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devicii·2022년 1월 24일
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선행지식

1. 가상머신 (Virtural Machine)

컴퓨터 내의 컴퓨터를 만들어 작동하는 가상 환경이다.
가상머신의 중요한 특징은 머신 안에서 돌아가는 소프트웨어가 가상머신이 제공하는 환경 및 자원에 의해 제약을 받으며, 가상세계를 벗어날 수 없다.

가상화가 유용한 상황

-다른 OS를 활용하고 싶은 상황

-위험부담 없이 여러 실험을 하고 싶을 때

  • 하나의 하드웨어에서 여러 개의 가상 서버를 설치해 하드웨어 사용률을 올리고 싶은 상황

1-1 Host, Guest

Host : 실제 컴퓨터를 의미한다.
Guest : 가상 컴퓨터를 의미한다.

2. ISA (Instruction Set Architecture)

명령어의 집합 구조이며, CPU가 인식해서 무슨 명령인지 이해하고 실행할 수 있는 기계어의 명령어를 의미한다.
컴퓨터에서 다양한 과정을 걸쳐서 S/W -> H/W 단계로 넘어가게 되는데, 이때 중간다리 역할을 해주는 녀석이 ISA라고 할 수 있겠다.

2-2 ISA예시

-x64 and x86
x86계열의 CPU가 32비트까지 나와 있고, 64비트까지 지원하도록 확장된 것이 x86-64이다.

-32bit와 64bit의 차이는 무엇인가?

저장 장치의 bit폭이다. 우리는 이 저장 장치를 레지스터라 부른다. 레지스터 우리가 익히 아는 캐시보다도 빠르고, 저장 용량은 더 작다. 컴퓨터 기억 장치 중 가장 빠르게 작업을 수행할 수 있는 녀석이다. 이 크기가 16bit라면 16bitCPU라고 정의하고 64bit라면 64bitCP가 된다.

-레지스터의 bit가 클수록 좋은 점은?
레지스터는 우리가 생각하는 HDD or SSD와 같은 저장 매체가 아니라 연산 대상 및 연산 결과를 기억하는데 사용된다. 16bit가 한 번에 처리할 수 있는 양은 2의 16제곱 65536이고, 64비트는 2^64 18448744073709551616이 된다. 즉 bit가 클수록 많은 양의 데이터를 처리할 수 있기에 더 빠른 연산을 할 수 있다. 특징으로는 x86명령어가 x86_64에서 실행가능하지만 그 반대로는 불가능하다.

-메모리 제한
32bit환경에선 RAM의 한계가 4GB밖에 되지 않는다. 그러나 64bit는 최대 16EB(엑사바이트)까지 지원하지만, 그까지 인식하는 OS가 없다.

2-3 RISC && CISC

  • RISC(Reduced Instruction Set Computing)
  • 단순하고, 빠르고, 효율적인 소수의 명령
  • 복잡한 처리는 모두 소프트웨어를 이용
  • CISC(Complex Instuction Set Computing)
  • 편리하고 강력한 다수의 명령
  • 여러 개의 명령을 하나의 명령으로 처리

++ 요즘 잘 나가는 M1 칩셋이 RISC구조이고, 인텔은 CISC구조를 사용한다.

3. 시스템 가상머신

여러 운영체제를 실행하는 가상 머신의 베이스가 되는 물리 컴퓨터를 다중화하는 것을 시스템 가상머신이라고 한다.
동시에 여러 개의 운영체제를 설치하고 실행하기 위해 메모리를 분할하여 한 개의 컴퓨터에 여러 개의 분리된 실행환경을 생설할 수 있다.

3-1 대표적인 소프트웨어 및 특징

-대표적으로 VMware, VirturalBox, Parellels 등이 존재한다.

-장점
1. 각 운영체제 환경이 분리된 상황에서 같은 컴퓨터에서 병렬적으로 실행할 수 있다.
2. 실제 시스템과 약간 다른 ISA를 제공해준다.

-단점
1. VM이 동일한 하드웨어에 간접적으로 접근해서 효율성이 떨어진다.
2. 동일한 물리적 환경에서 병렬적으로 실행되는 여러 개의 VM은 시스템 환경에 따라서 성능이 달라질 수 있다.

과제 개념

1. CentOS vs Debian

CentOS

  • 2004년도에 최초 출시했으며 배포판 중 가장 인기가 많다.
  • 인기가 많은 이유는 패치가 빠르고, 유틸의 양이 풍족하며 호환성 및 관리하는 툴의 성능이 좋다.
  • 쉬운 GUI가 없다.
  • 레드햇이라는 회사에서 배포한 리눅스이다.

Debian

  • 1993년에 최초로 출시했으며, 온라인 커뮤니티에 시작한 것이 특징이다.
  • 무료라서 개인 사용자들에게 서버용으로 인기가 많고 성능또한 우수하다. 또한 진입장벽이 낮아 초보 유저가 접근하기 용이하다.
  • 많은 패키지를 가지고 있으며, 데스크탑에 특화된 GUI가 있다.
  • 데비안 프로젝트에 속한 개인 그룹이 구축하고 지원하는 것이 특징이다.

2. Partitioning

저장 공간을 여러 개로 분리하는 작업. 실제로 사용하는 데이터와 백업용 데이터를 나눠서 저장하는 등 여러 방면으로 사용할 수 있다. (ex. 윈도우 포맷 후 파티션 할당으로 SSD에 os를 설치하고 HDD는 백업으로 사용)

  • 각 파티션에 대한 정보는 디스크의 파티션 테이블에 저장된다.

  • 이후 운영체제에서는 디스크를 읽을 때 이 테이블을 먼저 읽는다. 운영체제는 이 파티션들을 독립적인 장치로 인식한다.

  • 디스크는 발견 순으로 sda, sdb ...(생략)

  • 파티션은 sd1, sda2... (논리 파티션은 sda5부터)

마운트
하드웨어 장치를 사용하기 위해서 운영체제에 인식시키는 작업이다. 특정 디렉토리에 연결해야 한다.

볼륨
컴퓨터가 인식할 수 있는 파일시스템을 사용해 접근할 수 있는 저장 영역

논리 볼륨
저장공간을 가상화해 물리 디스크 크기에 제한을 두지 않게 할 수 있다. 용량을 유연하게 조절할 수 있고, 실제 데이터에 영향을 끼치지 않고 효과를 테스트할 수 있다.

3. LVM (Logical Volume Manager)

  1. 물리적인 저장 단위는 파티션/디스크이다. 이것은 LVM 물리 볼륨(PV)으로 초기화한다.
  2. 초기화한 물리 볼륨을 볼륨 그룹(VG)으로 통합한다.
  3. 볼륨 그룹에서 각각의 논리 볼륨(LV)를 생성한다.

    LVM은 논리적인 공간 관리의 약자이다. 파티션은 어떤 한 개를 여러 개로 나누는 개념이지고, LVM은 여러 구성을 한 개에 담아주는 개념과 흡사하다. 예를 들어 파티션이 한 개의 수박을 여러 조각으로 자르는 것이라면 LVM은 여러 개의 과일을 한 그릇에 담는다고 생각하자.

언제 LVM을 쓸까?

  • 여러 개의 디스크 공간을 합쳐 한 개처럼 활용하고 싶은 상황
  • 사용하기 애매한 공간의 디스크 파티션을 활용하고 싶을 때
  • 기존에 사용하던 디스크 공간을 확장하고 싶을 때

물리적인 드라이브의 공간이 부족해진다면 파일을 지워서 공간을 확보하던지, 더 큰 용랑의 하드나 SSD를 사용해야한다. 그러나 실제로 서버를 운용할 때 자주 사용하는 리눅스의 경우에는 갑자기 서버에 트래픽이 많이 몰려서 확장을 해야한다거나 할 때마다 데이터를 백업하고 더 큰 용량의 디스크를 교체하기란 사실상 불가능하다.

4. aptitude VS apt

aptitude

  • 상대적으로 기능이 더 많고, 유저 친화적이다 (High Level)
  • 사용자 인터페이스를 추가해 대화형으로 패키지를 검색하고 설치 및 제거를 할 수 있는 고급 패키징 도구에 대한 인터페이스이다.
  • apt보다 상대적으로 HighLevel이며 출시도 apt보다 늦게 했다.
  • 사용하지 않는 패키지를 자동적으로 제거해주거나 설치,제거,업데이트 과정에서 충돌이 있을 경우엔 다른 대안도 함께 제시해준다.

apt

  • 기능이 조금 빈약하지만 제일 기본적인 인터페이스다.(Low Level)
  • 소프트웨어 설치 및 제거를 정상적으로 처리하는 무료 오픈소스이며, GUI가 없고 파생된 것으로는 apt-get, apt_mark, apt-cache등이 있다.
  • aptitud보다 LowLevel이지만 자유성이 높다.
  • aptitude와는 다르게 충돌이 발생할 경우 그냥 안된다는 메시지만 출력해주고, 패키지 자동 제거는 추가 옵션이 필요하다.

5. AppArmor

  • 시스템 관리자가 계정별로 프로그램의 역량을 제한할 수 있게 해주는 리눅스 커널의 보안 모듈이다.
  • CentOS는 SELinux를 사용하고 나머지는 대부분은 AppArmor를 사용하고, SELinux는 IBM & RedHat 계열에서 선호하며 그 외에는 다 AppArmor를 활용한다.
  • 개별 응용프로그램을 보호하는 일에 집중하고, 응용프로그램 단위의 보안 모델을 구현한다.

enforce mode
응용 프로그램이 제한된 동작을 수행하지 못하게 제한하는 모드이다.
compain mode
응용 프로그램을 제한하지 않고, 위반 사항을 보고하는 로그만 만든다.

커널이란?

자원을 최대한 효율적으로 사용할 수 있도록 도와주는 운영체제의 핵심 소프트웨어이다.
예를 들어, 아래와 같은 그림에서 한 개의 프로그램이 작업을 수행해야할 때 하드웨어의 자원을 효율적으로 관리하고 사용할 수 있게 해준다. 커널은 운영체제의 핵심 역할 중 하나이다.

6. UFW

iptables의 설정 도구로서 복잡하지 않은 방화벽(Uncomplicated Fireewall)을 의미한다.

서버는 어디서든지 외부에서 접근이 가능해 보안이 취약할 수 있다. 이에 따라 이미 네트워크 구성에서 하드웨어/소프트웨어에서 방화벽이 이미 사용되고 있을 수 있지만, 각 서버의 방화벽 설정은 매우 유용할 수 있다.
iptables가 매우 적합하지만 설정과 관리가 복잡해 UFW가 나오게 됐다.

ufw status

6. SSH

SSH는 Secure Shell의 약자로, 두 컴퓨터 간의 통신을 하게 해주는 하나의 프로토콜이다.
프로토콜의 예시로는 우리가 흔히들 아는 HTTP, HTTPS, FTP등이 있다.

  • 브라우저가 웹을 띄우기 위하여 서버랑 통신할 때 HTTP, HTTPS를 쓴다면, 서로 다른 컴퓨터가 shell을 통신할 때 사용하는 것중 제일 보편적인게 SSH이다. 기존의 telnet은 암호화가 없어 보안이 취약했다.

sudo ufw status verbose

SSH의 장점

HTTPS에서 통신 중 데이터가 암호화된 것처럼 SSH를 이용한 통신에서는 Client와 Host간의 통신이 암호화됐다. 고로 굉장히 안전하여 많은 사람들이 사용한다.

7. 비밀번호 정책

과제에서는 강력한 비밀번호 정책을 세우기를 원해서 아래와 같은 추가 설정이 필요하다.

아래와 같은 설정을 한 후에

command -> sudo vi /etc/login.defs

login.defs

PASS_MAX_DAYS 30
PASS_MIN_DAYS 2
PASS_WARN_AGE 7
sudo apt install libpam-pwquality
sudo vi /etc/pam.d/common-password

pam_pwquality.so 라인에 아래와 같이 추가한다.

retry=3 => 암호 입력을 최대 3회까지
minlen=10 => 암호의 최소 길이는 10이다.
difok=7	=> 기존 패스워드와 달라야하는 문자의 수는 7
ucredit=-1 => 대문자 한 개 이상
lcredit=-1 => 소문자 한 개 이상
dcredit=-1 => 숫자도 한 개 이상
reject_username => usename이 그대로거나 뒤집혀서 새 패드워드로 사용했는지 확인한다. 맞다면 reject
enforce_for_root => root 사용자가 패스워드를 바꾸려고 할 경우에도 위와 같이 적용

8. sudoers에 로그 보관

sudo 사용 중 잘못된 비밀번호로 인한 오류가 발생할 경우에 원하는 사용자 지정 메시지가 표시돼야 한다.

command -> sudo visudo


### /etc/sudoers

Defualts	authfail_message="Authentication attempt failed." => 권한 획득을 실패할시에 띄울 메시지
Defaults	badpass_message="Wrong password!" 암호 입력이 성공하지 못했을 때
Defaults	log_input => sudo를 통해 입력된 input은 로그에 기록된다.
Defaluts	log_output => sudo를 통해 입력된 output은 로그에 기록된다.
Defaults	requiretty => tty에 연결되지 않은 채로 sudo를 실행하는 것을 금지한다. 예를 들어 쉘에서 sudo 커맨드 금지
Defaults	iolog_dir="/var/log/sudo" => 로그 저장 경로

9. monitoring.sh

-wall

  1. write to all 파일이나 표준 입력은 로그인 된 모든 사용자에게 보여준다.
  2. echo "hello world" | wall || wall <파일이름>

-crontab

  1. 유닉스 계열의 시간 기반 스케줄러
  2. 분-시-일-월-요일 순으로 설정할 수 있다.
  3. 아래의 명령으로 세팅할 수 있다.
crontab -<옵션>
e : 수정
l : 확인
r : 삭제

관련 명령어

  • 시스템의 정보 출력
uname
  • 물리적인 프로세스 갯수
proc
  • 가상 프로세스 갯수
cat /proc/cpuinfo
  • 사용가능한 RAM 용량 및 사용률
free -m (MB단위)
  • 사용 가능한 디스크 용량 및 사용률
df -BM -a(MB크기로 용량을 모두 표시)
  • CPU 사용량
mpstat (sysstat이라는 패키지를 다운 받아서 쉽게 출력)
  • 최종 부팅일시
who
  • LVM 활성 여부
lsblk
  • 활성 연결 수
ss (네트워킹 상태 확인 명령어)
  • ip 확인
/sbin/ipconfig | grep broadcast
  • MAC 주소
/sbin/ifconfig | grep 'ether '
  • sudo 프로그램 실행된 명령 수
grep /var/log/auth.log

!

  • top명령어 등을 이용해 CPU사용량을 알 수 있으나 파싱하기 너무 힘들어서 sysstat을 받아서 mpstat이라는 명령어를 사용하면 쉽게 현재 CPU를 알 수 있다.

10. 보너스 파트

root

  • 최상위 마운트 파티션으로 최상위 디렉토리
  • /bin /etc를 포함

swap

  • 스왑 파티션으로 가상 메모리로 사용하는 파티션
  • /swap 파티션으로 가상 메모리로 사용되는 파티션
  • 실제 물리램이 부족할 때 사용되며 /root와 함께 반드시 필요한 파티션

home

  • 사용자 계정 파티션으로 사용자 계정이 위치함
  • 웹 호스팅 서비스를 할 경우 핻당 파티션의 용량을 가능한 크게 설정해야 한다.

var

  • 로그 파일 파티션으로 시스템의 로그 파일이 기록된다.
  • 로그 파일로 인해 하드 공간을 많이 차지하기 때문에 디스크 용량 부족으로 시스템이 마비되지 않도록 처리하는 작업이 필요하다.

srv

  • 서버 파티션으로 프로토콜을 이용해서 외부 사용자와의 공유를 위해 사용
  • 다른 파티션에 비해 외부 사용자가 비교적 쉽게 접근할 수 있다.

tmp

  • 임시 파티션으로 임시 파일을 저장하거나 시스템에서 임시적으로 작업할 때 사용하는 파티션
  • 멀티미디어 프로그램인 경우 이미지 파일을 해당 디렉토리로 임시적으로 저장한다.

var/log

  • 프로그램 로그 파일등이 따로 저장되는 디렉토리
  • 그 외에는 /var과 동일하다.

Command


#그룹 추가
usermod -G sudo,user42 <사용자이름>
#사용자 추가
sudo adduser user01

#현재 user 한 번에 보는 거
grep /bin/bash /etc/passwd | cut -f1 -d:

#사용자 비밀번호 변경
sudo passwd <사용자이름>

#호스트네임 체크
hostnamectl

#호스트네임 변경
sudo hostnamectl set-hostname <호스트 이름>
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