubuntu /dev/sdc.
Следующий уровень - раздел в группе томов. Увеличим существующий раздел на 100% свободного места - lvextend -l +100%FREE /dev/mapper/vgubuntu-root
Осталось растянуть файловую систему на новое свободное место resize2fs /dev/mapper/vgubuntu-root
Удостоверимся, что раздел vgubuntu-root увеличился
Далее создадим единую группу томов - new размером 20 Гб. Для этого vgcreate new /dev/sdc /dev/sdd
Создадим логические разделы в группе new - 15 Гб для /home и остальное для /etc: lvcreate -n home -L 15G new и sudo lvcreate -n etc -l 100%FREE new
Осталось файловую систему на созданных разделах mkfs.ext4 -L home /dev/mapper/new-home
Примонтируем директории в вновь созданные разделы mount /dev/mapper/new-home /home
После проделанных манипуляций должна получиться следующая картина
*все изменения должны остаться после перезагрузки системы
** добавьте еще один диск (2 Гб) и за счет него увеличьте размер раздела /etc