Linux Palvelimet 2024 alkusyksy
Kurssi ICI003AS2A-3010 +lp

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-3010
Timing	2024 period 1, early autumn, weeks w34-w41
Credits	5 cr
Classes	Wed 17:40 - 20:30 online, mandatory participation (agenda)
Max students	50
Language	Finnish (+reading material in English)
Remote	Yes, fully remote
Feedback	4.6 / 5 Excellent feedback
Services	Moodle, Jitsi, Laksu. Optionally Tero's list.
First class	2024-08-21 w34 Wed 17:40, 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 iltaa 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 keskiviikkoisin 17:40 - 20:30 videokonfferenssina.

Viikko	Aihe
Peruskäyttö
2024-08-21 w34	1. Asennus, lisenssit.
2024-08-28 w35	2. Komentokehote. Ylläpito, paketinhallinta.
Demonit
2024-09-04 w36	3. Apache-weppipalvelin.
2024-09-11 w37	4. Julkisen palvelimen vuorkaaminen.
2024-09-18 w38	5. Nimen vuokraaminen.
Automatisointi
2024-09-25 w39	6. Ohjelmat weppipalvelimella, hei Python Django.
2024-10-02 w40	7. Ohjelmointi.
Loppuhuipennus
2024-10-09 w41	8. 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.

Seuraavia kursseja

Palvelinten hallinta ICI001AS3A (sopii kaikille tämän kurssin läpäisseille)
Tunkeutumistestaus ICI005AS3A (sopii haasteita etsiville)
Sovellusten hakkerointi
Verkon hakkerointi
Teron uutiskirje (Voit poimia rusinat pullasta, mm. kutsuja vierailuluennoille. Viestejä harvoin, joka viestissä unsubscribe-nappi.)

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 ovat virallisia vasta, kun ne on annettu tunnin päätteeksi. Niitä ei siis tule tehdä etukäteen, sillä ne arvioidaan sen annetun tehtävänannon mukaan. Ennen vahvistamista tehtäviin voi tulla olennaisiakin muutoksia.

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."

Läksyt ovat virallisia vasta, kun Tero on antanut ne tunnin päätteeksi. Niitä ei pidä tehdä etukäteen, sillä tuntien muuttuessa läksytkin muuttuvat.

h0 Hei weppi

a) Julkaise oma sivu weppiin.

Vinkit

Karvinen 2023: Create a Web Page Using Github

h1 Oma Linux

x) Lue ja tiivistä (Muutama ranskalainen viiva kustakin artikkelista riittää. Tässä alakohdassa ei tarvitse tehdä testejä tietokoneella)
- Raportin kirjoittaminen
- Free Software Foundation: FSF Free Software Definition (eritoten neljä vapautta)
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

Tee täsmällinen ja toistettava raportti. Kuvaile myös ympäristö (host OS, rauta...). Sellainen, millä voi aiheuttaa samat virheet joita löysit, ja korjata ne samalla tavalla.
Install Debian on Virtualbox - Updated 2023
Viimeisin Debian Live -levykuva tavalliselle PC:lle debian-live-12.6.0-amd64-xfce.iso - Jos ensimmäinen palvelin ei vastaa, käytä peilejä (mirrors), esim 1, 2, 3. Linux-kuvia voi ladata myös Torrent-vertaisverkosta.
Kirjoita raporttia samalla kun työskentelet
Jos jäät jumiin, tee vielä tarkempi raportti hankalasta kohdasta. Ota kaikki virheilmoitukset talteen. Luettele eri valitsemasi lähestymistavat. Ja katsotaan tunnilla yhdessä lisää.
Arvioi kaksi tehtäväpalautusta, kun olet palauttanut omasi. (kuten aina)
Weppisivun tekeminen Githubiin https://terokarvinen.com/2023/create-a-web-page-using-github/
Ota ruutukaappauksia. Kuvia on helppo lisätä Markdowniin.
Palautus aina 24 h ennen seuraavaa tapaamiskertaa.
Tee myös h0, jos se jäi tunnilla kesken
Kohta sinulla on oma Linux-harjoitusympäristö, kokonaan omassa hallussa. Tunnilla nähdään!
Muista lähdeviitteet
- Kurssi
- Tehtävänannot https://terokarvinen.com/linux-palvelimet/
- Manuaalisivut
- Weppisivut
- ja kaikki muutkin käyttämäsi lähteet

h2 Komentaja Pingviini

x) Lue ja tiivistä (Muutama ranskalainen viiva riittää. Tässä alakohdassa ei tarvitse tehdä testejä tietokoneella. Lisää jokin oma kysymys, idea tai huomio)
- Karvinen 2020: Command line basics revisited (nämä komennot ja hakemistot kannattaa myös opiskella ulkoa ja harjoitella automaatiotasolle)
a) Micro. Asenna micro-editori.
b) 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?
c) 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.
d) The Friendly M. Näytä 2-3 kuvaavaa esimerkkiä grep-komennon käytöstä. Ohjeita löytyy 'man grep' ja tietysti verkosta.
e) Pipe. Näytä esimerkki putkista (pipes, "|").
f) Rauta. Listaa testaamasi koneen rauta (‘sudo lshw -short -sanitize’). Asenna lshw tarvittaessa. Selitä ja analysoi listaus.
g) Vapaaehtoinen: Valitse muutama rivi lokeista. Tulkitse ja analysoi.
h) Vapaaehtoinen: Asenna jokin plugin micro-editorille ja kokeile sitä. Vaikkapa palettero, cheat tai runit.

Vinkkejä:

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

h3 Hello Web Server

Tästä alkaa demonien osuus. Seuraavien viikkojen aikana opit rakentamaan weppipalvelun ja vuokraamaan sille paikan julkisesta pilvestä.

Nyt kokeillaan soveltaa ohjeita. Name Based Virtual Host -tehtävän haaste tulee siitä, että saat tehdä itsellesi uusia asetuksia ohjeista.

x) Lue ja tiivistä (Muutama ranskalainen viiva kustakin artikkelista riittää. Tässä alakohdassa ei tarvitse tehdä testejä tietokoneella)
- The Apache Software Foundation 2023: Apache HTTP Server Version 2.4 Documentation: Name-based Virtual Host Support
- Karvinen 2018: Name Based Virtual Hosts on Apache – Multiple Websites to Single IP Address
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.
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. Voit simuloida nimipalvelun toimintaa hosts-tiedoston avulla.

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.