Установка, удаление и обновление программных компонентов в системе.

Для операционной системы Linux доступно огромное количество программного обеспечения. Основная масса этого ПО доступна под свободными лицензиями, и с сайтов разработчиков можно загрузить архивы с исходными текстами программ. Однако пригодные для запуска скомпилированные бинарные файлы разработчиками программ или предоставляются для очень ограниченного круга дистрибутивов, или не предоставляются совсем.

Хотя обычно процесс сборки программ из исходных текстов автоматизирован, включая нахождение необходимых библиотек и заголовочных файлов на конкретной системе, всё-таки данное занятие требует достаточно глубоких знаний. При наличии нескольких систем собирать и устанавливать программу придётся вручную на каждой по-отдельности, т.к. набор и версии установленных системных библиотек на разных системах могут отличаться. Кроме того, перед использованием программу мало собрать — её надо установить в соответствующие данному дистрибутиву каталоги, внести изменения в её настройки (и, возможно, в настройки других программ) в соответствии с принятыми в конкретном дистрибутиве соглашениями, убедиться в правильности прав на установленные файлы, при необходимости создать псевдопользователей, добавить скрипты для запуска программы и т.п. Дополнительные проблемы возникают при появлении новых версий установленного на системе программного обеспечения — так, при обновлении какой-либо системной библиотеки, требуется заново собрать и установить не только её, но и все использующие её программы.

Для решения этой проблемы были разработаны системы, позволяющие компилировать программы и распространять результат в виде пакетов — архивов специального формата. В заголовке пакета указывается информация о названии программы, краткое её описание, номер версии программы и версии самого пакета. Для каждого пакета указываются его зависимости от других пакетов — т.е. пакеты с теми программами и библиотеками, которые используются программой в пакете и нужны ей для работы.

На данный момент существуют и широко используются две системы сборки пакетов программ. Первая — Debian package management system (dpkg), использующая для установки и обновления пакетов программу dpkg, работающую с форматом .deb . Данная система используется в проекте Debian и вышедших из него дистрибутивах семейства Ubuntu.

Вторая система — RPM Package Manager (изначально Red Hat Package Manager), разработанная компанией Red Hat. В этой системе для управления пакетами в формате RPM используется одноимённая утилита. Пакеты в формате RPM, в частности, используются в дистрибутивах Red Hat, SUSE, Mandriva, в проектах Fedora Core, PLD, в отечественных проектах ASP Linux и ALT Linux.

Пакеты разделяются на две категории — пакеты с исходными текстами и пакеты с исполняемым кодом (бинарные пакеты). В первых содержится исходный код программы и инструкции для системы управления пакетами по сборке из этого исходного кода пакетов с исполняемым кодом. В системе RPM такие пакеты имеют расширение .src.rpm. Пакеты с исполняемым кодом содержат скомпилированные программы и предназначены для установки этих программ в системе.

Исполняемый код, очевидно, зависит от архитектуры системы. Одному пакету с исходным кодом, таким образом, соответствует несколько пакетов с двоичным. Кроме того, существуют программы, являющиеся архитектурно-независимыми — например, написанные на интерпретируемых языках. Для того, чтобы избежать дублирования пакетов с такими программами для каждой из архитектур, они упаковываются в пакеты с архитектурой noarch. Таким образом, для систем с 32-битными процессорами с системой команд x86 нужно использовать пакеты .i586.rpm и .noarch.rpm, для 64-битных систем — .x86_64.rpm и .noarch.rpm.

Управление пакетами в системе RPM осуществляется с помощью команды rpm. Полный формат её вызова можно посмотреть в соответствующем руководстве (man rpm).

Используя команду rpm, можно получать информацию о пакетах, устанавливать, обновлять и удалять их, а также собирать пакеты с исходным кодом и компилировать их в бинарные пакеты. Для получения информации о пакетах предназначается ключ -q.

rpm -q <имя пакета> выведет краткую информацию о версии и релизе установленного пакета:

$ rpm -q rpm

rpm-4.0.4-alt77.M40.1

Здесь 4.0.4 — версия программы RPM, а alt77.M40.1 — релиз пакета.

Более подробную информацию можно получить, добавив ключ -i:

$ rpm -qi rpm

Name   : rpm                     Relocations: (not relocateable)

Version : 4.0.4                        Vendor: ALT Linux Team

Release : alt77.M40.1              Build Date: Втр 28 Авг 2007 21:15:45

Install date: Пнд 22 Окт 2007 00:35:45 Build Host: ldv.hasher.altlinux.org

Group  : System/Configuration/Packaging Source RPM: rpm-4.0.4-alt77.M40.1.src.rpm

Size   : 406252                      License: GPL

Packager : Dmitry V. Levin <[email protected]>

URL    : http://www.rpm.org/

Summary     : The RPM package management system

Description :

The RPM Package Manager (RPM) is a powerful command line driven

package management system capable of installing, uninstalling,

verifying, querying, and updating software packages. Each software

package consists of an archive of files along with information about

the package like its version, a description, etc.

Как видно, в пакете указывается, помимо его версии и релиза, также время компиляции пакета, время его установки в системе, лицензия, URL сайта разработчика программы, краткое и полное описание программы в пакете.

Список пакетов, установленных в системе, можно получить с помощью команды:

$ rpm -qa

vzquota-3.0.9-alt1

mktemp-1.5-alt2

libshhopt-1.1.7-alt4

....

alterator-users-8.0-alt2

kdebase-libkonq-3.5.8-alt11.M40.1

libxine-1.1.10.1-alt1.M40.1

 

 

Для каждого файла в системе, установленного из пакета, в кэше rpm хранится соответствующая запись. Всегда можно посмотреть, какому пакету принадлежит тот или иной файл или каталог. Для этого используется команда rpm -qf:

$ rpm -qf /usr/bin/rpm

rpm-4.0.4-alt77.M40.1

$ rpm -qf /bin/cp

coreutils-5.97-alt6

$ rpm -qf /home

filesystem-2.3.2-alt1

$ rpm -qf /root

filesystem-2.3.2-alt1

$ rpm -qf /home/student

предупреждение: файл /home/student не принадлежит ни одному из пакетов

Как видно, домашний каталог суперпользователя /root был создан в системе при установке пакета filesystem, а домашний каталог пользователя student, разумеется, ни одному из пакетов не принадлежит.

Для установки, обновления и удаления пакетов команду rpm использовать не очень удобно. Дело в том, что rpm (как и dpkg) предназначена для работы с одиночными пакетами. Однако пакеты, как правило, зависят от других пакетов, и для установки пакета требуется также установка и всех тех пакетов, от которых он зависит. Такие зависимости образуют цепочки, и вручную определить весь список необходимых пакетов сложно. Поэтому поверх систем RPM и dpkg используются системы управления репозиториями пакетов.

Под репозиторием понимается набор пакетов программ, предназначенный для конкретного дистрибутива и связанный общими зависимостями.

Репозитории пакетов существуют практически для всех крупных дистрибутивов. Они подразделяются на официальные, на базе которых и выпускаются дистрибутивы, и неофициальные, поддерживаемые конкретными разработчиками и/или группами разработчиков. Официальные репозитории крупных дистрибутивов насчитывают десятки тысяч пакетов.

Для уже выпущенных версий дистрибутивов изменения в их репозитории не вносятся, а новые версии программ, в т.ч. с исправлением выявленных ошибок, включаются в отдельные репозитории обновлений.

Одной из систем, позволяющих работать с репозиториями пакетов, является APT (Advanced packaging tool). Изначально разработанная для dpkg, в настоящее время она также может работать и с репозиториями пакетов RPM.

Перед использованием системы APT ей следует указать, какие репозитории она должна использовать. Эти настройки хранятся в каталоге /etc/apt/, в файле /etc/apt/sources.list и в файлах в каталоге /etc/apt/sources.list.d/. Запись о репозитории выглядит следующим образом:

rpm [updates] ftp://ftp.altlinux.org/pub/distributions/ALTLinux/t7/branch x86_64 classic

rpm [updates] ftp://ftp.altlinux.org/pub/distributions/ALTLinux/t7/branch noarch classic

rpm указывает на тип репозитория. Для систем ALT Linux других значений в этом поле быть не должно. В квадратных скобках указывается имя открытого ключа, которым подписан репозиторий. Если цифровая подпись репозитория не будет соответствовать ключу, APT откажется работать с таким репозиторием. Далее указан URL самого репозитория. Как видно, в данном случае репозиторий доступен по протоколу FTP и размещён на сервере ftp.altlinux.org в каталоге /pub/distribution/ALTLinux/t7/branch . В четвёртом поле указывается архитектура пакетов в репозитории. В данном примере используются пакеты для 64-битных систем и архитектурно-независимые пакеты. Для 32-битных систем вместо x64_86 должно указываться i586. Последнее поле — используемый набор пакетов в репозитории.

Строки, начинающие с # — комментарии. Т.е. указанные в них репозитории не используются. Если их надо подключить, то символ # (октоторп) следует удалить.

В системе обычно используются удалённые репозитории, размещённые где-либо в Internet. Хотя можно разместить репозиторий локально в самой системе (тогда URL с путями к нему будут начинаться с file:///), чаще всего это нецелесообразно. Репозитории занимают довольно много места, причём значительная часть файлов в них для конкретной системы не нужна: в репозитории содержатся как пакеты с исходными текстами программ для самостоятельной сборки, так и пакеты для разных архитектур, из которых требуется только одна. Например, по состоянию на сентябрь 2015 г. приведённый выше репозиторий занимал порядка 200 Gb, из них около 50 Gb занимали пакеты с исходными кодами, по 35 Gb — пакеты для архитектур ARMv5 и ARMv7, по 25 Gb — для x86_64, i586 и архитектурно-независимые. Кроме того, пакеты в репозитории постоянно обновляются (где-то 1-3 Gb в неделю для указанного репозитория). На конкретной же системе установлены только некоторые из пакетов в репозитории, и регулярно скачивать из Internet все изменения просто не нужно. Система APT поддерживает работу с удалёнными репозиториями и позволяет минимизировать сетевой трафик.

Для того, чтобы система APT узнала текущее состояние репозитория и список доступных пакетов в нём, требуется обновить её локальный кэш списка пакетов. Это делается командной apt-get update. В случае, если какие-либо репозитории недоступны, будут выведены сообщения об ошибках. Примерный вид работы apt-get update выглядит следующим образом:

# apt-get update

Get:1 ftp://ftp-distr x86_64 release [730B]

Get:2 ftp://ftp-distr noarch release [728B]

Fetched 1458B in 0s (13.5kB/s)

Get:1 ftp://ftp-distr x86_64/classic pkglist [2081kB]

Hit ftp://ftp-distr x86_64/classic release

Get:2 ftp://ftp-distr noarch/classic pkglist [942kB]

Hit ftp://ftp-distr noarch/classic release

Fetched 3023kB in 1s (1906kB/s)

Reading Package Lists... Done

Building Dependency Tree... Done

В данном случае система APT успешно обновила список пакетов.

Стоит обратить внимание на то, что выполнение операций по установке и обновлению пакетов в системе — это задача системного администратора. Поэтому apt-get должна вызываться с привилегиями суперпользователя.

Для обновления уже установленных пакетов в системе используется команда apt-get upgrade:

# apt-get upgrade

Reading Package Lists... Done

Building Dependency Tree... Done

The following packages will be upgraded

libpcre3 shadow-convert shadow-utils startup

The following packages have been kept back

pam0_passwdqc

4 upgraded, 0 newly installed, 0 removed and 1 not upgraded.

Need to get 564kB of archives.

After unpacking 4266B of additional disk space will be used.

Do you want to continue? [Y/n] y

Get:1 ftp://ftp-distr x86_64/classic shadow-convert 1:4.0.4.1-alt8 [53.6kB]

Get:2 ftp://ftp-distr x86_64/classic shadow-utils 1:4.0.4.1-alt8 [351kB]

Get:3 ftp://ftp-distr noarch/classic startup 0.9.8.18-alt1 [33.6kB]

Get:4 ftp://ftp-distr x86_64/classic libpcre3 7.6-alt1 [126kB]

Fetched 564kB in 0s (2385kB/s)

Committing changes...

Preparing...   ########################################### [100%]

1: shadow-convert ########################################### [ 25%]

....

4: libpcre3    ########################################### [100%]

Done.

В данном случае было найдено 5 устаревших пакетов. При выполнении операции upgrade система APT не устанавливает новые и не удаляет из системы старые пакеты. Поэтому обновить пакет pam0_passwdqc она не могла, и предложила обновить только 4 пакета из 5. Подготовив список пакетов, команда apt-get задала пользователю вопрос о продолжении операции: 'Do you want to continue? [Y/n]'. Получив утвердительный ответ (y), apt-get получила новые версии пакетов и установила их в системе.

Для обновления пакетов, у которых изменились зависимости, служит команда apt-get dist-upgrade:

# apt-get dist-upgrade

Reading Package Lists... Done

Building Dependency Tree... Done

Calculating Upgrade... Done

The following packages will be upgraded

pam0_passwdqc

The following NEW packages will be installed:

libpasswdqc passwdqc-control

1 upgraded, 2 newly installed, 0 removed and 0 not upgraded.

Need to get 52.6kB of archives.

After unpacking 7100B of additional disk space will be used.

Do you want to continue? [Y/n] y

Get:1 ftp://ftp-distr x86_64/classic passwdqc-control 1.1.0-alt0.4 [6583B]

Get:2 ftp://ftp-distr x86_64/classic libpasswdqc 1.1.0-alt0.4 [30.3kB]

Get:3 ftp://ftp-distr x86_64/classic pam0_passwdqc 1.1.0-alt0.4 [15.7kB]

Fetched 52.6kB in 0s (462kB/s)

Committing changes...

Preparing...         ########################################### [100%]

1: passwdqc-control  ########################################### [100%]

....

3: pam0_passwdqc     ########################################### [100%]

Done.

В данном случае у новой версии пакета pam0_passwdqc появились зависимости на два новых пакета, которые команда apt-get и предложила установить.

Для установки программы используется команда apt-get install. В качестве аргумента ей передаются имена пакетов, которые нужно установить. apt-get определяет зависимости пакетов и выдаёт полный список всех пакетов, которые будут установлены в системе:

# apt-get install rrd-perl

Reading Package Lists... Done

Building Dependency Tree... Done

The following extra packages will be installed:

libart_lgpl libfreetype libpng12 librrd

The following NEW packages will be installed:

libart_lgpl libfreetype libpng12 librrd rrd-perl

0 upgraded, 5 newly installed, 0 removed and 0 not upgraded.

Need to get 774kB of archives.

After unpacking 1563kB of additional disk space will be used.

Do you want to continue? [Y/n] n

Abort.

В данном случае была запрошена установка пакета rrd-perl. Этот пакет зависит от библиотеки librrd, которая, в свою очередь, использует библиотеки libpng12 и др. Всего установка пакета потребовала бы установку дополнительно ещё четырёх — что и предложила сделать
apt-get. Получив отрицательный ответ на вопрос о продолжении операции, apt-get отменила её.

Для удаления пакетов используется команда apt-get remove. Ей также передаётся список пакетов. Если от удаляемого пакета зависят какие-либо ещё из установленных в системе, apt-get предложит удалить их все. При удалении пакетов apt-get всегда запрашивает подтверждение операции. Списки удаляемых пакетов следует внимательно просматривать во избежание нежелательных последствий. Например, команда

# apt-get remove openssh-server

Reading Package Lists... Done

Building Dependency Tree... Done

The following packages will be REMOVED:

openssh-server ve-basic

0 upgraded, 0 newly installed, 2 removed and 0 not upgraded.

Need to get 0B of archives.

After unpacking 560kB disk space will be freed.

Do you want to continue? [Y/n] n

Abort.  

удалит сервер SSH. После её выполнения удалённо зайти в систему уже не получится.

В ряде случаев удаляемый пакет критически необходим для системы:

# apt-get remove filesystem

Reading Package Lists... Done

Building Dependency Tree... Done

The following packages will be REMOVED:

SysVinit alternatives apt apt-conf-sisyphus basesystem bash bzip2 bzlib

.... 

vitmp vixie-cron zlib

WARNING: The following essential packages will be removed

This should NOT be done unless you know exactly what you are doing!

apt sed (due to apt) libapt (due to apt) rpm (due to apt)

....

vitmp (due to basesystem) mktemp (due to basesystem)

0 upgraded, 0 newly installed, 145 removed and 0 not upgraded.

Need to get 0B of archives.

After unpacking 328MB disk space will be freed.

You are about to do something potentially harmful

To continue type in the phrase 'Yes, do as I say!' n

Abort.  

В данном случае при попытке удалить пакет, содержащий каталоги корневой файловой системы, команда apt-get обнаружила 145 зависящих от него пакетов, включая критически необходимые, и выдала соответствующее грозное предупреждение. Отвечать утвердительно на такие вопросы apt-get не стоит.

При выполнении установки и обновления APT получает из Internet необходимые пакеты. Эти пакеты сохраняются в локальном кэше. Для сохранения места на диске данный кэш можно очистить командой
apt-get clean.

Для поиска нужного пакета в репозитории используется команда
apt-cache search. Указав ей в качестве параметров нужное имя программы или её описание, можно получить список пакетов. Например, на запрос о пакете с web-сервером выдаётся примерно такой список:

$ apt-cache search webserver

apache - Самый популярный веб-сервер Internet

apache-mod_perl - Веб-сервер Russian Apache со встроенным интерпретатором Perl

apache2 - Самый популярный веб-сервер Internet

dvdrip - DVD ripping graphical tool using transcode

furl - Display the HTTP headers returned by webservers

httpd-alterator - Apache HTTP Server (alterator edition)

lighttpd - A fast webserver with minimal memory-footprint

lighttpd-rrdtool - rrdtool support lighttpd module

mod_dav - Модуль DAV под Apache 1.3.x

php5-dbase - dBase database file access functions

freevo - Freevo

jetty5 - The Jetty Webserver and Servlet Container

mailgraph-common - Simple mail statistics for Postfix

maven-plugin-webserver - Optional webserver plugin for maven

perl-LWPx-ParanoidAgent - subclass of LWP::UserAgent that protects you from harm

 

В репозиториях дистрибутивов содержится огромное количество программ. Если появляется необходимость установить какую-либо новую программу, её прежде всего стоит поискать в готовом виде в репозитории. Чаще всего найти её удастся. Программы, отсутствующие в репозиториях, не стоит собирать из исходных кодов и ставить в систему напрямую, без создания пакета, поскольку в этом случае сильно затрудняется дальнейшее сопровождение системы. Также не стоит особенно переживать, если на сайте разработчика есть более новая версия программы, чем та, что доступна в репозитории. Как правило, в таких случаях у собирающего пакет администратора есть какие-либо причины не обновлять версию в пакете.

Дополнительно можно отметить, что в случае установки программ из готовых пакетов на рабочих системах не требуется наличие компиляторов, заголовочных файлов и прочих инструментов, применяемых при разработке и сборке программ. Это, с одной стороны, позволяет уменьшить место, занимаемое системой на диске, а с другой — создать дополнительные сложности потенциальным злоумышленникам, часто собирающим необходимые им для взлома систем программы непосредственно на этих системах.