هل تريد الانتقال إلى المستوى التالي في Linux؟ شرح المصطلحات المتقدمة

إن نظام Linux الحديث سهل الاستخدام للغاية، ولكن للاستفادة من إمكاناته الكاملة، يتعين عليك التعرف على بعض المفاهيم المتقدمة. دعنا نلقي نظرة على سبعة موضوعات رئيسية لرفعك من مستخدم عادي لنظام Linux إلى مستخدم محترف.

1 Shell وBash والبرامج النصية

أ صدَفَة يتم تعريفه كمترجم لسطر الأوامر. إنه البرنامج الذي يأخذ الأوامر التي تكتبها في محطة طرفية/وحدة تحكم، ويحولها إلى تعليمات يمكن للنواة معالجتها، ثم يرسل الناتج إلى المحطة الطرفية/وحدة التحكم.

تستخدم معظم أنظمة Linux باش (بورن مرة أخرى شيل) كغلاف افتراضي—لأنه متعدد الاستخدامات وكافٍ للاستخدام العادي. ومع ذلك، هناك غلافات أخرى متاحة، مثل Zsh وKsh وfish وTcsh. للتحقق من الغلاف الذي تستخدمه، اكتب “echo $SHELL” في المحطة الطرفية.

الآن، أ نص برمجي هو ملف يحتوي على سلسلة من الأوامر. يتم تنفيذ هذه الأوامر بالترتيب عند تشغيل البرنامج النصي من المحطة الطرفية. يمكن أن يكون هذا أداة أتمتة قوية على Linux، مما يسمح لك بتجميع المهام المعقدة في أمر واحد.

2 X11، ووايلاند، وXWayland

اكس11 لقد كان بروتوكول نظام النوافذ الافتراضي لأنظمة التشغيل Linux وUnix-like منذ طرحه في منتصف الثمانينيات. وهو يستخدم نموذج العميل والخادم. تُسمى نوافذ التطبيق التي تتفاعل معها “عملاء”. يقوم “الخادم”، المعروف أيضًا باسم خادم X، بمعالجة أحداث الإدخال من هؤلاء العملاء، على سبيل المثال، تحركات النوافذ، ثم يقوم بإخراج كيفية استجابة العميل. X11 هو بروتوكول نظام النوافذ الذي يحمل مدخلات المستخدم من العميل إلى خادم X والإخراج مرة أخرى إلى العملاء.

الآن، وايلاند بروتوكول خادم العرض هو بروتوكول أكثر حداثة (تم تطويره في عام 2008 بواسطة Red Hat). وهو يبسط بنية الخادم والعميل، ويعزز الأمان والأداء. ويسمح لنافذة التطبيق بالتواصل مباشرة مع الملحن (المزيد حول هذا في القسم التالي)، وبالتالي تقليل النفقات العامة ووقت الاستجابة. كما أن البنية المبسطة مهيأة لتحسين الأمان.

في وقت كتابة هذه المقالة، انتقلت أغلب توزيعات البرامج الشائعة إلى Wayland. ومع ذلك، فإن بعض التطبيقات المحسّنة لـ X11 ليست حتى الآن متوافق مع Wayland. لحل هذه المشكلة، لدينا إكس واي لاند– طبقة توافقية، تتيح لتطبيقات X11 العمل في بيئة Wayland.

لتحقق ما إذا كان نظامك يستخدم Wayland أو X11، أدخل الأمر التالي في محطتك الطرفية:

echo $XDG_SESSION_TYPE

3 مديرو النوافذ والملحقون

هل سبق لك أن حركت نافذة تطبيق على Linux، فقط لتجد أن حدود النافذة تتحرك بينما تظل النافذة الداخلية فارغة وتستغرق بضع ثوانٍ للرسم؟ يحدث هذا عندما تتصرف حدود النافذة كما هو متوقع، ولكن تستغرق العناصر المرئية داخل النافذة وقتًا طويلاً للرسم.

كما ترى، يمكن التحكم في حدود النافذة والمرئيات الموجودة داخل النافذة بواسطة نظامين منفصلين، وخاصة في أنظمة X11. للتحكم في وضع النوافذ ومظهرها على الشاشة، يجب عليك مديري النوافذإنها تسمح لك بنقل النوافذ وتغيير حجمها وتصغيرها وتكبيرها، بالإضافة إلى عرض حدود النوافذ وأشرطة العنوان.

ومن ناحية أخرى، لدينا الملحنونإنهم مسؤولون عن عرض المحتوى داخل كل نافذة. يجمع برنامج التحرير بين الصورة النهائية المعروضة من التطبيق والتأثيرات الرسومية مثل الشفافية والظلال والرسوم المتحركة لإنشاء صورة واحدة يتم عرضها داخل النوافذ.

في بيئات X11 التقليدية، عادةً ما يكون مدير النوافذ والمُنسِّق مكونين منفصلين. يوفر هذا النهج المعياري المرونة ولكنه قد يؤدي أيضًا إلى مزيد من التعقيد وعدم استقرار النظام المحتمل – مثل المثال الذي شاركته سابقًا.

لإصلاح هذه المشكلة، قام Wayland بدمج مدير النوافذ والملحن في مكون واحد – ملحن وايلانديؤدي هذا إلى تبسيط البنية الأساسية، مما قد يؤدي إلى تحسين الأداء والأمان. فيما يلي بعض الأمثلة على Wayland Compositors التي نراها في توزيعات البرامج العادية التي تعمل بنظام Wayland:

• تمايل:مدير نوافذ مبلط مصمم ليكون بديلاً مباشرًا لمدير النوافذ i3 المستند إلى X11 ولكن لـ Wayland.
• تمتم (تم تصميمه في البداية لـ X11): مدير النوافذ الافتراضي لـ GNOME.
• كوين (تم تصميمه في البداية لـ X11): مدير النوافذ الافتراضي لـ KDE Plasma.

4 نوى لينكس مخصصة

غالبًا ما نشير إلى Linux باعتباره نظام تشغيل، ولكنه في الواقع اسم النواة التي تعمل على تشغيل نظام التشغيل. النواة هي في الأساس جوهر نظام التشغيل الذي يربط بين الأجهزة والبرامج. يتم صيانة نواة Linux الرسمية بواسطة Linux Torvalds ومجتمع Linux. ومع ذلك، وبروح Linux الحقيقية، قام الناس بتعديل النواة الرسمية لتشمل تحسينات الأداء، ودعم الأجهزة المحسّن، أو ميزات إضافية.

يمكنك استبدال نواة Linux الرسمية على نظامك بواحدة من هذه النوى المخصصة للحصول على أداء أفضل. تتطلب معظم توزيعات Linux تجميع نواة Linux المخصصة يدويًا وتثبيتها على توزيعك. ومع ذلك، فإن بعض توزيعات Linux المتقدمة مثل Manjaro وGaruda تمنحك خيارًا آخر. تطبيق واجهة المستخدم الرسومية لاستبدال النواة الافتراضية مع واحدة مخصصة.

فيما يلي بعض أنوية Linux المخصصة الأكثر شيوعًا:

• نواة الزن: يضيف تحسينات للجدولة وتحسينات لإدارة الذاكرة لتعزيز الأداء في تطبيقات الألعاب والوسائط المتعددة. تم تصميمه للاستخدام العام على سطح المكتب، ويوفر تجربة مستقرة وموثوقة.
• نواة ليكيوركس: يتضمن جدولًا مخصصًا (موكيس) وتحسينات تعطي الأولوية لانخفاض زمن الوصول والاستجابة. وهو مثالي للاعبين ومستخدمي سطح المكتب الذين يسعون إلى تعظيم الأداء، على الرغم من أنه قد يكون غير مستقر بعض الشيء اعتمادًا على الأجهزة.
• نواة XanMod: يتضمن تصحيحات لجدولة المهام بشكل أسرع وتقليل زمن انتقال الإدخال/الإخراج لتحسين الأداء العام للنظام. خيار مستقر نسبيًا للمستخدمين الذين يعطون الأولوية للأداء الخام لأحمال العمل العامة.
• مسح نواة لينكس: تم تطوير هذه النواة بواسطة Intel، وهي تتضمن تصحيحات وتكوينات مختلفة لتحسين أداء وحدة المعالجة المركزية والذاكرة من Intel، مما يجعلها خيارًا جيدًا للمستخدمين الذين يستخدمون معالجات Intel.

قد تكون عملية التجربة والخطأ لتحديد نواة Linux المخصصة التي تعمل بشكل أفضل مع إعدادات الأجهزة المحددة لديك عملية تعتمد على التجربة والخطأ. ومن المفيد تجربة خيارات مختلفة ومعرفة أداء نظامك، والالتزام بالخيار الذي يعطي أفضل النتائج.

5 Systemd و SysV Init

عند تشغيل نظام Linux، فإن أول عملية يتم تشغيلها هي نظام التشغيل init — والذي يحمل معرف العملية (PID) رقم 1. تستخدم معظم توزيعات Linux الحديثة بشكل أساسي أحد نظامي التشغيل init: SystemD أو SysV Init. يمكنك التحقق من نظام التشغيل init الذي يستخدمه توزيعك من خلال تشغيل هذا الأمر في المحطة الطرفية الخاصة بك:

ps -p 1

إذا أظهر الناتج “systemd”، فأنت تستخدم SystemD. أما إذا أظهر “init”، فأنت تستخدم SysV Init.

نظام د هو نظام التشغيل الأحدث والأكثر شيوعًا والذي تستخدمه جميع توزيعات Linux الشهيرة، بما في ذلك Ubuntu وFedora وArch Linux. وهو مصمم ليكون أسرع وأكثر كفاءة. يستخدم نظامي الحالي الذي يعمل بنظام Garuda Linux أيضًا SystemD. ومع ذلك، فإنه يعاني من بعض المشكلات الفنية التي تجعله مثيرًا للانقسام في مجتمع Linux.

ونتيجة لذلك، تتجنب بعض توزيعات Linux نظام SystemD واستخدم نظام init الأقدم—SysV Initتتضمن أنظمة التهيئة الشائعة الأخرى runit وOpenRC وUpstart. ولكل منها نهجها الفريد في إدارة الخدمات وتهيئة النظام.

إن معرفة نظام التشغيل الذي تستخدمه أمر بالغ الأهمية إذا كنت تريد بدء (أو إيقاف) خدمة معينة أثناء تشغيل النظام. على سبيل المثال، واجهت مشكلة حيث يتم إلغاء تنشيط جدار الحماية غير المعقد (UFW) تلقائيًا بعد إعادة التشغيل. لحل هذه المشكلة، كنت بحاجة إلى استخدام نظام التشغيل لبدء تشغيل جدار الحماية غير المعقد تلقائيًا أثناء تشغيل النظام. نظرًا لأنني كنت أستخدم SystemD، فقد استخدمت نظام التحكم الأمر. ولكن إذا كنت أستخدم SysV، كنت سأحتاج إلى خدمة يأمر.

6 أنواع أنظمة الملفات

مع زيادة معرفتك بنظام Linux، ستجد أنه يدعم مجموعة كبيرة ومتنوعة من أنظمة الملفات، على عكس Windows، الذي يستخدم في المقام الأول نظام NTFS لنظام الملفات الرئيسي ونظام FAT أو exFAT للتخزين الخارجي. تستخدم معظم أنظمة Linux نظام ext4 افتراضيًا، ولكن هناك خيارات شائعة أخرى.

• إكست4:اختيار موثوق به لمعظم حالات الاستخدام.
• زد اف اس:تم تطوير ZFS بواسطة Sun Microsystems، وهو يوفر فحص سلامة البيانات، وRAID مدمج، والتقاط الصور. وهو متاح لـ أوبونتو كميزة اختيارية ويمكن تثبيته على توزيعات أخرى.
• نظام الملفات XFS:نظام الملفات الافتراضي في توزيعات Red Hat Enterprise Linux مثل Fedora، والمعروف بقدرته على التوسع ومقاومته للتجزئة.
• بي تي آر إف إس:يركز على سلامة البيانات والتسامح مع الأخطاء والإدارة السهلة مع ميزات مثل اللقطات الفورية وRAID المدمج. إنه نظام الملفات الافتراضي في Garuda Linux.

يستخدم Linux أيضًا أنظمة ملفات ثانوية لأغراض محددة، مثل tmpfs للملفات المؤقتة في الذاكرة وvfat لأقسام التمهيد أو التوافق مع Windows.

للتحقق من أنظمة الملفات التي يستخدمها توزيع Linux الخاص بك، اكتب د ف -ت في المحطة الطرفية واضغط على Enter.

إذا كنت تريد تغيير أنظمة الملفات في نظام Linux الحالي، ستحتاج إلى عمل نسخة احتياطية لبياناتك ثم تهيئة القسم(الأقسام) إلى نوع نظام الملفات المطلوب.

7 SELinux و AppArmor

تشتهر Linux بأمنها، لكنها ليست محصنة ضد الاختراق. إذا كان لديك ملفات وبيانات مهمة على جهاز الكمبيوتر الذي يعمل بنظام Linux، فيجب عليك أن تلعب دورًا نشطًا في ضمان تكوينه ليكون آمنًا قدر الإمكان. للقيام بذلك، تحتاج إلى معرفة المزيد عن سيلنكس و تطبيق أرمور. كلاهما عبارة عن وحدات أمان Kernel Linux تضيف طبقة إضافية من الأمان عن طريق تقييد ما يمكن للتطبيقات القيام به، مما يقلل من خطر استغلال الثغرات الأمنية.

لقد حصلت سيلنكس افتراضيًا في Fedora وRed Hat Enterprise Linux (RHEL). ومع ذلك، يمكنك أيضًا التثبيت والتكوين تم تطوير نموذج أمان النواة هذا بواسطة وكالة الأمن القومي الأمريكية (NSA) ويوفر تحكمًا دقيقًا في وصول التطبيقات إلى الموارد باستخدام عناصر التحكم في الوصول الإلزامي (MAC). إنه معقد ولكنه يوفر أمانًا شاملاً، مما يجعله مناسبًا للبيئات ذات الأمان العالي.

بعد ذلك، لدينا تطبيق أرموريقدم نهجًا أبسط قائمًا على المسار للأمان، مما يجعل من الأسهل تكوينه مع الاستمرار في توفير الحماية الفعالة. AppArmor هو الإعداد الافتراضي على Ubuntu وSUSE Linux Enterprise Server (SLES). ومع ذلك، إذا كنت تستخدم توزيعًا مختلفًا، فإن AppArmor متاح في جميع مستودعات Linux الرئيسية، ويمكنك قم بتثبيته بسهولة على أي توزيعة لينكس تفضلها.

إن فهم هذه المفاهيم المتقدمة في لينكس أمر بالغ الأهمية لأي شخص يتطلع إلى الارتقاء بمهاراته من مستخدم عادي إلى مستخدم محترف. من خلال استكشاف تعقيدات الأغلفة وأنظمة النوافذ والنوى المخصصة وتهيئة النظام وأنظمة الملفات ووحدات الأمان، ستكتسب تقديرًا أعمق لمرونة وقوة لينكس.