Tema 2 - INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE LINUX

1. Dispositivos

En los sistemas Linux todo se trata como un archivo, hasta los dispositivos. Estos se almacenan en el directorio /dev que significa devices, este contiene unos archivos especiales que representan los dispositivos de hardware conectados al sistema. Hay diferentes tipos de dispositivos:

• Dispositivos de caracteres: Manejan los datos como un flujo de caracteres sin buffer, útil para dispositivos que envían datos carácter por carácter como un teclado o una terminal.

• Dispositivos de bloques: Transfieren datos en bloques de tamaño fijo, se usan en dispositivos de almacenamiento

• Dispositivos de red: No tiene una representación en un archivo, ya que se gestionan a través de una pila de red separada. Su configuración e interfaces se pueden ver con comandos como ip a

2. Particiones

El particionado es el proceso de dividir un disco duro en secciones lógicas o particiones, cada una de ellas se ve por el sistema operativo como un disco independiente. Existen dos estándares principales para la gestión de particiones:

• MBR - Master Boot Record Es el metodo tradicional y mas antiguo. Utiliza una tabla de particiones que se encuentra en el primer sector del disco. Con MBR, solo se pueden crear hasta cuatro particiones primarias. Para superar esta limitación, se introdujeron las particiones extendidas, que actúan como contenedores para otras particiones, llamadas unidades lógicas. Solo puede haber una partición extendida por disco

• GPT - GUID Partition Table Es un estándar más moderno y robusto que ha reemplazado a MBR. Ofrece una mayor flexibilidad, permitiendo hasta 128 particiones en la mayoría de los sistemas, y todas ellas son primarias. GPT también mejora la seguridad y la fiabilidad del particionado.

2.1. Nomenclatura de las particiones

Los discos en Linux se representan como un archivo en el directorio /dev, su nomenclatura es crucial para identificar cada dispositivo:

• Discos SCSI/SATA/USB: Se identifican con el prefijo dev/sd seguido de una letra, por ejemplo el primer disco seria /dev/sda y luego las particiones del disco como /dev/sda1 , /dev/sda2, etc

• Discos IDE: Utilizan el prefijo /dev/hd

• Discos NVME: Utilizan el prefijo nvmeXn1 donde la X es el número de disco, y sus particiones se definen como nvmeXn1pX donde la última X es el número de partición, EJ: nvme0n1 su primera partición sería nvme0n1p1

2.2 Herramientas de particionado

Existen varias herramientas para crear particiones en Linux tanto de línea de comandos como gráficas.

• fdisk y gdisk Son herramientas de líneas de comandos para gestionar particiones.

• gparted Es una herramienta con interfaz gráfica de las más populares.

2.2.1 Uso de fdisk

• 1. Abrimos el disco: Esto se hace usando el comando sudo fdisk /dev/sdb

• 2. Crear una particion (n) Dentro de fdisk, el comando n se utiliza para crear una nueva partición. Después de escribir n, la herramienta te hará varias preguntas:

     1. Tipo de partición: Te preguntará si quieres crear una partición primaria (p) o extendida (e). En el caso de GPT, solo verás la opción de partición primaria.

     2. Número de partición: Te pedirá un número para la nueva partición. Por ejemplo, 1, 2, 3, etc.

     3. Primer y último sector: Te preguntará por el sector de inicio y el sector final de la partición. Puedes especificar el tamaño en gigabytes (+10G), megabytes (+512M) o simplemente presionar Enter para usar los valores predeterminados, que suelen ser el primer sector disponible y el último sector del disco.

• 3. Borrar una particion (d): Para borrar una particion usamos el comando d

• 4. Escribir los cambios (w): Es el paso más importante, hasta que no escribamos los cambios no se aplicarán los cambios hechos.

3. Sistemas de ficheros

Un sistema de archivos es la forma en la que los datos se organizan dentro de un disco o una partición. Es como el índice de una biblioteca, dice dónde está cada libro (archivo) y cómo está ordenado. Esto incluye elementos como el superbloque, la tabla de nodos (inodes) y los bloques de datos reales.

En Linux se pueden usar varios sistemas de archivos, cada uno con sus ventajas e inconvenientes:

• ext2: Fue el sistema de archivos estándar de Linux durante mucho tiempo. Es muy simple, pero carece de una función de seguridad crucial: el journaling.

• ext3: Es una evolución de ext2 que agrega journaling. El journaling es una característica que mantiene un registro de los cambios que se van a hacer en el sistema de archivos. Esto protege contra la corrupción de datos en caso de un fallo inesperado del sistema

• ext4: Es el sistema de archivos predeterminado en la mayoría de las distribuciones modernas de Linux. Es una mejora de ext3 que ofrece un mejor rendimiento, mayor capacidad de almacenamiento, y características adicionales como el soporte para extents, que ayuda a reducir la fragmentación.

• Swap: No es un sistema de archivos tradicional, sino un espacio de intercambio. Se utiliza como memoria virtual para que el sistema operativo pueda mover datos de la memoria RAM al disco duro cuando la RAM se llena, mejorando el rendimiento general.

• Btrfs: Un sistema más moderno que ofrece funciones avanzadas como las instantáneas (snapshots), que permiten crear copias de seguridad eficientes, y Copy-on-Write (CoW) para mayor integridad de los datos

3.1. mkfs y mount

El comando mkfs (make file system) se usa para formatear una partición usando el sistema de archivos decidido, su sintaxis es: sudo mkfs -t [sistema_de_ficheros] [particion]

El comando mount, nos permite montar particiones de manera temporal, en el sistema, el montaje no es permanente

4. Directorios en Linux

• / (Raíz): Es el directorio principal del sistema, es el punto de partida de la estructura de archivos, todos los demás directorios y archivos cuelgan de él.

• /boot: Contiene los archivos esenciales para el arranque del sistema como el kernel de Linux y el gestor de arranque

• /etc: Almacena los archivos de configuración del sistema y de los programas instalados.

• /dev: Contiene archivos que representan los dispositivos

• /home: Aquí se almacenan los datos de los usuarios, cada usuario tiene su carpeta propia donde almacenar los documentos, descargas, vídeos, etc.

• /usr: Aquí se almacenan la mayoría de aplicaciones y utilidades del sistema a las que pueden acceder los usuarios.

• /var: Contiene archivos que son variables y cambian constantemente mientras el sistema está en funcionamiento, aquí también se guardan los archivos de registro logs.

• /tmp: Contiene archivos temporales que se borran al reiniciar el sistema

• /media: En los sistemas modernos, este directorio es el punto de montaje predeterminado para dispositivos extraíbles como unidades USB

• /lost+found: Cada sistema de archivos (partición) tiene su propio directorio lost+found. Es un lugar especial donde el programa de reparación de sistemas de archivos (fsck) coloca los fragmentos de archivos que se han perdido debido a una falla del sistema o un apagado inesperado.

5. Entorno de escritorio

Un entorno de escritorio es un conjunto de programas que permiten interactuar con el sistema operativo de manera visual, ofreciendonos la opcion de gestionar un sistema Linux de una forma mas facil y amigable

Dentro de los entornos de escritorio tenemos diferentes tipos segun su administrador de ventanas, por ejemplo tenemos administradores de ventanas flotantes usados en entornos de escritorio de ahora en adelante DE (para abreviar) como Gnome, KDE, Xfce, etc Y luego tenenmos administradores de ventanas en mosaico (Tilling Window), como pueden ser I3, Sway, Awesome

La primera imagen muestra un Tiling Window y la segunda muestra Gnome.

6. Consolas

Linux dispone de 6 consolas virtuales, que pueden ser usadas para varias tareas desde la resolucion de problemas, la seguridad y la administracion o realizar multitarea sin usar una interfaz grafica

Para acceder a estas terminales, hacemos uso de la combinación de teclas Ctrl + Alt + FX donde la X es el número de la consola que se quiere usar, por ejemplo para acceder a la consola 2 (tty2) usaríamos F2.

Para volver al entorno grafico usamos Alt + F7

7. Shell

Una shell es un intérprete de comandos que permite interactuar con el sistema operativo mediante una interfaz de texto. Cuando se abre una terminal y se escribe un comando, es la shell la que recibe la orden y le dice al sistema operativo qué hacer. Hay diferentes tipos de shell:

• Bourne shell (sh): Es de las primeras que se empezo a usar ya no se usa casi aunque se puede encontrar en sistemas embebidos como routers que usan (imagenes de linux para ejecutar sus programas)

• Bourne-Again Shell (bash): Es la más usada en la actualidad en sistemas Linux y macOS. Es la evolución de sh pero añadiendo mejoras como autocompletado.

• Z shell (zsh): Está basada en bash pero añadiendo muchas mejoras, como soporte para plugins y personalización avanzada.

• Friendly interactive shell (fish): Se creó con el objetivo de ser amigable y fácil de usar nada más instalarla, incluye autocompletación, resaltado de sintaxis y sugerencias. La siguiente imagen muestra fish con la personalización que tengo aplicada en mi sistema.

8. Dispositivos especiales

En linux existen una serie de dispositivos que se usan para la comunicacion entre programas estos son los flujos de informacion, y encontramos tres:

• Entrada estandar (stdin): Se representa con el numero 0 es el canal por el cual un programa recibe datos. Por lo general la entrada proviene del teclado del usuario pero tambien puede provenir de otro programa

• Salida estándar (stdout): Se representa con el número 1 es el canal por el cual un programa envía sus resultados normales. La salida estándar de un comando generalmente se muestra en pantalla.

• Error estándar (stderr): Se representa con el número 2 es el canal por el cual un programa envía un mensaje de error o diagnóstico. Por lo general también se muestran por pantalla estos mensajes.

Estos flujos son importantes para el uso de la línea de comandos, sobre todo al trabajar con ShellScript, ya que permiten redirigir la entrada y la salida de los programas.

9. Tuberiasy redirecciones

Permiten anidar comandos o pasar informacion de unos a otros.

• La tuberia ( | ): Permite conectar la salida de un comandos a le entrada de otro, creando una cadena sucesiva de comandos, por ejemplos al hacer un cat a un fichero de texto podemos usar una tuberia para pasar la salida a un grep y filtrar

cat mi_archivo.txt | grep manzana

• Redirecciones: Permiten controlar la salida de un archivo

  • >: Redirecciona la salida estandart de un comando a un archivo

  • >>: Añade la salida a un archivo sin borrar su contenido

  • <: Redirecciona la entrada de un comando para que la reciba un archivo

  • 2>: Redirecciona un error de un comando a un archivo

  • 2>>: Añade el error a un archivo existente

  • <&2: Redirecciona la salida estandart para que se mezcle con un error estandart

10. Comodines

Los comodines son caracteres especiales que usa la shell para emparejar patrones en nombres de archivos, también permiten seleccionar varios archivos a la vez.

• Asterisco (*): Coincide con cero o mas caracteres. Por ejemplo rm *.txt borrara todos los archivos que terminen en .txt

• Interrogacion (?): Coincide con exactamente un solo caracter. Por ejemplos ls archivo?.log listara archivos como archivo1.log , archivo2.log

• Corchetes ([]): Coincide con cualquiera de los caracteres listados dentro de los corchetes. Por ejemplo mv foto[1-3].jpg fotos movera los archivos foto1.jpg , foto2.jpg , foto3.jpg a la carpeta fotos

11. Comandos de manejo de ficheros

Estos son los comandos mas comunes en cuanto al manejo de ficheros en Linux

11.1 Navegacion y listado:

• pwd: Imprime el directorio de trabajo actual

• cd: Cambia el directorio

• ls: Lista el contenido de un directorio

11.2 Creacion y eliminacion:

• mkdir: Crea nuevos directorios

• touch: Crea un nuevo fichero vacio

• rm: Elimina ficheros y directorios

• ln: Crea enlaces entre ficheros

11.3 Copia y movimiento:

• cp: Copia ficheros y directorios

• mv: Mueve ficheros y directorios

11.4 Visualizacion y manipulacion:

• cat: Muestra el contenido de un fichero por pantalla

• more y less: Muestra el contenido de un fichero por paginas

• head: Muestra las primeras lineas de un fichero (10)

• tail: Muestra las ultimas lineas de un fichero (10)

11.5 Permisos y propiedad:

Los permisos en Linux se distribuyen en tres grupos U user, G group, O other; Y estos tres bloques pueden tener tres nomenclaturas diferentes que definen los permisos, estos son:

• r: Read

• w: Write

• x: Execute

• chmod: Cambia los permisos de un fichero; Se puede hacer uso de la notacion numerica o simbolica.

  • En notacion simbolica: la sintaxis es la siguiente chmod [permisos] [fichero]

    • Los permisos se establecen asi: (si quiero dar permisos totales al usuario, quitar todos al grupo y dar solo lectura a otros, se haria asi) chmod u+rwx, g-rwx, -wx-o+r [fichero]

  • En notacion numerica o octal

    • Los permisos se establecen asi: (Necesario saber los permisos ya existentes de un fichero) chmod 777 [fichero] Con este comando damos todos los permisos a todo

• chown: Cambia el propietario de un fichero o directorio

• chgrp: Cambia el grupo de un fichero o directorio

11.6 Busqueda de ficheros y texto:

• find: Busca ficheros y directorios en una jerarquia de archivos

• grep: Busca patrones de texto dentro de ficheros

11.7 Compresion y verificacion:

• zip y bzip2: Comprimen y descomprimen ficheros

• md5sum: Calcula y verifica la suma de verificacion MD5

11.8 Filtros:

• sort: Ordena las linas de un archivo de texto o la salida de otro comando, por defecto por orden alfabetico

• cut: Recorta secciones de cada linea de archivos

• uniq: Filtra lineas repetidas en un archivo

• wc: Cuenta el numero de lineas, palabras y caracteres de un archivo o salida de un comando

• tee: Lee la entrada estándar y la escribe tanto en la salida estándar (pantalla) como en uno o más archivos. Es como una «T» en una tubería, dividiendo el flujo

12. Gestión de paquetes

La forma más fácil y común de instalar software en Linux, a diferencia de Windows, es por medio de un gestor de paquetes. Según la familia de la distribución que usemos, encontramos varios gestores de paquetes.

• Distribuciones derivadas de debian (.deb): Usan el gestor de paquetes apt (aptitude) y como gestor de bajo nivel se usa dpkg

• Distribuciones derivadas de RedHat (.rpm): Usan el gestor de paquetes dnf actualmente en su versión 5 (yum ya está en desuso y usarlo solo lleva a un enlace simbólico a dnf), el gestor de bajo nivel es rpm.

• Distribuciones derivadas de ArchLinux (tar.gz): Usan el gestor de paquetes pacman y pacman para el repositorio de la comunidad (AUR), como tal no tiene paquetes si no que coge el código fuente y lo compila en ese momento.

12.1 Gestores de paquetes universales

Los anteriores eran gestores de paquetes especificos de cada distribucion, pero luego encontramos unos gestores de paquetes que funcionan en todas las distribuciones independientemente la familia de la que vengan (normalmente estos paquetes se ejecutan en modo sandbox).

• Snap: Desarollado por canonical, permite empaquetar los programas y que sean usados en cualquier distribucion, su uso es snap install [paquete]

• Flatpak: Al igual que snap pero mas extendido y con un catalogo de programas mayor, esta financiado por redhat, su uso es flatpak install [paquete]

• Appimage: Este mas que un gestor de paquetes es una extension universal que se ejecuta en todas las distribuciones linux, permite crear apps portables

13. WGET

wget es una herramienta que permite descargar archivos de internet por medio de la terminal y en segundo plano, se usa ampliamente para descargar scripts o instaladores, también permite descargas recursivas.

14. Gestión de paquetes

14.1 Instalacion de paquetes:

Instalacion de paquetes:

• Familia debian: sudo apt install [paquete]

• Familia RHEL: sudo dnf install [paquete]

• Familia ArchLinux: sudo pacman -S [paquete]

Actualizar base de datos de paquetes:

• Familia debian: sudo apt update

• Familia RHEL: sudo dnf update

• Familia ArchLinux: sudo pacman -Sy

Instalar actualizacion despues de actualizar base de datos:

• Familia debian: sudo apt upgrade

• Familia RHEL: ` Podemos hacer un dnf upgrade, pero el comando update ya incluye esta opción.

• Familia ArchLinux: sudo pacman -Syu

Eliminar paquetes:

• Familia debian: sudo apt remove [paquete]

• Familia RHEL: sudo dnf remove [paquete]

• Familia ArchLinux: sudo pacman -R [paquete]

Buscar paquetes:

• Familia debian: sudo apt search [paquete]

• Familia RHEL: sudo dnf search [paquete]

• Familia ArchLinux: sudo pacman -Ss [paquete]

15. Comandos dpkg y rpm

Instalar paquetes:

• dpkg: sudo dpkg -i [paquete]

• rpm: sudo rpm -i [paquete]

Desinstalar un paquete:

• dpkg: sudo dpkg -r [paquete]

• rpm: sudo rpm -e [paquete]

Obtener los paquetes instalados:

• dpkg: sudo dpkg -l

• rpm: sudo rpm -qa