Tema 104: Dispositivos, sistemas de archivos Linux y el estándar de jerarquía de archivos

Objetivos del tema 104

104.1 Creación de particiones y sistemas de archivos

Importancia

Descripción

El candidato debe ser capaz de configurar particiones de disco para después crear sistemas de archivos en medios tales como discos duros. Se incluye el manejo de las particiones swap.

Áreas de conocimiento clave:

Administrar tablas de particiones MBR y GPT
Usar diversos comandos mkfs para crear distintos sistemas de archivos tales como:
- ext2/ext3/ext4
- XFS
- VFAT
- exFAT
Conocimientos básicos del sistema de archivos Btrfs, incluyendo los sistemas de archivos multidispositivo, la compresión y los subvolúmenes.

Contenidos

Artículo sobre que sistema de archivos es mejor, si ext4 o xfs: https://linuxopsys.substack.com/p/ext4-vs-xfs-which-filesystem-should

104.2 Mantener la integridad de los sistemas de archivos

Importancia

Descripción

El candidato debe ser capaz de mantener un sistema de archivos estándar así como los datos adicionales asociados a un sistema de archivos con registro de diario (journaling).

Áreas de conocimiento clave:

Verificar la integridad de los sistemas de archivos.
Supervisar el espacio libre y los inodos.
Solucionar problemas simples relacionados con los sistemas de archivos.

Contenidos

Ejemplos de uso

Buscar y listar los archivos más pesados de un directorio por tamaño

find /home -type f -exec ls -lh {} + | awk '{ print $5,$9}' | sort -hr | head -n 10
#Donde:
#-exec ls -lh {} + -> -exec ejecutara el comando ls -lh, {} es un marcador de posición en find que se reemplaza por los archivos encontrados.
+ permite ejecutar un comando en todos los archivos encontrados de una vez, en lugar de hacerlo por cada archivo individualmente.
#awk '{ print $5,$9}' ->
#sort -hr

Buscar y listar los archivos más pesados de un directorio (ejemplo /home)

du -ah /home | grep '^ *[0-9\.]\+G' | sort -rh | head -n 10
#Donde
#grep '^ *[0-9\.]\+G' -> busca líneas que comienzan con cero o más espacios, seguidos de una secuencia de uno o más dígitos o puntos, y terminan con una "G".

Muestra los 10 archivos más pesados del directorio y sus subdirectorios

du -ah . | sort -rh | grep '^ *[0-9\.]\+G' | head -n 10

104.3 Controlar el montaje y desmontaje de los sistemas de archivos

Importancia

Descripción

El candidato debe ser capaz de configurar el montaje de un sistema de archivos.

Áreas de conocimiento clave:

Montar y desmontar sistemas de archivos de forma manual.
Configurar el montaje del sistema de archivos en el arranque.
Configurar sistemas de archivos extraibles y montables por el usuario.
Uso de etiquetas e identificadores únicos universales (UUIDs) para la identificación y el montaje de sistemas de archivos.
Conocimientos de las unidades de montaje de systemd.

Contenidos

104.5 Administración de los permisos y los propietarios de los archivos

Importancia

Descripción

El candidato debe ser capaz de controlar el acceso a los archivos mediante el uso apropiado de sus permisos y propietarios.

Áreas de conocimiento clave:

Administrar los permisos de acceso a archivos regulares y especiales así como a directorios.
Usar modos de acceso tales como el suid, el sgid y el sticky bit para mantener la seguridad.
Saber cambiar la máscara de creación de archivos.
Usar el campo grupo para otorgar acceso a archivos a miembros de un grupo.

Contenidos

Permisos

Tenemos tres tipos de bits de permisos:

Permisos

Fichero

Directorio

R - Read

Leer fichero

Listar Directorio

W - Write

Escribir/Modificar/Eliminar (rm)

Guardar contenido*

X - Execute

Ejecutar comandos o software

Acceder a directorio (con cd por ejemplo o ls -l) por como funciona.

*Puedes encontrarte con que puedes guardar un fichero que no sea w dentro de un directorio que sí tiene permisos de w.

Esta herramienta calculadora te permitirá saber mejor como redactarlo:

IT Tools - Handy online tools for developersittoolsdottech

De la misma forma hay tres entidades:

(u) Owner - propietario del fichero, solo existe un propietario del fichero
(g) Group - Grupo de usuarios
(o) Others - Todos los que no son propietarios o pertenecen al grupo

Todos los permisos pertenecen a un usuario o grupo y estos deben pertenecer mínimo a un grupo

Cuando se hace ls -l aparece una pantalla tal que así:

Como se ve, hay varios conceptos:

verde - tipo de archivo

"-" para fichero
"d" para directorio
"l" para enlace

amarillo - módulos de permisos

rosa - número de hardlinks existentes

azul - usuario actual

morado - grupo de usuarios

naranja - tamaño de fichero

De esta forma tu puedes dar privilegios de sudo o no a alguien. Puedes dar permisos por usuario, por comando o por grupo incluso para tener mas controlados sus permisos.

chmod -> Cambiar el modulo de permisos, se puede cambiar en forma octal o bien en forma simbólica. Para ello se usan las abreviaciones

#Generando permisos 
chmod +x shadow.txt #permiso ejecucion para todos
chmod 
chmod u+x shadow.txt #permiso ejecución solo a usuario

Se puede trabajar con +, - o = para sumar, restar o igualar permisos

chmod 777 -> mal hecho como administrador de sistemas, abre todos los permisos a todos.

chown -> cambiar propietario. Para poder realizar este comando no te basta con tener permisos totales como propietario sino que requieres de permisos de super-usuario root.

sudo chown pue shadow.txt #Cambiar la propiedad del archivo al usuario "pue"
sudo chown xavi:students shadow.txt #Cambiar el usuario y el grupo
sudo chown :students shadow.txt #Cambiar el grupo solamente
sudo chown -R pue:info /home/pue/Documents #Esto dará los mismos permisos de propietario a todos los archivos y directorios de forma recursiva.

chgrp -> cambiar grupo

chgrp

umask -> configuración de permisos por defecto. Si no se modifica, esto solo sirve para la sesión actual.

104.6 Crear y cambiar enlaces duros y simbólicos

Importancia

Descripción

El candidato debe ser capaz de crear y administrar los enlaces duros y simbólicos de un archivo.

Áreas de conocimiento clave:

Crear enlaces.
Identificar enlaces duros y/o simbólicos.
Copiar versus enlazar archivos.
Usar enlaces para facilitar las tareas de administración del sistema.

Contenidos

Un enlace es un fichero que te envía a otra cosa. En Linux hay de dos tipos:

Softlink

Enlace shortcut o acceso directo. Estos se utilizan entre carpetas y entre particiones ya que estan en filesystems diferentes.

df -hT -> para listar carpetas

df -i -> para listar i-nodos

ln -s file1 link-01

ls -lhi

Puedes ver que el enlace no ocupa lo mismo que el archivo original y además apunta al original. Un problema es que tiene un i-nodo especifico por lo tanto gasta un i-nodo.

El numero de i-nodos es limitado y proporcional al tamaño y tipo de partición

Hardlink

Un hardlink o enlace duro a un archivo apunta al i-nodo del archivo en lugar de apuntar al archivo en sí. De esta manera, el hardlink obtiene todos los atributos del archivo original y apunta al mismo bloque de datos que el archivo original.

Para crear un hardlink con ln del archivo file1 con el nombre link_N:

ln file1 link_1
ln file1 link_2

Por mucho que yo haga esto, no subirá el espacio ocupado. Al revisar con ls -lhi se puede observar el número del i-nodo y vemos que es el mismo.

Ejemplo práctico

Con el comando dd, herramienta de clonado, vamos a crear un archivo de peso 1'2GB vacío.

dd if=/dev/zero of=file1 bs=1024k count=1200

Al crear los enlaces:

ln file1 link_1
ln file1 link_2
ln file1 link_3

Revisando con du -sh podemos ver que el tamaño no aumenta por muchos enlaces que cree. De hecho, si yo borro el archivo original pero siguen existiendo los enlaces, podré acceder a estos archivos y seguirá ocupando el espacio de memoria original, pero no más.

Ahora podemos mover el enlace a otro usuario por ejemplo y con ls podremos ver que siguen existiendo el mismo numero de enlaces. Si ahora queremos buscarlo podemos hacerlo por el i-node:

find /home -inum 651699 2>dev/null

104.7 Encontrar archivos de sistema y ubicar archivos en el lugar correspondiente

Importancia

Descripción

El candidato debe estar completamente familiarizado con el Estándar de Jerarquía del Sistema de Archivos (Filesystem Hierarchy Standard, FHS), incluyendo las ubicaciones típicas de archivos y la clasificación de directorios.

Áreas de conocimiento clave:

Entender las ubicaciones correctas de los archivos bajo el criterio del FHS.
Encontrar archivos y comandos en un sistema Linux.
Conocer la ubicación y finalidad de archivos y directorios importantes tal como se definen por el FHS.

Contenidos

Jerarquía de directorios

A continuación hay un resumen:

/bin     #Comandos de operaciones binarias del nucleo
/boot    #Boot loader, kernel y los archivos necesarios
/compat  #En FreeBSD, archivos y librerias para la compatibilidad con Linux binary.
/dev     #Archivos de dispositivos como discos, impresoras...
/etc     #Archivos criticos de arranque y configuración especificos del host
/home    #Directorio básico de usuario
/lib     #Librerias, librerias compartidas y comandos usados por /bin y /sbin 
/media   #Puntos de montado de sistemas de archivos y medios removibles como discos
/mnt     #Puntos de montado temporales como USB
/opt     #Paquetes de software opcionales (usado para compatibilidades)
/proc    #Información de todos los procesos ejecutandose, estructuras de datos interfaz-kernel se genera automáticamente 
/root    #Directorio home del sudo (a veces solo /)
/run     #Punto de inicio de los programas ejecutables (PDIs, sockets, etc.) 
/sbin    #Comandos de nucleo del sistema, binarios del sistema
/srv     #Archivos para la distribución a través de web u otros.
/sys     #Directorio virtual que provee información del sistema 
/tmp     #Archivos temporales
/usr     #Jerarquia de archivos y comandos secundarios
    /usr/bin        #La mayoria de comandos y archivos ejecutables, enlace simbolico
    /usr/include    #Archivos de compilación en C
    /usr/lib        #Librerias y archivos de soporte para programas
    /usr/local      #Software local o datos de configuración, es un reflejo de /usr
    /usr/sbin       #Comandos menos esenciales de administración o reparación, enlace simbolico
    /usr/share      #Items comunes con otros sistemas
        /usr/share/man #Páginas de manuales (man)
    /usr/src        #Codigo fuente para software no-local
    /usr/tmp        #Más espacio temporal
/var     #Información específica del sistema y archivos de configuración que se espera sufran cambios
    /var/adm        #Varios: logs, setup records,bits de administración raros
    /var/log        #Logs de sistema
    /var/run        #Lo mismo que /run, a menudo, un enlace simbolico
    /var/spool      #Almacenamiento de directorios para correo, impresoras, etc.
    /var/tmp        #Espacio temporal

Búsqueda de archivos

Los comandos which y whereis en Linux se utilizan para localizar archivos ejecutables y obtener información sobre la ubicación de programas:

`which`

Este comando muestra la ruta completa de los ejecutables que se encuentran en los directorios especificados en la variable de entorno PATH:

Uso:
```
which comando
which fdisk #Esto localizará ejecutables en el $PATH
```
Ejemplo:
```
which python
```
Esto podría devolver /usr/bin/python si el ejecutable de Python está en ese directorio.

`whereis`

Este comando localiza los archivos binarios, el código fuente y las páginas del manual para un comando específico.

Uso:

whereis comando

Ejemplo:

whereis ls
whereis fdisk #Esto localizará los sistemas ejecutables, binarios y fuentes

Esto podría devolver:

ls: /bin/ls /usr/share/man/man1/ls.1.gz

Indicando las ubicaciones del ejecutable y su página del manual.

Estos dos comandos son más especificas para encontrar cosas:

locate -> localiza cualquier cosa, exige carga al sistema por que busca en su base de datos de directorios. Cuidado por que su base de datos (ls -lh /var/cache/locate) no se actualiza en tiempo real, debe hacerlo manualmente (sudo updatedb)

find -> busca recursos en vivo con la posibilidad de usar filtros

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