Ub操作基础系统及教程 6

第11章

搭建网络服务

Linux操作系统的一个主要应用就是作为服务器，为其他电脑提供各种应用，本章将为读者介绍Linux系统中主要服务器的搭建步骤。本章将介绍：● NFS服务器● Samba服务器● Apache服务器11.1服务器基础知识

在讲解如何搭建服务器之前，读者必须了解服务器的基本知识，本节将为读者介绍Linux的启动过程和服务的相关知识。11.1.1Linux启动的基本步骤

当我们按下PC电源开关的那一刻，PC引导的第一步是执行存储在ROM（只读存储器）中的代码，这种引导代码被称为基本输入输出系统（BasicInput/OuputSystem，BIOS）。BIOS知道和引导有关的硬件设备的信息，包括磁盘、键盘、串行口、并行口等，并根据设置选择从哪一个设备引导。

确定引导设备后，系统首先加载该设备开头的512个字节，包含这些字节的段被称作主引导记录（MasterBootRecord，MBR），它的主要任务是确定从什么地方加载下一个引导程序，下一个引导程序被称为“引导加载器（BootLoader）”。引导加载器负责加载操作系统的内核，Grub和LILO就是Linux上最著名的两个引导加载器。11.1.1Linux启动的基本步骤

接下来发生的事情就随操作系统的不同而不同了。对于Linux而言，基本的引导步骤包括以下6个阶段。（1）加载并初始化Linux内核。（2）设置硬件设备。（3）内核创建自发进程。（4）由用户决定是否进入手工引导模式。（5）执行系统启动脚本（systemd进程）。（6）进入多用户模式。

可见，Linux内核总是第一个被加载的东西。内核执行包括硬件检测在内的一切基础操作，然后创建几个进程。这些内核级别的进程被称作“自发”进程。本章（或许也是整个系统）最重要的systemd进程就是在这个阶段创建的。

事情到这里还没有完。内核创建的进程只能执行最基本的硬件操作和调度，而那些执行用户级操作的进程（如接受登录）还没有创建。这些任务最后都被内核“下放”给systemd进程来完成。因此，systemd进程是系统上除了几个内核自发进程之外所有进程的祖先。11.1.2Systemd和Target

Systemd是目前Linux系统上主要的系统守护进程管理工具，取代了传统的init进程，成为系统的第一个进程，其他进程都是它的子进程。SystemdTarget类似传统的init运行级别（RunLevel）。它通过设置不同的target来定义不同的系统运行状态，并根据需要启动或停止相应的服务。Target和传统的init运行级别（RunLevel）类似。不同的是，RunLevel是互斥的，不可能同时启动多个RunLevel，但可以同时启动多个Target。Linux的Systemd进程总共有7个Target，与init进程的7个级别一一对应。表11.1显示了这些Target和运行级及其对应的系统状态。init运

行

级Systemd目标系统状态0poweroff.target系统关闭1或Srescue.target单用户模式2multi-user.target功能受限的多用户模式3multi-user.target完整的多用户模式4multi-user.target一般不用，留作用户自己定义5graphical.target多用户模式，运行X窗口系统6reboot.target重新启动11.1.2Systemd和Target

Systemd与init进程的主要区别如下：（1）默认的RunLevel是在/etc/inittab文件设置，现在被Target取代。Target的位置是/usr/lib/systemd/system/default.target，通常符号链接到graphical.target（图形界面）或者multi-user.target（多用户命令行）。（2）启动脚本的位置：以前是/etc/init.d目录，符号链接到不同的RunLevel目录，如/etc/rc3.d、/etc/rc5.d等。现在存放在/usr/lib/systemd/system和/etc/systemd/system目录。（3）配置文件的位置：以前init进程的配置文件是/etc/inittab，各种服务的配置文件存放在/etc/sysconfig目录。现在的配置文件主要存放在/usr/lib/systemd目录，在/etc/systemd/system目录里面的修改可以覆盖原始设置。

目前绝大部分的Linux发行版本默认都启动计算机至运行级5，也就是带有X窗口系统的多用户模式。服务器通常不需要运行X，因此常常被设置进入运行级3。运行级4被保留，方便管理员根据实际情况定义特殊的系统状态。

单用户模式用于系统救援的。在这个运行级下，所有的多用户进程都被关闭，系统保留最小软件组合。引导系统进入单用户模式后，系统会要求用户以root身份登录到系统中。11.1.3服务器启动脚本

目前，大部分Linux操作系统都使用Systemd作为默认的系统和服务管理器。Systemd是一个系统和服务管理器，可以自动化和简化Linux系统的管理和维护，包括启动、停止和管理后台服务。SystemdService是一种用于描述和配置服务的文件格式，通常使用.service扩展名。它可以告诉Systemd如何启动、停止、重启和管理服务。Service（系统服务）Unit是Unit组中特殊的一种，用于自定义添加系统服务。如果要添加系统服务，则需要将服务脚本保存为.service扩展名，并将其放置在/etc/systemd/system/目录下。然后，运行systemctldaemon-reload命令加载该服务。如果是Ubuntu系统自带的服务，默认服务脚本保存在/usr/lib/systemd/system目录。11.1.4管理守护进程

守护进程（daemon）是一类在后台运行的特殊进程，用于执行特定的系统任务。很多守护进程在系统引导的时候启动，并且一直运行直到系统关闭。另一些只在需要的时候才启动，完成任务后就自动结束。举例来说，/usr/sbin/sshd（注意，不是/etc/init.d/sshd）就是SSH服务的守护进程。这个进程启动后会一直运行，在后台监听22号端口，等待并响应来自客户机的SSH连接请求。systemd是系统中第一个启动，也是最重要的守护进程。systemd会持续工作，保证启动和登录的顺利进行，并且适时地“杀死”那些没有响应的进程。只要系统在运行，就一定能看到systemd守护进程。11.1.5服务器守护进程的运行方式

运行一个服务的办法是让它的守护进程在引导时启动，然后一直运行、监听并处理来自客户机的请求。这样大量消耗系统资源，因为这个服务一天内可能没被管理员用过几次。inetd和xinetd可以解决这种矛盾。像FTP这类平时常用的服务可以配置为使用inetd，这样可以把监听端口的任务交给inetd。当出现一条FTP连接时，inetd就启动FTP服务的守护进程。同样，当管理员有事找SSH的时候，inetd就把sshd唤醒。inetd是从Unix系统移植到Linux上的。目前绝大多数Linux已经使用了更优秀的xinetd，它具备以下优点。更多的安全特性。针对拒绝服务攻击的更好的解决方案。更强大的日志管理功能。更灵活清晰的配置语法。11.1.5服务器守护进程的运行方式

服务器守护进程的运行方式有两种：一种是随系统启动而启动，并持续在后台监听；另一种是在需要的时候启动，完成任务后把监听任务交给inetd/xinetd。通常，前者被称为standalone模式，后者被称为inetd/xinetd模式。

对大型Web站点而言，不应该使用inetd/xinetd模式运行Apache（当前最流行的Web服务器软件），因为这些服务器访问量巨大。每分每秒都会有新的连接请求，让inetd/xinetd如此频繁地启动和关闭Apache守护进程，效果将会一团糟。

对于桌面版本的Linux而言，inetd和xinetd通常都需要手动安装。但是，目前大部分Linux系统已经不提供inetd的安装包。所以，后面将主要介绍xinetd的配置。11.1.6配置xinetdxinetd守护进程依赖于/etc/xinetd.conf的配置，用户应该为每个服务单独开辟一个文件，存放在/etc/xinetd.d目录下。11.1.7演示：通过xinetd启动SSH服务本节将带领读者配置SSH服务的xinetd实现，主要有下面这几步。（1）修改（增加）配置文件。（2）停用该服务的守护进程。（3）重启xinetd使配置生效。（4）如果需要，从相应的/usr/lib/systemd/system目录中移除该服务的启动脚本。11.2NFS服务器

在Windows中有映射网络驱动器的功能，而在Linux系统中相对应的就是NFS服务，本节向读者介绍搭建NFS服务的方法。11.2.1NFS服务器简介

NFS是网络文件系统（NetworkFileSystem）的简称，用于在计算机间共享文件系统。通过NFS可以让远程主机的文件系统看起来就像是在本地一样。这个由Sun公司于1985年推出的协议产品如今已被广泛采用，几乎（这个词甚至可以舍去）所有的Linux发行版都支持NFS。NFS基于服务器-客户机架构，本章将着重讨论NFS服务器的安装和配置。NFS只能用于Unix类主机间的文件共享。11.2.2NFS服务器动手实践

NFS服务器的基本功能是向外界不加限制的导出一个目录。下面详细介绍和NFS配置相关的完整信息。1．安装NFS服务器2．简易配置3．测试NFS服务器11.2.3配置服务器

本节主要介绍NFS服务器的配置和管理。和其他Linux服务一样，NFS使用一个配置文件来完成配置工作。NFS服务器的配置文件是/etc/exports。当NFS服务器安装完成后，这个文件应该是“空白”，或者包含了一些指导用户设置的注释。11.2.4启动与停止

安装完NFS服务器后，系统会自动把它们设置为随系统启动。如果NFS的确没有启动起来，表11.5给出了不同发行版上NFS服务器的启动脚本。

表11.5不同Linux发行版上的NFS启动脚本Linux发行版启动脚本的路径Debian和Ubuntu/usr/lib/systemd/system/nfs-server.serviceRedHat和Fedora/usr/lib/systemd/system/nfs-server.serviceopenSuSe/usr/lib/systemd/system/nfs-server.service11.3Samba服务器

如果要在Windows和Linux系统之间共享文件，就要使用Samba服务，本节向读者介绍搭建Samba服务的方法。11.3.1Samba服务器动手实践

当前主流Linux发行版已经都包含了Samba服务器的安装包，以UbuntuLinux为例，只要简单地执行下面这条命令。

$sudoapt-getinstallsamba-commonsamba

和其他大部分服务器一样，Samba使用一个文本文件完成服务器的所有配置。这个文件叫作smb.conf，位于/etc或者/etc/samba目录下。11.3.2安装Samba服务器

Samba服务器的完整源代码可以从上下载，下载到的文件类似“samba-latest.tar.gz”。找一个合适的目录，解压该文件。11.3.3配置服务器

Samba的配置文件看上去有点复杂，有很多重叠的关键字，但其实配置并不困难。本节将介绍如何配置一台实用和可靠的Samba服务器。1．关于配置文件2．设置全局域3．设置匿名共享资源4．开启Samba用户5．配合用户权限6．孤立用户的共享目录7．安全性方面的几点建议11.3.4启动与停止Samba服务器的启动和关闭没有什么特殊的地方。但是，Samba服务器的大部分功能是由两个守护进程实现的。smbd负责提供文件和打印服务，以及身份验证功能，nmbd负责进行主机名字解析。所以，这里分别需要启动smbd和nmbd两个进程。默认情况下，Samba的启动脚本分别是/usr/lib/systemd/system/smbd.service和/usr/lib/systemd/system/nmbd.service，通过下面这条命令启动Samba服务器。$sudosystemctlstartsmbd$sudosystemctlstartnmbd

类似的，传递stop参数停止Samba服务器，restart参数是stop和start的组合。11.4Apache服务器

如果要在Linux系统中组建网站，Apache服务器就是最好的选择，本节向读者介绍搭建Apache服务的方法。11.4.1Apache服务器简介

万维网（WorldWideWeb，WWW）的出现让互联网真正走进了普通人的生活，上网冲浪只是轻点鼠标这样简单。HTTP（超文本传输协议）是让WWW最终工作起来的协议，虽然有多种不用的HTTP服务器，但Apache或许是其中“最好”的。Apache这个开源软件已经占据了HTTP服务器市场超过60%的份额，并以其灵活性和高性能在业界享有盛誉。11.4.2Apache服务器动手实践

Apache已经包含在几乎所有的Linux发行版的安装镜像文件中了。如果在安装Linux时就选择了这个软件包，那么现在Apache已经安装在系统中了。使用whereis命令可以查看Apache是否存在，这是笔者的系统显示信息：

$whereisapache2apache2:/usr/sbin/apache2/etc/apache2/usr/lib/apache2/usr/lib64/apache2/usr/share/apache2/usr/share/man/man8/apache2.8.gz

如果Apache还没有被安装，那么可以使用发行版自带的软件包管理工具（如Ubuntu的新立得软件包管理器）从安装源安装。完成安装后，Apache服务器会自动运行。打开浏览器访问http://localhost/，应该能看到Apache2的默认页面，11.4.3安装Apache服务器

HTTP协议是一种简单的客户机/服务器协议。在服务器端，有一个守护进程在80端口监听，处理客户机（通常是类似于Firefox、IE这样的浏览器）的请求。客户机向服务器请求位于某个特定URL的内容，服务器则用对应的数据内容回复。如果发生了错误（如请求的内容不存在）那么服务器会返回特定的错误信息（如熟悉的404NotFound）。

浏览器向用户隐藏了其和服务器程序通信的内容。为了搞清楚浏览器和Apache服务器究竟谈了些什么，下面利用telnet工具和本机的Apache服务器进行通信。这里假定读者已经启动了Apache服务器，如果因为某些原因还没有启动，那么可以任选一个网站进行测试。11.4.4配置服务器Apache默认的配置做得很好，对某些高级应用来说，用户仍然需要手动定制。Apache使用文本文件来配置所有的功能选项。1．配置文件2．使用日志文件3．使用cgi4．使用PHP+MySQL11.4.5启动与停止

可以用手工的方式启动和关闭Apache服务器。Apache服务器的控制脚本是apachectl，通过给这个脚本传递参数控制Apache服务器的启动和关闭（需要有root权限）。常用的3个参数是start、stop和restart，分别代表启动、停止和重启。11.5远程登录

很多读者都知道，Linux最主要的应用场景还是网络服务器。支持多个用户同时登录对于服务器而言非常重要。这种远程登录有多种方式，SSH协议应该算是最好的，这种协议提供了安全可靠的远程连接方式。11.5.1登录另一台Linux服务器1．安全的Shell：SSHSSH是secureshell的简写，意为“安全的shell”。作为rlogin、rcp、telnet这些“古老”的远程登录工具的替代品，SSH会对用户的身份进行验证，并加密两台主机之间的通信。SSH在设计时充分考虑到了各种潜在的攻击，给出了有效的保护措施。尽管现在SSH已经转变为一款商业产品SSH2，但开放源代码社区已经发布了OpenSSH软件作为回应。这款免费的开源软件由FreeBSD负责维护，并且实现了SSH协议的完整内容。2．登录X窗口系统：图形化的VNC

读者已经看到，通过启用SSH的X转发功能可以在本地运行远程主机上的X应用程序，但有些时候用户可能希望更进一步，直接从X窗口登录服务器，就像操作本地的桌面一样。VNC（VirtualNetworkComputing，虚拟网络计算）实现了这一需求。11.5.1登录另一台Linux服务器3．我想从Windows登录这台Linux

管理员常常陷入这样的尴尬：公司的一些任务不得不在Windows下完成，而Linux作为一款优秀的服务器操作系统又被部署在机房中。在这种情况下，要么安装双系统，并且为了短暂的应用而不停地重启计算机；要么干脆从Windows登录到Linux服务器。幸运的是，经过开放源代码界的长期努力，这已经不是什么困难的事情了。Windows上有几种不同的SSH客户端