دانلود کتاب آموزشی لینوکس برای متخصصین Cloud و DevOps جلد اول

این دوره آموزشی طراحی شده است تا مهارت‌های لینوکس لازم برای متخصصین Cloud و DevOps را ارائه دهد. شرکت‌کنندگان با مفاهیم پایه و پیشرفته لینوکس، ابزارها، و تکنیک‌هایی که برای مدیریت زیرساخت‌های ابری و خودکارسازی فرآیندها نیاز دارند، آشنا می‌شوند.

پیش‌نیازهای دوره

• آشنایی ابتدایی با سیستم‌عامل لینوکس.
• دانش پایه در زمینه Cloud و DevOps (اختیاری ولی مفید).

بخش 1. مقدمه‌ای بر لینوکس برای Cloud و DevOps

فصل 1. اهمیت لینوکس در محیط‌های ابری و DevOps

• چرا لینوکس انتخاب اول در Cloud و DevOps است؟
  • تسلط لینوکس در سرورها و دیتا سنترها.
  • متن‌باز بودن و پشتیبانی گسترده از ابزارهای Cloud و DevOps.
  • سازگاری با تکنولوژی‌های نوظهور مانند کانتینرها و Kubernetes.
• مزایای استفاده از لینوکس در زیرساخت‌های ابری:
  • مقیاس‌پذیری بالا.
  • امنیت و پایداری در محیط‌های تولیدی.
  • پشتیبانی از ابزارهای مدیریت زیرساخت مانند Ansible، Terraform، و Puppet.

فصل 2. معرفی سیستم‌عامل‌های لینوکسی محبوب

• بررسی توزیع‌های اصلی لینوکس و مقایسه آنها:
  • Ubuntu:
    • محبوب‌ترین توزیع برای Cloud و DevOps.
    • ابزارهای از پیش نصب‌شده برای توسعه‌دهندگان.
  • CentOS/RHEL:
    • توزیع‌های پایدار برای محیط‌های سازمانی.
    • پشتیبانی از ابزارهای مدیریتی مانند SELinux.
  • Debian:
    • پایه بسیاری از توزیع‌ها مانند Ubuntu.
    • پایداری بالا برای سرورهای حساس.
  • Amazon Linux:
    • بهینه‌شده برای AWS.
    • قابلیت سازگاری بالا با خدمات ابری.
• معیارهای انتخاب توزیع مناسب:
  • پشتیبانی فنی.
  • نیازمندی‌های پروژه.
  • جامعه کاربران و مستندات موجود.

فصل 3. اصول مدیریت کاربران، گروه‌ها و دسترسی‌ها

• تعریف کاربران و گروه‌ها:
  • کاربران سیستم (Root، کاربران عادی، و کاربران سیستم).
  • گروه‌ها و نحوه مدیریت آنها.
• مدیریت دسترسی‌ها:
  • تفاوت سطوح دسترسی در لینوکس (Read, Write, Execute).
  • استفاده از دستورات:
    • useradd، usermod، و userdel برای مدیریت کاربران.
    • groupadd، groupmod، و groupdel برای مدیریت گروه‌ها.
• کاربردهای DevOps در مدیریت کاربران:
  • ایجاد کاربران موقت برای توسعه‌دهندگان.
  • محدودسازی دسترسی‌ها برای افزایش امنیت.
• امنیت در مدیریت کاربران:
  • استفاده از فایل‌های sudoers.
  • بررسی لاگ‌های دسترسی در /var/log/auth.log.

بخش 2. مفاهیم پایه لینوکس

فصل 1. مدیریت فایل‌ها و دایرکتوری‌ها

• معرفی ساختار دایرکتوری در لینوکس (مثل /home, /etc, /var).
• استفاده از دستورات اصلی:
  • ls: مشاهده لیست فایل‌ها و دایرکتوری‌ها.
  • cd: تغییر مسیر به دایرکتوری‌های مختلف.
  • cp: کپی کردن فایل‌ها و پوشه‌ها.
  • mv: انتقال یا تغییر نام فایل‌ها.
  • rm: حذف فایل‌ها و دایرکتوری‌ها.
• کار با دستورات جستجو:
  • find: جستجوی فایل‌ها براساس نام، اندازه، یا ویژگی‌های دیگر.
  • grep: جستجو در محتوای فایل‌ها.
• بررسی تفاوت دایرکتوری‌های مطلق (/) و نسبی (. و ..).

فصل 2. مدیریت مجوزها و مالکیت

• معرفی سیستم مجوزدهی لینوکس:
  • مالک فایل (Owner).
  • گروه فایل (Group).
  • سایر کاربران (Others).
• تنظیم مجوزها:
  • chmod: تغییر مجوزهای فایل با استفاده از مقادیر عددی و نمادین.
  • chown: تغییر مالکیت فایل.
  • chgrp: تغییر گروه فایل.
• کار با umask:
  • تعیین مقدار پیش‌فرض مجوز فایل‌ها و دایرکتوری‌های جدید.

فصل 3. مدیریت فایل‌های متنی

• کار با ویرایشگرهای متنی:
  • nano: یک ویرایشگر ساده و کاربر پسند.
  • vim: ویرایشگر پیشرفته برای کاربران حرفه‌ای.
  • cat: نمایش محتوای فایل‌های متنی.
  • less و more: مشاهده محتوای فایل‌های بزرگ.
• جستجو و جایگزینی متن در فایل‌ها:
  • استفاده از دستورات sed و awk.
• ترکیب دستورات برای پردازش متن:
  • استفاده از grep و cut برای فیلتر کردن داده‌ها.

فصل 4. کار با لینک‌ها

• لینک‌های سخت (Hard Link):
  • مفهوم و کاربرد.
  • نحوه ایجاد با ln (مانند: ln file1 file2).
• لینک‌های نرم (Soft Link یا Symbolic Link):
  • تفاوت آن با لینک سخت.
  • ایجاد لینک نرم با ln -s (مانند: ln -s file1 shortcut).

فصل 5. بررسی و مانیتورینگ سیستم فایل

• مشاهده فضای دیسک:
  • df: نمایش فضای موجود روی پارتیشن‌ها.
  • du: محاسبه فضای استفاده شده توسط فایل‌ها و دایرکتوری‌ها.
• بررسی فایل‌های سیستمی:
  • استفاده از file برای بررسی نوع فایل.
  • استفاده از stat برای مشاهده جزئیات فایل.

فصل 6. فشرده‌سازی و مدیریت آرشیو

• کار با ابزارهای فشرده‌سازی:
  • gzip و gunzip.
  • tar برای ایجاد و استخراج آرشیو.
  • zip و unzip برای فایل‌های آرشیوی.
• ترکیب tar و gzip برای آرشیو و فشرده‌سازی (مانند: tar -czvf archive.tar.gz file1 file2).

فصل 7. مدیریت خط فرمان و ترمینال

• استفاده از دستورات:
  • pwd: نمایش مسیر فعلی.
  • history: مشاهده تاریخچه دستورات.
  • clear: پاک کردن ترمینال.
• استفاده از کلیدهای میانبر:
  • Ctrl + C: متوقف کردن فرآیند جاری.
  • Ctrl + L: پاک کردن صفحه.
  • Tab: تکمیل خودکار دستورات.
• کار با متغیرها در خط فرمان:
  • تنظیم متغیرهای محیطی (export).

فصل 8. بررسی فایل‌های سیستمی و لاگ‌ها

• مشاهده لاگ‌ها:
  • خواندن لاگ‌ها در /var/log.
  • استفاده از tail و head برای مشاهده خطوط اول یا آخر فایل.
• مدیریت فایل‌های سیستمی:
  • حذف فایل‌های موقتی از /tmp.

فصل 9. مدیریت ورودی و خروجی

• کار با ریدایرکشن‌ها:
  • > و >>: ذخیره خروجی دستورات در فایل.
  • <: وارد کردن داده از فایل به دستور.
• کار با pipe (|):
  • ترکیب چند دستور برای پردازش داده.

بخش 3. مدیریت بسته‌ها و نرم‌افزارها

فصل 1. مدیریت بسته‌ها در توزیع‌های مختلف لینوکس

• Debian/Ubuntu:
  • دستورات پایه مدیریت بسته‌ها:
    • apt-get update و apt-get upgrade برای به‌روزرسانی سیستم.
    • apt-get install [package_name] برای نصب بسته.
    • apt-get remove [package_name] برای حذف بسته.
    • apt-cache search [keyword] برای جستجوی بسته‌ها.
  • مدیریت پیشرفته با dpkg:
    • dpkg -i [package.deb] برای نصب فایل‌های .deb.
    • dpkg -r [package_name] برای حذف بسته‌ها.
• CentOS/RHEL:
  • دستورات مدیریت بسته:
    • yum install [package_name] برای نصب بسته.
    • yum update و yum upgrade برای به‌روزرسانی سیستم.
    • yum remove [package_name] برای حذف بسته.
    • yum search [keyword] برای جستجوی بسته‌ها.
  • مدیریت پیشرفته با rpm:
    • rpm -i [package.rpm] برای نصب فایل‌های .rpm.
    • rpm -q [package_name] برای بررسی نصب بودن بسته.
    • rpm -e [package_name] برای حذف بسته.
• dnf (جایگزین yum در نسخه‌های جدیدتر CentOS/RHEL):
  • عملکرد مشابه yum با بهینه‌سازی‌های بیشتر.

فصل 2. مدیریت مخازن نرم‌افزاری

• افزودن مخازن جدید:
  • Debian/Ubuntu:
    • ویرایش فایل /etc/apt/sources.list برای افزودن یا حذف مخازن.
    • استفاده از add-apt-repository [repository_name].
  • CentOS/RHEL:
    • استفاده از فایل‌های کانفیگ در مسیر /etc/yum.repos.d/.
    • افزودن مخازن جدید با دستورات yum-config-manager.
• مدیریت کلیدهای GPG مخازن:
  • وارد کردن کلیدها با apt-key add یا rpm --import.

فصل 3. نصب و به‌روزرسانی نرم‌افزارها

• نصب بسته‌ها از مخازن:
  • دستورهای apt-get، yum، و dnf.
• به‌روزرسانی سیستم:
  • apt-get upgrade و apt-get dist-upgrade.
  • yum update و dnf upgrade.
• مدیریت وابستگی‌ها (Dependencies):
  • خودکارسازی مدیریت وابستگی‌ها با ابزارهای APT و YUM.

فصل 4. مدیریت بسته‌ها به صورت دستی

• دانلود و نصب بسته‌ها:
  • دانلود فایل‌های .deb یا .rpm از وب‌سایت‌ها و نصب دستی با dpkg یا rpm.
• استخراج محتویات بسته‌ها برای بررسی:
  • استفاده از دستور ar برای بسته‌های .deb.
  • استفاده از دستور rpm2cpio برای بسته‌های .rpm.

فصل 5. عیب‌یابی در مدیریت بسته‌ها

• بررسی مشکلات نصب:
  • بررسی پیام‌های خطای مربوط به dpkg و apt-get.
  • دستور apt-get -f install برای تعمیر وابستگی‌های خراب.
• پاکسازی سیستم:
  • استفاده از apt-get autoremove و yum clean all برای حذف فایل‌های اضافی.
• لاگ‌های مرتبط با مدیریت بسته‌ها:
  • مشاهده لاگ‌ها در مسیر /var/log/apt/ یا /var/log/yum.log.

فصل 6. ابزارهای جایگزین برای مدیریت بسته‌ها

• Snap:
  • نصب: snap install [package_name].
  • حذف: snap remove [package_name].
  • بررسی: snap list.
• Flatpak:
  • نصب: flatpak install [repository] [package_name].
  • اجرا: flatpak run [package_name].
  • حذف: flatpak uninstall [package_name].

فصل 7. ساخت و مدیریت بسته‌ها

• ایجاد بسته‌های شخصی:
  • استفاده از ابزار dpkg-deb برای ساخت بسته‌های .deb.
  • استفاده از ابزار rpmbuild برای ساخت بسته‌های .rpm.
• مدیریت سورس کد نرم‌افزارها:
  • کامپایل و نصب از سورس:
    • دانلود سورس با git clone.
    • کامپایل با make و نصب با make install.

فصل 8. مقایسه ابزارهای مدیریت بسته‌ها

• APT در مقابل YUM/DNF:
  • مزایا و معایب هر ابزار.
• Snap و Flatpak:
  • کاربردها در مقابل بسته‌های کلاسیک.

بخش 4. مدیریت سرویس‌ها و فرآیندها

فصل 1. مدیریت سرویس‌ها با Systemd

1. مفاهیم اولیه Systemd:
   • معرفی Systemd و نقش آن در مدیریت سرویس‌ها.
   • ساختار فایل‌های یونیت (Unit Files) در Systemd.
2. دستورات اصلی Systemd:
   • systemctl start و systemctl stop: شروع و توقف سرویس‌ها.
   • systemctl restart و systemctl reload: راه‌اندازی مجدد و بارگذاری مجدد تنظیمات سرویس‌ها.
   • systemctl status: مشاهده وضعیت فعلی سرویس‌ها.
3. مدیریت سرویس‌های راه‌اندازی خودکار:
   • systemctl enable و systemctl disable: فعال یا غیرفعال کردن سرویس‌ها هنگام بوت سیستم.
   • systemctl list-unit-files --type=service: مشاهده سرویس‌های فعال و غیرفعال.
4. عیب‌یابی سرویس‌ها:
   • journalctl: مشاهده لاگ‌های سرویس‌ها برای تحلیل مشکلات.
   • فیلتر کردن لاگ‌ها بر اساس نام سرویس یا بازه زمانی.

فصل 2. نظارت و مدیریت فرآیندها

1. مفاهیم پایه فرآیندها در لینوکس:
   • تفاوت بین فرآیندهای foreground و background.
   • مفهوم PID (Process ID) و PPID (Parent Process ID).
2. دستورات اصلی برای نظارت بر فرآیندها:
   • ps و ps aux: نمایش اطلاعات فرآیندهای در حال اجرا.
   • top و htop: مانیتورینگ فرآیندها به صورت تعاملی (Interactive).
   • pgrep: جستجوی فرآیندها بر اساس نام.
3. کنترل فرآیندها:
   • kill و pkill: خاتمه دادن به فرآیندها.
   • nice و renice: تغییر اولویت فرآیندها.
4. ابزارهای پیشرفته برای نظارت بر فرآیندها:
   • atop: نظارت جامع بر سیستم و فرآیندها.
   • strace: دیباگ کردن فرآیندها و بررسی رفتار آنها.
   • lsof: بررسی فایل‌هایی که توسط فرآیندها باز شده‌اند.

فصل 3. مدیریت پردازش‌های پس‌زمینه

1. اجرای فرآیندها در پس‌زمینه:
   • استفاده از & برای اجرای دستورات در پس‌زمینه.
   • استفاده از jobs برای مشاهده فرآیندهای پس‌زمینه.
2. مدیریت فرآیندهای معلق (Suspended):
   • fg: بازگرداندن فرآیند به حالت foreground.
   • bg: ادامه دادن فرآیند در پس‌زمینه.

فصل 4. عیب‌یابی و رفع مشکلات فرآیندها و سرویس‌ها

1. بررسی مشکلات مصرف منابع:
   • شناسایی فرآیندهایی که منابع زیادی مصرف می‌کنند.
   • استفاده از ابزارهایی مانند iotop و vmstat.
2. تحلیل لاگ‌های سیستم و سرویس‌ها:
   • بررسی فایل‌های لاگ در /var/log/.
   • استفاده از journalctl برای دسترسی به لاگ‌های Systemd.
3. مدیریت فرآیندهای گیر کرده (Zombie Processes):
   • شناسایی فرآیندهای زامبی با ps aux | grep Z.
   • راه‌حل‌های مختلف برای مدیریت فرآیندهای زامبی.

بخش 5. شبکه در لینوکس برای DevOps و Cloud

فصل 1. تنظیمات شبکه

• معرفی و مفاهیم اولیه شبکه در لینوکس.
• تنظیم آدرس‌های IP استاتیک:
  • ویرایش فایل‌های تنظیمات شبکه (مانند /etc/network/interfaces یا /etc/sysconfig/network-scripts/).
• تنظیم DHCP برای آدرس‌دهی پویا.
• مدیریت کارت‌های شبکه با استفاده از ip و ifconfig.

فصل 2. مدیریت فایل‌های تنظیمات شبکه

• ساختار فایل‌های تنظیمات شبکه در توزیع‌های مختلف:
  • Debian/Ubuntu: فایل /etc/network/interfaces.
  • RHEL/CentOS: فایل‌های /etc/sysconfig/network-scripts/.
• استفاده از Network Manager برای مدیریت تنظیمات.
• بازبینی و راه‌اندازی مجدد سرویس‌های شبکه با systemctl.

فصل 3. بررسی اتصالات شبکه

• استفاده از دستورات زیر برای بررسی اتصال:
  • ping: بررسی دسترسی به دستگاه‌های دیگر در شبکه.
  • netstat و ss: مشاهده پورت‌ها و اتصالات باز.
  • ip route و route: مدیریت و نمایش مسیرها.

فصل 4. رفع مشکلات شبکه

• ابزارهای عیب‌یابی شبکه:
  • traceroute: بررسی مسیرهای ارسال داده.
  • tcpdump: تحلیل بسته‌های شبکه برای رفع مشکلات.
• بررسی فایل‌های لاگ مرتبط با شبکه:
  • Debian/Ubuntu: فایل /var/log/syslog.
  • RHEL/CentOS: فایل /var/log/messages.

فصل 5. امنیت شبکه در لینوکس

• مدیریت فایروال:
  • کار با iptables برای تنظیم قوانین ترافیکی.
  • استفاده از firewalld برای پیکربندی پویا.
• پیکربندی SSH:
  • تغییر پورت پیش‌فرض.
  • استفاده از کلیدهای عمومی و خصوصی برای احراز هویت.
• محدودسازی دسترسی‌ها با Fail2Ban.

فصل 6. مدیریت اتصال از راه دور با SSH

• راه‌اندازی سرور SSH و پیکربندی فایل sshd_config.
• استفاده از ابزارهای SSH:
  • scp: کپی فایل‌ها بین دستگاه‌ها.
  • ssh-keygen: ایجاد کلیدهای SSH.
  • مدیریت تونل‌های SSH.
• رفع مشکلات متداول در اتصال SSH.

فصل 7. مانیتورینگ ترافیک شبکه

• نظارت بر شبکه با ابزارهای زیر:
  • iftop: مشاهده مصرف پهنای باند.
  • nload: بررسی جریان ورودی و خروجی داده.
• بررسی پهنای باند و تأخیر با iperf.

فصل 8. پروتکل‌ها و ابزارهای شبکه در Cloud و DevOps

• معرفی پروتکل‌های رایج مانند:
  • HTTP/HTTPS، FTP، DNS.
• پیکربندی سرورهای شبکه:
  • راه‌اندازی سرور DNS با bind.
  • پیکربندی سرور وب با nginx یا apache.

فصل 9. مجازی‌سازی و شبکه‌های کانتینری

• تنظیم شبکه در محیط‌های مجازی مانند Docker:
  • بررسی شبکه‌های پیش‌فرض Docker (bridge, host, overlay).
  • تنظیم شبکه‌های سفارشی در Docker.
• مدیریت شبکه در Kubernetes:
  • استفاده از CNI (Container Network Interface).
  • تنظیمات اولیه سرویس‌ها و پادها.

فصل 10. بهینه‌سازی شبکه برای محیط‌های ابری

• پیکربندی شبکه‌های چندگانه در AWS/GCP/Azure.
• استفاده از VPN و تنظیم تونل‌های امن.
• مدیریت شبکه‌های خصوصی و عمومی در زیرساخت‌های ابری.