Italo Valcy Capacitação LTSP – Onda Digital 1 Linux Terminal Server Project – LTSP Linux Terminal Server Project – LTSP Italo Valcy da Silva Brito 1 1 Departamento de Ciência da Computação Universidade Federal da Bahia Treinamento Onda Digital, Fev/2011
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Italo Valcy Capacitação LTSP – Onda Digital 1
Linux Terminal Server Project – LTSPLinux Terminal Server Project – LTSP
Italo Valcy da Silva Brito1
1Departamento de Ciência da ComputaçãoUniversidade Federal da Bahia
Treinamento Onda Digital, Fev/2011
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Sobre o curso
Módulo 1: Introdução, histórico, desenvolvimento, casos de sucesso
Módulo 2: Noções de Rede Local. Mapeamento dos diretórios e arquivos utilizados pelo LTSP (servidor e terminais). Tipos de boot remoto. Ambientes Desktop.
Os softwares apresentam uma evolução exponencial, exigindo cada vez mais recursos computacionais
Para suprir essa exigência, é necessário atualização constante do parque computacional
O que fazer com o hardware obsoleto?
Doação para instituições de inclusão digital
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LTSP – IntroduçãoMotivação
Após a reciclagem digital, temos máquinas com as seguintes características:
Baixa capacidade de processamento
Pouca memória
Geralmente sem disco rígido
Qual utilização dar a essas máquinas?
Mesmo o Linux mais simples, pode exigir recursos computacionais inexistentes nessas máquinas
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LTSP – IntroduçãoLTSP – Linux Terminal Server Project
Surge o LTSP (Linux Terminal Server Project, Projeto Servidor de Terminais baseado em Linux)
As aplicações executam no servidor e são acessíveis via “terminais-leves” (thin-clients)
O servidor possui maiores requisitos de poder computacional (cpu, memória, rede)
Os terminais, com pouca memória, processamento e sem disco, executam de maneira transparente ao usuário as aplicações
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LTSP – IntroduçãoLTSP – Linux Terminal Server Project
Com LTSP, pode-se diminuir drasticamente o custo de implantação de um laboratório de informática, possibilitando a inclusão digital de uma parcela maior da população
Utiliza Software Livre
Permite escalabilidade
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LTSP – IntroduçãoDesenvolvimento
O LTSP foi desenvolvido originalmente por Jim McQuillan, nos Estados Unidos, em 1999
Atualmente conta com desenvolvedores de todo o mundo
Dado as características do LTSP, pode-se usá-lo para facilitar o gerenciamento de um laboratório:
Centralizar a manutenção dos clientes no servidor
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LTSP – IntroduçãoArquitetura
Baseado na arquitetura cliente-servidor
Boot via rede
Rede local de alta velocidade
Sistema básico em memória
Aplicações executadas no servidor
Renderização no cliente
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LTSP – IntroduçãoOutros recursos
LTSP-Cluster
Maior desempenho e escalabilidade do ambiente
Acesso aos recursos locais
CDRom, USB, Impressoras
Execução de aplicações locais
Terminais com maior capacidade computacional
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Agenda
Módulo 2 – Conceitos iniciais
Redes e configuração no GNU/Linux
Diretórios do LTSP
Inicialização do LTSP
Ambientes Desktop
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Conceitos básicosRede Local
Arquitetura TCP/IP
GNU/Linux em rede
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Redes
A função básica de uma rede é transportar dados de ponto à outro:
Pode ser entre dois micros, em uma pequena sala
Pode ser entre dois servidores localizados fisicamente em países distintos
Entretanto, para o software não faz diferença se os computadores a serem interligados estão na mesma sala ou à 5.000Km de distância. Como isso é possível?
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Redes
A arquitetura da rede é uma estrutura lógica e formal que especifica como os diversos componentes devem se comunicar entre si.
Assim, a arquitetura de rede em uso hoje nas redes locais (Local Area Network - LAN) bem como na atual Internet é derivada do modelo conceitual OSI (Open System Interconnection), desenvolvido pela ISO (International Standards Organization), chamdo modelo TCP/IP.
Este modelo, teve por objetivo a interoperabilidade, compatibilidade, portabilidade e escalabilidade exigidos para implementação de uma rede de computadores
Necessidade de interligação
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Redes
Protocolos
Equipamentos e meios físicos
Softwares
Principais componentes
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Redes
É a padronização de leis e procedimentos que são dispostos à execução de determinada tarefa. Na comunicação de dados e na interligação em rede, protocolo é um padrão que especifica o formato de dados e as regras a serem seguidas. Sem protocolos, uma rede não funciona. Um protocolo especifica como um programa deve preparar os dados para serem enviados para o estágio seguinte do processo de comunicação.
Grande maioria definida pela IETF
Exemplos: TCP/IP, DNS, SMTP, HTTP, OSI
Protocolos
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Redes
Concentrador (hub, switch, bridge)
Cabos
Roteadores
Estação de trabalho
Modem
Servidor
Placa de rede
Equipamentos de rede
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Redes
Softwares necessários para implementar a rede:
Implementar a hierarquia de protocolos
Implementar comunicação com o hardware e o sistema operacional
Softwares de rede
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RedesModelos de rede
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RedesSurgimento do TCP/IP
A suíte de protocolos TCP/IP foi adotada como um padrão militar em 1983, e desde então se tornou o padrão mundial para comunicações de rede na Internet e em muitas LANs, substituindo protocolos proprietários em muitos casos.
O modelo TCP/IP possui apenas “4 camadas” (ao invés das 7 do seu “genitor”, o OSI).
Todos os sistemas operacionais modernos suportam o TCP/IP
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RedesSurgimento do TCP/IP
O nome TCP/IP se refere a dois protocolos:
TCP (Transmission Control Protocol) que é o protocolo responsável pelo controle e qualidade da comunicação entre a origem (transmissor) e o destino final (receptor).
IP (Internet Protocol) que é o responsável pelo endereçamento nas redes, de forma que os dados cheguem a seu destino de acordo com o endereço de rede fornecido.
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RedesCanais virtuais ou ports
Em uma comunicação TCP/IP por uma única conexão física (meio de comunicação físico) podemos ter diferentes serviços simultâneos compartilhando essa conexão.
Para tanto, cada serviço tem um canal lógico (virtual) específico denominado de port, que é um número no TCP. Alguns ports mais utilizados:
Port 110 = pop3 (para receber e-mails)
Port 25 = smtp (para enviar e-mails)
Port 80 = http (acesso à páginas web)
Port 389 = ldap (protocolo leve de acesso à diretórios)
Port 53 = DNS
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RedesCamadas do modelo TCP/IP
A arquitetura TCP/IP divide seus processos em um modelo de quatro camadas:
Aplicação: Protocolos de aplicação: FTP, TELNET, DNS, SNMP, SMTP.
Transporte: transferência de dados host-to-host: TCP, UDP.
Rede: roteamento de datagramas da origem até o destino: IP, protocolos de roteamento.
Enlace de rede e física: transferência de dados entre elementos de rede vizinhos. Tráfego de bits.
É comum separar a parte física da camada de “Enlace de rede e física” para facilitar a compreensão e comparação com o modelo OSI.
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RedesEncapsulamento dos dados
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RedesExemplo de conexão
Rede A Rede B
HOST A HOST B
Roteador
Hosts/Rede Host/RedeHost/Rede
Inter-Rede Inter-RedeInter-Rede
TransporteTransporte
AplicaçãoAplicação
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RedesPrincipais equipamentos de rede
Hub
Switchs
Roteadores
Placas de Rede
Firewall
IDS
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RedesProtocolos – IP (Internet Protocol)
Para haver comunicação entre redes distintas, se faz necessário a utilização do protocolo IP
Define o endereçamento na camada 3.
A comunicação é feita através de pacotes denominados datagramas IP (unidade básica da transmissão).
Versões em uso: IPv4 (32 bits) e IPv6 (128 bits)
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RedesProtocolos – IP (Internet Protocol)
Um endereço IP é formado através da utilização de endereços binários compostos de 32 bits, agrupados em 4 blocos de 8 bits separados por um “.” cada
Na base decimal, é representado por 4 blocos, cada um separado por um “.” da seguinte forma:
X.X.X.X – onde X varia de 0-255 (2^8 possibilidades em cada posição)
Exemplos:
200.17.147.8
208.67.222.222
189.105.178.76
10.1.154.116
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RedesProtocolos – IP (Internet Protocol)
A primeira parte de um endereço identifica a rede e a segunda parte identifica o host. De acordo ao “tamanho” dessas partes (quantidade de octetos), dividimos os endereços IPs em classes:
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RedesDHCP ( Dynamic Host Configuration Protocol)
Protocolo de serviço TCP/IP que oferece configuração dinâmica de terminais, com concessão de endereços IP de host e outros parâmetros de configuração para clientes de rede.
Pode trabalhar com atualização:
Manual
Automática
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RedesICMP - Internet Control Message Protocol
Para testar a disponibilidade entre hosts em diferentes redes, um protocolo específico foi inventado: o ICMP (Internet Control Message Protocol)
Ferramentas comumente utilizadas em ambientes GNU/Linux que são baseadas neste protocolo são o ping e o traceroute
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RedesICMP - Internet Control Message Protocol
~$ ping -c 4 www.dcc.ufba.brPING dcc.ufba.br (200.128.57.8) 56(84) bytes of data.64 bytes from dcc.ufba.br (200.128.57.8): icmp_req=1 ttl=57 time=15.1 ms64 bytes from dcc.ufba.br (200.128.57.8): icmp_req=2 ttl=57 time=13.6 ms64 bytes from dcc.ufba.br (200.128.57.8): icmp_req=3 ttl=57 time=11.9 ms64 bytes from dcc.ufba.br (200.128.57.8): icmp_req=4 ttl=57 time=10.2 ms
--- dcc.ufba.br ping statistics ---4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3004msrtt min/avg/max/mdev = 10.250/12.748/15.113/1.823 ms
ping: Ferramenta de teste de conectividade
Exemplo (sucesso):
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GNU/Linux em RedeConexões
O Linux trata os adaptadores de rede através do tipo de conexão.
Vamos utilizar um adaptador de rede do tipo Ethernet, pois estaremos abordando apenas redes locais (LANs).
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GNU/Linux em RedeAdaptadores de rede
O nome dado aos adaptadores ethernet é eth, e o Linux insere um número para referência após cada adaptador instalado. Assim temos:
1º adaptador de rede – eth0
2º adaptador de rede – eth1
E assim por diante...
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GNU/Linux em RedeAdaptadores de rede
Um outro dispositivo normalmente configurado é denominado loopback, cujo ip é 127.0.0.1 (RFC1700). O loopback, tem como nome associado "localhost" e referencia a própria máquina.
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GNU/Linux em RedeComandos básicos
# ifconfig – Verifica o visualiza, ativa ou desativa uma interface de rede
# ip – visualiza ou manipula rotas, dispositivos, políticas de roteamento e túneis IP.
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GNU/Linux em RedeConfigurando uma interface: ifconfig
Para visualizar informações sobre as interfaces configuradas, digitamos ifconfig sem parâmetros. Para visualizar informações de uma interface específica, devemos passar o nome da interface como parâmetro.
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GNU/Linux em RedeConfigurando uma interface: ifconfig
Alguns parâmetros
-a exibe todas as interfaces presentes, mesmo as inativas.
<nome> [ip] netmask <addr>, define a netmask para uma interface. Exemplo:
A. O comando route é usado para mostrar ou manipular a tabela de roteamento IP em sistemas GNU/Linux e Unix.
A tabela de roteamento é usada para configurar rotas estáticas para hosts ou redes específicas via uma interface depois de tê-la configurado com o ifconfig.
Quando as opções add ou del são usadas o route modifica a tabela de roteamento.
Sem essas opções, route exibe o conteúdo atual da tabela de roteamento.
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GNU/Linux em RedeDefinindo rotas: route
Exibir a tabela de rotas:# route nTabela de Roteamento IP do KernelDestino Roteador MáscaraGen. Opções Métrica Ref Uso Iface172.101.0.0 0.0.0.0 255.255.255.248 U 0 0 0 eth1169.254.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 1000 0 0 eth10.0.0.0 172.101.0.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth1
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GNU/Linux em RedeDefinindo rotas: route
A sintaxe é a seguinte:
route add default gw {ADDRESS} {INTERFACE}
Onde:ADDRESS: específica o IP do gateway.
INTERFACE: especifica a interface a ser usada.
Por exemplo, supondo nosso gateway com IP 192.168.1.254, usamos o seguinte comando:
route add default gw 192.168.1.254
Para remover o gateway:
route del default
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GNU/Linux em RedeSalvando as configurações
No Debian GNU/Linux, a configuração padrão das interfaces de rede é feita no arquivo /etc/network/interfaces
Uma configuração básica com IP fixo poderia ser:
Reiniciamos o serviço:
/etc/init.d/networking restart
# The loopback network interfaceauto loiface lo inet loopback# The primary network interfaceauto eth0iface eth0 inet staticaddress 192.168.0.10netmask 255.255.255.0broadcast 192.168.0.255gateway 192.168.0.1
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GNU/Linux em RedeSalvando as configurações
É possível também configurar o /etc/network/interfaces para obter um endereço IP automaticamente através do protocolo DHCP (Dynamic Host Control Protocol):
# The loopback network interfaceauto loiface lo inet loopback# The primary network interfaceauto eth0iface eth0 inet dhcp
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GNU/Linux em RedePrática
Prática sobre configuração de rede no GNU/Linux
Ver roteiro pratica-redes-gnu-linux.pdf
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Diretórios no LTSPO ambiente chroot
Para transformar uma máquina em um thin-client, precisaremos de um sistema mínimo na estação
Carregado a partir do servidor
Executa na memória da estação
Este ambiente é chamado chroot/opt/ltsp/<arch>
Ex: /opt/ltsp/i386/
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Inicialização LTSPProcesso de inicialização do LTSP (1)
Carregar o kernel do Linux na memória do thin-client (via Etherboot ou PXE)
O Kernel inicializa todo o sistema e os periféricos que ele reconhece
Configuração de rede (IP, rota, NFS/NBD server, etc.)
Montar o sistema de arquivos raiz (root):
NFS: /opt/ltsp/<arch>
NBD: /opt/ltsp/images/<arch>.img
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Inicialização LTSPProcesso de inicialização do LTSP (2)
no_root_squash: root no cliente é root no servidor (por padrão é mapeado para nobody)
no_subtree_check: caso a pasta compartilhada não seja uma partição, deve-se checar se um arquivo requisitado está na pasta adequada ou não (quando exportar a partição inteira, essa opção aumenta o desempenho)
sync | async: a escrita em um arquivo deve ou não ser sincronizada entre os clientes