Linux Palvelimet 2024 alkukevät
Kurssi ICI003AS2A-3004

Tux the Linux penguin

Learn to manage your own Linux server – in 8 weeks.

100% remote. Weekly video conference + a lot of individual work. Beginners welcome. Excellent feedback. In Finnish.

Course name and code:Linux palvelimet ICI003AS2A-3004
Timing2024 period 3, early spring, w03-w11, ei w08
Credits5 cr
ClassesTue 08:15 - 13:45 online, mandatory participation (agenda)
Max students50
LanguageFinnish (+reading material in English)
RemoteYes, fully remote
Feedback4.7 / 5 Excellent feedback Five star experience
ServicesMoodle, Jitsi, Laksu. Optionally Tero's list.
First class2024-01-16 w03 Tue 08:15, Video conference link is in Moodle

The course is in Finnish (and requires full fluency in Finnish), so the rest of this page is in Finnish.

Tavoite

Opiskele 8 viikkoa ja hallitset omaa Linux-palvelinta.

Opintojakson suoritettuaan opiskelija:

  • Osaa hallita Linuxia palvelimena
  • Osaa tehdä tärkeimmät asetukset tärkeimmille palvelimille (Apache, OpenSSH)
  • Osaa asentaa www-ohjelmointiin sopivan alustan
  • Osaa tehdä itselleen uusia asetuksia palvelinohjelmistoihin ohjeiden avulla
  • Tietää esimerkkejä palvelintilan tarjoajista ja hinnoista sekä fyysisten palvelinten vastaavista ominaisuuksista

Osallistumiseen tarvitaan

  • Jitsi-videokonfferenssiin: tietokone, kuulokemikrofoni, kamera, internet-yhteys.
  • Linux-käyttöön: tietokone, jolla voit ohjeiden mukaan asentaa virtuaalikoneen ja Linuxin (edistyneemmät voivat toki asentaa Linuxin ihan oikean, erillisen koneen raudalle). Koneella tarvitaan noin 30 GB kovalevytilaa ja 2-4 gigatavua vapaata RAM-muistia. Tarvitset pääkäyttäjän oikeudet, jotta voit asentaa virtuaalikoneen ja Linuxin ohjeiden avulla. Toki myös raudalle asennettu Linux kelpaa, jos olet edistyneempi. Suosittelen tavallista PC-tietokonettta. Uudella Macintoshilla (M1, M2, M3) virtuaalikoneiden asentamisessa on enemmän työtä.
  • Aikaa: 8 iltapäivää oppitunteihin + joka viikko runsaasti aikaa läksyihin (oppitunneille pitää osallistua aktiivisesti ja kaikki läksyt palauttaa)

Linuxia ei tarvitse osata yhtään. Omalle tietokoneelle pitäisi osata asentaa ohjelmia, esimerkiksi virtuaalikone. Ja tietysti ratkoa tavallisia tietokoneongelmia kokeilemalla ja wepistä tietoa hakemalla.

Aikataulu

Kurssin kahdeksan kertaa jakautuvat neljään osaan: peruskäyttö, demonit, automatisointi ja loppuhuipennus. Oppitunnit edellyttävät aktiivista osallistumista oppitunteihin lukkariin merkittynä aikana.

Oppitunnit ovat tiistaisin 08:15 - 13:45 videokonfferenssina.

ViikkoAihe
Peruskäyttö
2024-01-16 w031. Asennus, lisenssit.
2024-01-23 w042. Komentokehote. Ylläpito, paketinhallinta.
Demonit
2024-01-30 w053. Apache-weppipalvelin.
2024-02-06 w064. Julkisen palvelimen vuorkaaminen.
2024-02-13 w075. Nimen vuokraaminen.
2024-02-20 w08(talviloma, ei oppitunteja)
Automatisointi
2024-02-27 w096. Ohjelmat weppipalvelimella, hei Python Django.
2024-03-05 w107. Ohjelmointi.
Loppuhuipennus
2024-03-12 w118. Kertaus. Arvioitava lopputehtävä.

Oppituntien aiheisiin voi tulla muutoksia kurssin aikana.

Peruskäyttö

1. Asennus, työpöytä ja lisenssit FSF Free Software Definition, Rise of Open Source: Chapter 5. Raportin kirjoittaminen.

2. Komentokehote, ylläpito ja paketinhallinta w04 Command Line Basics, Commands for Admin.

Demonit

3. Apache-weppipalvelin Install Apache Web Server on Ubuntu Instant Firewall – sudo ufw enable.

4. Julkisen palvelimen ja nimen vuokraaminen Apachen oletussivu, Monta nimeä samaan IP-osoitteeseen. Virtuaalipalvelimia vuokrataan: Linode (associate link), Digitalocean, Amazon (monet Amazonin palvelut skaalautuvat automaattisesti, maksimihinnan rajoittaminen voi olla tarpeen). Julkisia nimiä vuokrataan: NameCheap, (I don't recommend Gandi anymore). Harjoittelua varten voit kokeilla myös http://www.dot.tk/ (ei tärkeille nimille). First Steps on a New Virtual Private Server – an Example.

Automatisointi

5. Ohjelmat weppipalvelimella. Palvelinpään ohjelmointi, Python Flask framework. Flask-asennus.

6. Shell scriptit, bash-skriptaus. Shell Scripting, aboutusers.sh, Over the Wire: bandit

Loppuhuipennus

7. Kertaus

8. Arvosteltava lopputehtävä

Suhde muihin kursseihin

Tälle kurssille ei vaadita mitään kursseja esitietoina. Linuxia ei tarvitse osata yhtään. Omalle tietokoneelle pitäisi osata asentaa ohjelmia, esimerkiksi virtuaalikone. Ja tietysti ratkoa tavallisia tietokoneongelmia kokeilemalla ja wepistä tietoa hakemalla.

Tämä kurssi (Linux palvelimet ict4tn021) on esitietona monille kursseille, esimerkiksi

Ja pilvessähän palvelimet ovat pääosin Linuxeja, joten noilla kursseilla tästä lienee hyötyä.

Vanhoja kurssitoteutuksia

Vanhoilta kurssitoteutuksilta löytyy runsaasti opiskelijoiden palautteita ja linkkejä kotitehtävien esimerkkiratkaisuihin. Opiskelijoiden palaute kurssista on sivun lopussa kommenteissa.

Vanhoja arvioitavia laboratorioharjoituksia:

Suoritukset

  • Läksyt
  • Aktiivinen etäosallistuminen opetukseen
  • Lopputehtävä (ilmoitetaan myöhemmin)

Arvosana perustuu kokonaisarvioon kurssisuorituksista.

Läksyt

Kotitehtäväraporttien linkit palautetaan 24 h ennen lähiopetuskerran alkua Laksuun. Oman tehtävän palautuksen jälkeen riistiinarvioidaan kahden kurssikaverin tehtävät.

Läksyt tehdään ja raportoidaan kunkin tunnin jälkeen. Tehtävät saa julkaista missä haluaa ja palauttaa linkin Laksuun. Kotitehtäväraportin tulee olla suoraan selaimella katseltavassa muodossa, tavallisena HTML-weppisivuna. Ei odt, ei odp, ei ppt, ei docx, ei doc, ei pdf. Kotitehtäviä ei voi palauttaa sähköpostitse. Linkit palautetaan Laksuun ja sen jälkeen ristiinarvioidaan kaksi työtä. Maksutonta kotisivutilaa saa esimerkiksi WordPress.com, GitHub.com ja Gitlab.com.

Läksyt käydään läpi seuraavalla tapaamiskerralla, ratkotaan yhdessä ongelmia ja annetaan suullista palautetta. Arvosana kotitehtäväpaketista tulee vasta kurssin lopuksi, mutta tehtävät tulee silti palauttaa aina vuorokautta ennen seuraavia tunteja. Kurssilta poistetaan ne, jotka eivät ala suorittaa kurssia palauttamalla tehtäviä. Julkaiseminen on vapaaehtoista, mutta erittäin suositeltavaa. Jos et jostain syystä uskalla tai muuten halua julkaista, voit laittaa työn weppisivulle salasanan taakse (kaikille kotitehtäville sama salasana) ja jakaa tämän salasanan kurssilaisten kanssa. Jos tuntien yhteydessä järjestetään testejä läksyjen aiheista, niiden pisteet sisältyvät arvostelun kohtaan läksyt.

Läksyt pitää tehdä tietokoneella kokeilemalla ja raportoida tapahtumien kulku, ellei kyseisessä alakohdassa erikseen muuta lue. Raporteista tulee ilmetä tiedot, josta voi todeta että harjoitukset on tehty eikä sepitetty.

Tekoälyn käyttö: Tällä kurssilla on samat AI säännöt kuin YAMK:n kurssillani: "AI and large language models (LLM): You can ask AI or LLM a question and use the answer as facts for your own answer, written in your own words. AI must be marked as a reference, with details such as prompt (and for advanced users system prompts, temperature, jailbreaks...). LLMs tend to hallucinate, so you should check answers from more reliable sources. It's not allowed to generate text with AI or similar technologies. For example, it's not allowed to generate essay answers or summaries with AI, LLM or similar technologies."

h0 Hei weppi

a) Julkaise oma sivu weppiin.

h1 Oma Linux

  • x) Lue ja tiivistä (Muutama ranskalainen viiva kustakin artikkelista riittää. Tässä alakohdassa ei tarvitse tehdä testejä tietokoneella)
  • a) Asenna Linux virtuaalikoneeseen. (Tee raporttia varten uusi virtuaalikone, vaikka olisit asentanut sen aiemmin)
  • k) Vapaaehtoinen bonus: suosikkiohjelmani Linuxilla. Tee ja raportoi jokin yksinkertainen toimenpide haluamallasi Linux-ohjelmalla.

Vinkkejä

h2 Komentaja Pingviini

  • x) Lue ja tiivistä (Muutama ranskalainen viiva riittää. Tässä alakohdassa ei tarvitse tehdä testejä tietokoneella)
  • a) Micro. Asenna micro-editori
  • b) Rauta. Listaa testaamasi koneen rauta (‘sudo lshw -short -sanitize’). Asenna lshw tarvittaessa. Selitä ja analysoi listaus.
  • c) Apt. Asenna kolme itsellesi uutta komentoriviohjelmaa. Kokeile kutakin ohjelmaa sen pääasiallisessa käyttötarkoituksessa. Ota ruutukaappaus. Kaikki terminaaliohjelmat kelpaavat, TUI (text user interface) ja CLI (command line interface). Osaatko tehdä apt-get komennon, joka asentaa nämä kolme ohjelmaa kerralla?
  • d) FHS. Esittele kansiot, jotka on listattu "Command Line Basics Revisited" kappaleessa "Important directories". Näytä kuvaava esimerkki kunkin tärkeän kansion sisältämästä tiedostosta tai kansiosta. Jos kyseessä on tiedosto, näytä siitä kuvaava esimerkkirivi. Työskentele komentokehotteessa ja näytä komennot, joilla etsit esimerkit.
  • e) The Friendly M. Näytä 2-3 kuvaavaa esimerkkiä grep-komennon käytöstä. Ohjeita löytyy 'man grep' ja tietysti verkosta.
  • f) Pipe. Näytä esimerkki putkista (pipes, "|").
  • g) Tukki. Aiheuta lokiin kaksi eri tapahtumaa: yksi esimerkki onnistuneesta ja yksi esimerkki epäonnistuneesta tai kielletystä toimenpiteestä. Analysoi rivit yksityiskohtaisesti.

Vinkkejä:

  • Ohjelmien asennus
    • sudo apt-get update
    • apt-cache search version control
    • apt-cache show git
    • sudo apt-get -y install git
  • Loki
    • journalctl -f
    • sudo journalctl
  • Selitä ja analysoi - rautatehtävässä tärkeää on siis oma analyysi ja selitys, ei pelkkä listaus

h3 Hello Web Server

Tästä alkaa demonien osuus. Opit rakentamaan weppipalvelun ja vuokraamaan sille paikan julkisesta pilvestä.

  • x) Lue ja tiivistä (Muutama ranskalainen viiva kustakin artikkelista riittää. Tässä alakohdassa ei tarvitse tehdä testejä tietokoneella)
  • a) Testaa, että weppipalvelimesi vastaa localhost-osoitteesta. Asenna Apache-weppipalvelin, jos se ei ole jo asennettuna.
  • b) Etsi lokista rivit, jotka syntyvät, kun lataat omalta palvelimeltasi yhden sivun. Analysoi rivit (eli selitä yksityiskohtaisesti jokainen kohta ja numero, etsi tarvittaessa lähteitä).
  • c) Etusivu uusiksi. Tee uusi name based virtual host. Sivun tulee näkyä suoraan palvelimen etusivulla http://localhost/. Sivua pitää pystyä muokkaamaan normaalina käyttäjänä, ilman sudoa. Tee uusi, laita vanhat pois päältä. Uusi sivu on hattu.example.com, ja tämän pitää näkyä: asetustiedoston nimessä, asetustiedoston ServerName-muuttujassa sekä etusivun sisällössä (esim title, h1 tai p).
  • e) Tee validi HTML5 sivu.
  • f) Anna esimerkit 'curl -I' ja 'curl' -komennoista. Selitä 'curl -I' muutamasta näyttämästä otsakkeesta (response header), mitä ne tarkoittavat.
  • m) Vapaaehtoinen, suosittelen tekemään: Hanki GitHub Education -paketti.
  • n) Vapaaehtoinen, vaikea: Tee Apachelle nimipohjainen virtuaalipalvelu (name based virtual host). Voit simuloida nimipalvelun toimintaa hosts-tiedoston avulla.
  • o) Vapaaehtoinen, vaikea: Laita sama tietokone vastaamaan kahdellla eri sivulla kahdesta eri nimestä. Eli kaksi weppisiteä samalla koneelle, esim. foo.example.com ja bar.example.com.

Ensi kerralla vuokrataan kone pilvestä. Kannattaa ottaa luottokortti mukaan. Myös debit-luottokortti käy. Vaikka käyttäisit ilmaisia Github Education -krediittejä, nekin tarvitsevat yleensä luottokortin. Suosittelen kokeilemaan oikeiden, tuotantoon kelpaavien palveluiden vuokraamista, mutta voin keksiä jonkin vaihtoehtotehtävän jos et halua.

Vinkit

  • Esimerkkisivun poistaminen lienee lienee ainoa kohta, jossa ikinä muokkaat weppisivua pääkäyttäjän oikeuksin. 'echo hello|sudo tee /var/www/html/index.html'
  • 'sudo tail /var/log/apache2/access.log', 'sudo tail /var/log/apache2/error.log',
  • 'tail -f /var/log/apache2/access.log', ctrl-C
  • sudo systemctl enable --now apache2
  • Kotisivu kielletty (403 Forbidden)? 'chmod ugo+x $HOME $HOME/public_html/', 'ls -ld $HOME $HOME/public_html/'
  • Karvinen 2012: Short HTML5 page
  • Onko weppisivu validi https://validator.w3.org
  • sudo systemctl restart apache2
  • Github Education
    • Aloita rekisteröimällä @haaga-helia.fi tunnus Githubiin.
    • Jos sinulla on jo Github-tunnus, Haaga-Helian sähköpostiosoitteen voi liittää vanhaan tunnukseen.
    • Muista klikata vahvistussähköposti.
    • GitHub Education.

h4 Maailma kuulee

  • x) Lue ja tiivistä. Tiivistelmäksi riittää muutama ranskalainen viiva per artikkeli. (Tässä alakohdassa ei tarvitse tehdä testejä tietokoneella)
  • a) Vuokraa oma virtuaalipalvelin haluamaltasi palveluntarjoajalta. (Vaihtoehtona voit käyttää ilmaista kokeilujaksoa, GitHub Education krediittejä; tai jos mikään muu ei onnistu, voit kokeilla ilmaiseksi vagrant:ia paikallisesti. Suosittelen kuitenkin harjoittelemaan oikeilla, tuotantoon kelpaavilla julkisilla palveluilla).
  • b) Tee alkutoimet omalla virtuaalipalvelimellasi: tulimuuri päälle, root-tunnus kiinni, ohjelmien päivitys.
  • c) Asenna weppipalvelin omalle virtuaalipalvelimellesi. Korvaa testisivu. Kokeile, että se näkyy julkisesti. Kokeile myös eri koneelta, esim kännykältä.
  • d) Vuokraa domain-nimi ja aseta se osoittamaan virtuaalipalvelimeesi.*

Vinkit:

  • Aina hyvät salasanat. Salasana on todella tärkeä kohta tietoturvassa.
  • Muista tehdä reikä tulimuuriin. sudo ufw allow 22/tcp; sudo ufw enable; sudo ufw allow 80/tcp
  • Käyttäjälle saa sudo-oikeudet lisäämällä ryhmään "sudo". Muita artikkelissa mainittuja ryhmiä "adm", "admin"... ei välttämättä ole koneellasi.
  • sudo apt-get update; sudo apt-get dist-upgrade; sudo systemctl reboot
  • Nykyisin demonin uudelleenkäynnistys 'sudo systemctl restart apache2' (ei enää service)
  • Perinteisesti lokit ovat olleet tekstitiedostoissa /var/log/ alla. Nyt ne ovat siirtymässä journalctl:n. Archwiki: systemd/Journal. Tunnilla jonkun palveluntarjoajan valmiskuvaa käyttäessä lokien löytämisessä oli kummallisuuksia.
  • Julkisia nimiä vuokraa mm NameCheap
  • Nimen säätäminen
    • "Advanced DNS"
    • A-tietue, @ (tarkoittaa sitä nimeä, jota ollaan käsittelemässä), virtuaalipalvelimen julkinen IP
    • Toinen A-tietue www:lle
    • Muut tietueet (esim palveluntarjoajan mainokset) kannattaa poistaa
    • Muutokset tulevat näkyviin 5 min - 4 tunnin kuluttua
  • Raportteja palvelimen vuokraamisesta ja nimen säätämisestä https://www.google.com/search?q=namecheap+karvinen (muista lähdeviitteet)
  • * Jos et jostain syystä halua vuokrata oikeaa nimeä, voit vaihtoehtotehtävänä kokeilla nimipalvelua tai sen simulointia hosts-tiedoston avulla. Tällöin voit tehdä nimipalvelutietojen analysoinnin mistä vain julkisessa käytössä olevasta nimestä.
  • Suosittelen kuitenkin oikean nimen vuokraamista ja asettamista. Github Education -paketin mukana saattaa tulla ilmaisia nimiä. Ilmaiset tai halvat nimet ovat usein edullisia vain ensimmäisen vuoden.
  • Tuotantoon yleensä .com nimi on sopivin.

h5 Koko juttu

  • a) Koko juttu. Asenna uusi, tyhjä virtuaalikone. Tee koneelle tavalliset alkutoimet. Asenna sille Apache-weppipalvelin ja SSH-etähallintapalvelin. Tee uusi etusivu weppipalvelimelle niin, että sivuja voi muokata normaalikäyttäjän oikeuksin. Käytä tässä name based virtual host -tekniikkaa. (Raportoi työskennellessä. Tämän harjoituksen voi hyvin tehdä VirtualBoxissa tai muussa paikallisesssa ympäristössä.)
  • b) Pubkey. Automatisoi kirjautuminen julkisella SSH-avaimella.
  • c) Digging host. Tutki domain-nimesi nimesi tietoja 'host' ja 'dig' -komennoilla. Analysoi tulokset. Vertaa tuloksia nimen vuokraajan (namecheap.com, name.com...) weppiliittymässä näkyviin asetuksiin. (Jos sinulla ei ole omaa nimeä käytössä, voit tutkia jotain muuta nimeä).
  • m) Vapaaehtoinen: Asenna vagrant, asenna sillä uusi virtuaalikone.

Vinkit

  • On hyvä idea kokeilla koko jutun asentamista useamman kerran. Itse tehtävässä tämä raportoidaan vain kerran. Voit halutessasi tehtävän tehtyäsi kokeilla tätä useamman kerran raportoimatta. Yleensä eka kerta vie tunteja, toka 1-2 h ja kymmenes kerta 15-20 minuttia. Samalla aivokapasiteettia vapautuu nippeleiden ja nappeleiden vahtaamisesta suurempiin ja haastavampiin kysymyksiin.
  • ssh-keygen, ssh-copy-id
  • journalctl --since yesterday|grep -i ssh
  • sudo apt-get -y install bind9-dnsutils bind9-host # asentaa komennot 'host' ja 'dig'
  • Vagrantilla on todella nopea tehdä ja poistaa virtuaalikoneita. Helpottaa harjoittelua. Ulkomuistista:
    • Asennus
    • Käyttö
      • vagrant init debian/bookworm64
      • vagrant up
      • vagrant ssh
      • ja lopuksi, kun haluat tuhota virtuaalikoneen ja kaikki sen sisältämät tiedostot: 'vagrant destroy'

h6 DJ Ango

  • x) Lue ja tiivistä. Tiivistelmäksi riittää muutama ranskalainen viiva per artikkeli. (Tässä alakohdassa ei tarvitse tehdä testejä tietokoneella. Nämä ovat pitkiä artikkeleita, tässä pääpaino on lukemisella, jotta saat tehtävät tehtyä. Voit laittaa muutaman ranskalaisen viivan esim. omista huomoioista artikkelista. Eli tällä kertaa ei tarvita laajaa eikä kattavaa tiivistelmää.)
  • a) Tee yksinkertainen esimerkkiohjelma Djangolla.
    • Voit käyttää testipalvelinta, kunhan se ei näy Internetiin.
    • Riittää, kun ohjelmasi näkyy esimerkiksi Django Adminsissa.
    • Voit halutessasi tehdä aivan samanlaisen kuin Teron CRM-esimerkissä.
  • b) Tee Djangon tuotantotyyppinen asennus
    • Voit tehdä asennuksen omalle, paikalliselle virtuaalikoneelle. Sen ei tarvitse näkyä Internetiin.

Vinkit

  • Käytä systemaattista työtapaa
  • Tee muistiinpanot samalla kun työskentelet
  • Lue virheilmoitukset lokeista
  • Pienin testattava kokonaisuus kerralla
  • Varmista paikkasi ajoissa
    • ICI001AS3A-3004 Palvelinten hallinta (sopii jatkoksi tälle kurssille)
    • ICI001AS3A-3005 Palvelinten hallinta (sopii jatkoksi tälle kurssille)
    • ICI005AS3A-3001 Tunkeutumistestaus (haastava)
    • ICT8TN034-3004 Python weppipalvelu - ideasta tuotantoon (kahdeksan päivää w21-w22)

Adminstrivia

This has been updated after publishing, and will be updated as needed.

Tux logo by Larry Ewing.