The Linux System Administrators' Guide

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소개

이 리눅스 시스템 관리자 안내서 (Linux System Administrator's Guide)는 리눅스 시스템을 운용하는데 필요한 시스템 관리 방법을 설명하고 있다. 이 책은 최소한 리눅스 시스템의 기본적인 사용법은 알고 있으나, 시스템 관리에 대해서는 거의 아무것도 모르는 ("그게 뭐지?"라고 생각하는 것처럼) 사람들을 위한 책이다. 이 책은 리눅스를 설치하는 방법에 대해서는 설명하지 않는다. 설치하는 방법에 대해서는 "Installation and Getting Started"를 참고하기 바란다. 기타 리눅스 문서에 대해 더 많은 정보를 원하는 사람들을 위해서, 이 페이지의 맨 아래에 Linux Documentation Project에 대해 간략히 설명하였다.

컴퓨터를 사용 가능하게 하기 위해 필요한 모든 작업들이 곧 시스템 관리 작업이다. 여기에는 파일 백업하기(그리고 필요하면 복원하기), 새로운 프로그램 설치하기, 사용자에게 계정 만들어주기(그리고 더이상 필요없으면 지우기), 파일시스템이 망가지지 않게 하기 등의 작업들이 포함된다. 만일 컴퓨터를 집이라 한다면, 시스템 관리(administration)는 집을 유지보수(maintenance)하는 일과 같다고 할 수 있을 것이며, 여기에는 청소하기, 깨진 창문 고치기와 기타 여러가지 작업들을 포함하게 될 것이다. 그러나 시스템 관리하기를 유지보수하기라고는 하지 않는데, 시스템 관리를 설명하기에 이 개념은 너무 단순하기 때문이다.

이 책의 구조는 많은 장들이 독립적으로 읽기 가능하도록 되어 있어서 만약 백업에 대한 정보를 원한다면 바로 백업에 대한 장을 읽을 수 있다. 이렇게 구성이 독립적으로 되어 있는 것은, 모든 것을 다 읽지 않고서도 필요한 부분만 조금씩 읽을 수 있도록 하여 참고서로 활용하기 쉽게 하기 위해서이다. 그러나 이 책은 기본적으로 안내서이므로, 특정한 경우에만 참고서로 쓰일 수 있을 것이다.

또한, 이 책은 완벽히 모든 것이 설명된 백과사전이 아니다. 시스템 관리자는 언제나 다른 많은 리눅스 문서들을 참고하여야 한다. 결국, 시스템 관리자라는 것은 특별한 권리와 의무를 지닌 한 사용자일 뿐인 것이다. 가장 중요한 참고자료는 매뉴얼 페이지로, 매뉴얼페이지는 명령에 대해 잘 모를때 도와준다.

이 책의 주된 목표는 리눅스 시스템 관리를 설명하는 것이지만, 다른 유닉스에 기반을 둔 운영체제에도 쓸모가 있도록 한다는 것이 일반 원칙이었다. 불행히도 일반적으로 유닉스의 다른 버전사이에는 많은 차이가 있기 때문에, 특히 시스템 관리에 대해 모든 차이점을 다 포함해 설명하기는 힘들다. 더구나 리눅스의 개발 특성에 비추어 보면, 심지어 리눅스조차도 모든 경우를 포함시키기 힘든 것이 사실이다.

또한, 하나의 공식적인 리눅스 배포본이 존재하지 않으므로 많은 사람들이 각기 그들 나름대로의 설정을 갖고 있기 마련이다. 비록 필자는 거의 유일하게 데비안 리눅스(Debian GNU/Linux)를 사용하고 있지만, 이 책은 어떤 하나의 리눅스 배포본을 기준으로 하진 않는다. 될 수 있는대로 배포본 간의 차이점을 지적하려 노력했으며, 여러가지 대안들을 설명하였다.

한편, 각각의 작업에 대해 단지 "쉬운 5단계"를 나열하기 보다는 그 일들이 어떻게 작동되는가를 묘사하려고 노력하였다. 사실 그런 많은 정보들이 모든 사람들에게 필요한 것은 아니므로, 그 부분들은 미리 표시가 되어 있으며 미리 설정된 시스템을 사용한다면 건너 뛸 수도 있다. 그러나 모든 부분을 다 읽는 것은 자연히 시스템에 대한 이해를 높여 줄 것이며, 리눅스를 사용하고 관리하는 일을 더욱 즐겁게 해줄 것이다.

모든 다른 리눅스 개발 작업과 마찬가지로, 이 책을 쓰는 작업도 자발적으로 이루어졌다. 이 책을 쓰는 것이 재미있을 것이라고 생각했고 또한 반드시 행해져야 하는 일이라고 생각해서 이 책을 썼다. 그러나 모든 자발적인 작업이 그렇듯이, 여기에 쏟아부을 수 있는 노력도 역시 한계가 있으며 지식과 경험에도 한계가 있을 수 밖에 없다. 사실, 진정한 고수가 보수를 받으며 몇년씩 집필해서 완성한 그런 문서들처럼 이 매뉴얼이 훌륭하다고는 말할 수 없을지 모른다. 하지만, 이것은 다만 자격지심에서 말해두는 것 뿐이다. 이 매뉴얼이 어느 정도 충분히 훌륭하다고 나는 믿는다.

이 매뉴얼에서는, 이미 자유롭게 사용 가능하도록 문서화 되어 있는 내용들은 거의 포함하지 않았다. 이것은 특히, 예를 들어 mkfs 명령의 자세한 사용법과 같은, 프로그램 특정적인 문서들에 적용되는 원칙이다. 여기서는 단지 그 프로그램들의 용도를 설명하였고 이 책의 목적에 필요한 만큼의 사용법만을 서술했다. 즉, 이 매뉴얼에서 언급한 부분은 모두 해당 문서 중의 일부분일 뿐이다. 만일 이 보다 더 많은 정보가 필요하다면, 그 해당 문서를 직접 찾아 보시기를 너그러운 독자 여러분께 부탁드린다.

나는 이 문서를 될 수 있는대로 개선시키기 위해 노력하고 있다. 그러므로 이 문서를 위한 좋은 아이디어가 있다면 아낌없이 충고해 주기 바란다. 잘못된 문법, 실제로 잘못된 내용, 다시 써야할 필요가 있는 분야에 대한 의견, 다양한 유닉스 버전들이 어떻게 작동되는지에 대한 정보 등, 이 모든 것들에 관심이 있다. http://www.iki.fi/viu/ 에서 저자에게 연락을 취할 수 있는 방법을 알려 줄 것이다.

많은 사람들이 직접 또는 간접적으로 이 책을 쓰는데 도움을 주었다. 특히 LDP를 통솔하며 이 문서 작업을 독려해 주신 Matt Welsh, 이 문서를 다시 작성하는데 있어 매우 가치있는 의견을 보내주신 Andy Oram, 이 문서를 완성할 수 있다는 본보기를 보여주신 Olaf Kirch, 또한 많은 사람들이 이런 문서를 필요로 하고 있다는 사실을 깨닫게 해주신 Yggdrasil의 Adam Richter, 그 밖의 많은 분들께 감사드린다.

또한, ext2에 대한 설명과, xia와 ext2 파일시스템 비교 내용, 그 밖에 디바이스 리스트 등 유용한 정보를 제공해 주신 Stephen Tweedie, H. Peter Anvin, Remy Card, Theodore Ts'o께 감사드린다(덕분에 이 문서를 더욱 두껍고 알차게 꾸밀수 있었다). 비록 이 내용들은 여기에 더 이상 수록되지 않게 되었지만, 이 분들께 가장 고맙게 여기며 이전 버전에서 이러한 기여에 대한 언급이 때로 부족했던 것을 죄송스럽게 생각한다.

그 외에 1993년에 많은 자료들을 제공해 주시고, 리눅스 저널에 실린 많은 시스템 관리 기사들도 보내주신 Mark Komarinski에 감사드린다. 그것들은 아주 유익하였으며 많은 영감을 주었다.

많은 분들이 매우 유익한 비평을 해주셨다. 기억력이 안 되어 모든 이름을 기억 못하지만, 일부분은 알파벳순으로 다음과 같다. : Paul Caprioli, Ales Cepek, Marie-France Declerfayt, Dave Dobson, Olaf Flebbe, Helmut Geyer, Larry Greenfield와 그의 아버지, Stephen Harris, Jyrki Havia, Jim Haynes, York Lam, Timothy Andrew Lister, Jim Lynch, Michael J. Micek, Jacob Navia, Dan Poirier, Daniel Quinlan, Jouni K Sepp?en, Philippe Steindl, G.B. Stotte. 그 밖에 기억을 못하는 다른 분들께는 죄송스럽게 생각한다.

The Linux Documentation Project

리눅스 문서 프로젝트(LDP)는 리눅스 운영체제를 위한 완벽한 문서를 제공하기 위해 같이 일하는 작성자, 교정자, 편집자들의 자유로운 모임이다. 이 프로젝트의 전반적인 진행 상황은 Greg Hankins가 조율해 주고 있다.

이 매뉴얼은 Linux Users' Guide, System Administrators' Guide, Network Administrators' Guide, Kernel Hackers' Guide로 이루어진 LDP의 핵심 문서들 중 하나이다. 이 매뉴얼은 sunsite.unc.edu의 /pub/Linux/docs/LDP에서 anonymous FTP를 통해 LaTeX형식, .dvi형식, 포스트스크립트 형식으로 얻을수 있다.

리눅스 문서의 질을 향상시키기 위한 글 쓰기와 편집에 참여해 보기를 권한다. 의욕이 있으신 분들은 E-mail을 <gregh@sunsite.unc.edu> 로 보내 Greg Hankins와 상의하기 바란다.

리눅스 시스템의 개괄

"God looked over everything he had made, and saw that it was very good. " (Genesis 1:31)

"이렇게 만드신 모든 것을 하느님께서 보시니, 참 좋았다. " (공동번역 성서 - 창세기 1장 31절)

여기서는 리눅스 시스템의 전반적인 구성을 간략히 알아볼 것이다. 먼저, 운영체제의 역할들 중 핵심적인 것 몇 가지를 살펴보고, 이런 역할들을 실제로 구현해주는 프로그램들에 관해 간단히 알아보도록 하겠다. 일단은 리눅스 시스템을 포괄적으로 이해하는 것이 목적이므로, 각각의 세부적인 내용은 뒤로 미루었다.

운영체제의 구성

UNIX 계열의 운영체제는 커널(kernel)과 여러가지 시스템 프로그램(system programs) 들로 이루어져 있는데, 여기에는 업무수행을 위한 몇가지 응용 프로그램(application programs) 들도 덧붙여져 있다. 이중에서도, 특히 커널은 운영체제의 심장부라고 할 수 있는 부분이다.

커널은 파일들을 디스크에 적절히 배치시키거나, 프로그램을 시동시켜 작업을 수행하게 하고, 메모리와 같은 시스템의 자원(resource)을 각각의 프로세스에 할당하며, 네트워크를 통해 패킷(packet)을 주고받을 수 있게 해준다. 그러나 커널이 모든 일들을 혼자서 처리하는 것은 아니며, 실제로 커널이 혼자서 처리하는 부분은 매우 적다. 대신에 커널은 기반 설비(tools)들을 제공함으로써 모든 작업을 가능하도록 하는데, 이 설비들을 통하지 않고서는 어떤 것도 직접 하드웨어를 다루지 못하게 한다. 이런 방식으로, 하드웨어를 동시에 사용하려는 각각의 사용자들이 서로 충돌하는 일을 막을 수 있다. 커널이 갖추고 있는 설비들을 사용하는 일은 시스템 콜(system call)을 통해서 이루어진다 : 이에 관한 상세한 내용은 해당 매뉴얼 페이지의 두번째 섹션을 참조하기 바란다.

시스템 프로그램들은 운영체제를 위해 다양한 역할을 수행해 주어야 하는데, 이를 구현하기 위해 역시 커널의 기반 설비들을 사용한다. 즉, 시스템 프로그램이나 기타 여러가지 응용 프로그램들은 모두 `커널 위에서' 실행된다고 할 수 있겠다. 이 상태를 사용자 모드(user mode)라고 부른다. 사용자 모드에서 시스템 프로그램과 기타 프로그램은 결국 그 궁극적인 역할에 차이가 있을 뿐이다 : 사용자의 업무에 필요한 역할을 하도록 되어 있는 것이 응용 프로그램이라면(놀이가 필요하다면 게임이 되겠다), 시스템 프로그램은 시스템이 동작하는데 필요한 역할을 하게 되어 있는 것이다. 그러므로 워드 프로세서는 응용 프로그램, telnet 은 시스템 프로그램이라고 할 수 있다. 사실, 이런식의 구분은 애매모호한 경우가 많은데, 강박적으로 뭐든 분류하기를 좋아하는 사람들에게나 중요한 문제일 것이다.

운영체제는 또한 컴파일러와 그에 부합되는 라이브러리를 포함하고 있는데( 리눅스의 경우에는 GCC와 C 라이브러리를 포함하고 있다.), 모든 종류의 프로그래밍 언어가 운영체제에 포함되어 있을 필요는 없다. 또한 각종 문서가 운영체제와 함께 첨부되어 있기도 하며, 어떤 경우에는 게임이 포함되어 있는 경우도 있다. 전통적으로는 설치 디스크나 테이프에 들어있는 내용이 그 운영체제의 모든 것으로 간주되었다 ; 그러나 이런 관점은 리눅스에는 어울리지 않는데, 그것은 리눅스가 FTP 사이트를 통해 전세계로 퍼져나가기 때문이다.

커널 핵심부의 구성

리눅스 커널에는 몇가지 핵심적인 부분들이 있는데 그것은 : 프로세스 관리자, 메모리 관리자, 하드웨어 장치 드라이버, 파일시스템 드라이버, 네트워크 관리자(process management, memory management, hardware device drivers, filesystem drivers, network management)이며 그 외에도 다양한 구성요소가 있다. 이 중 일부를 KERNELOVERVIEW에 나타내었다.

아마도 커널에서 가장 중요한 구성요소는 메모리관리자와 프로세스 관리자일 것이다(이것들 없이는 꼼짝도 할 수 없다!). 메모리 관리자는 프로세스, 커널 일부분, 버퍼 캐쉬를 메모리 영역과 스왑 공간에 적절히 할당하는 역할을 한다. 프로세스 관리자는 새로운 프로세스를 생성하고 멀티태스킹을 구현하는데, 멀티태스킹은 프로세서 상의 프로세스를 계속 바꿔치기(switching)하는 기법으로 이루어진다.

커널의 가장 밑바탕은 갖가지 종류의 하드웨어 장치 드라이버들로 이루어진다. 하드웨어는 그 종류가 워낙 다양해서, 하드웨어 장치 드라이버도 그 수가 무척 많다. 흔히, 비슷한 기능이면서도 소프트웨어에 의해 구동되는 방식이 다른 하드웨어가 많은데, 이런 유사성은 비슷한 기능을 통틀어 구동시키는 일반적인 드라이버 클래스를 갖출 수 있게 해준다; 즉, 같은 클래스에 속하는 멤버 드라이버들은 자신을 제외한 커널의 나머지 부분에 대해선 같은 인터페이스를 갖는다. 그러나 각각의 드라이버들이 기능을 실제로 구현하는 방법은 서로 다르다. 예로, 모든 디스크 드라이버들은 커널의 나머지 부분에 대해 비슷한 인터페이스를 갖는데, 실제로 디스크 드라이버들은 "드라이브 초기화" "N번째 섹터 읽기" "N번째 섹터 쓰기"와 같은 조작방법을 모두 갖추고 있다.

커널이 독립적으로 제공하는 소프트웨어 서비스들 중에도 유사성을 가진 것들이 있어서, 역시 클래스란 것으로 추상화 될 수 있다. 예를 들자면, 수많은 네트웍 프로토콜들은 BSD 소켓 라이브러리라는 하나의 프로그래밍 인터페이스로 추상화되어 왔다. 또 다른 예로, 가상 파일시스템 계층(virtual filesystem (VFS) layer) 이란 것이 있는데, 이것은 파일시스템 조작방법을 실제 구현방법에서 떼어내 추상화한 것이다. 파일시스템을 사용하려는 요청은 VFS에 전해지고, VFS는 요청에 알맞은 파일시스템 드라이버를 골라 준다. 각각의 파일 시스템 드라이버는 그에 해당하는 파일시스템 조작방법을 실제로 구현해 낸다.