Cours Complet – Fondamentaux Linux 🐧

1. Introduction à Linux

1.1 Qu’est-ce que Linux ?

Linux est un système d’exploitation **open source** basé sur Unix, créé par Linus Torvalds en 1991.

Caractéristiques principales

• Open Source : Code source librement accessible et modifiable.
• Multiutilisateur : Plusieurs utilisateurs peuvent travailler simultanément.
• Multitâche : Exécution de plusieurs processus en parallèle.
• Portable : Fonctionne sur diverses architectures matérielles.
• Sécurisé : Système de permissions robuste.
• Stable : Utilisé dans 90% des serveurs web mondiaux.

Architecture Linux

┌─────────────────────────────────────┐
│         Applications                │
│    (Firefox, Apache, MySQL)         │
└─────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────┐
│      Shell (Interface)              │
│    (Bash, Zsh, Fish)                │
└─────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────┐
│         Noyau Linux                 │
│  (Kernel - Gestion des ressources)  │
└─────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────┐
│         Matériel                    │
│   (CPU, RAM, Disques, Réseau)       │
└─────────────────────────────────────┘

1.2 Distributions Linux

Une distribution (ou « distro ») est un ensemble comprenant le noyau Linux, des outils système et des applications.

Distributions principales pour serveurs

Versions LTS (Long Term Support)

• Ubuntu LTS : Support de 5 ans (ex: Ubuntu 22.04 LTS jusqu’en 2027)
• Mises à jour de sécurité garanties.
• Recommandé pour la production.

1.3 Philosophie Unix/Linux

Principes fondamentaux

1. Tout est fichier : périphériques, processus, configurations.
2. Programmes simples : chaque outil fait une chose et la fait bien.
3. Composition : combiner des outils simples via pipes.
4. Texte brut : privilégier les formats texte pour la configuration.

Exemple de composition

# Lister les fichiers, filtrer, compter
ls -l | grep ".txt" | wc -l

2. Installation et Configuration

2.1 Installation d’Ubuntu Server

Prérequis matériels minimaux

• CPU : 1 GHz ou plus
• RAM : 2 GB minimum (4 GB recommandé)
• Disque : 25 GB minimum
• Réseau : Carte réseau

Étapes d’installation

1. Téléchargement

• Site officiel : https://ubuntu.com/download/server
• Choisir la version LTS (ex: Ubuntu 22.04 LTS)
• Télécharger l’image ISO (environ 1.4 GB)

2. Création de média bootable

# Sous Linux avec dd
sudo dd if=ubuntu-22.04-server.iso of=/dev/sdX bs=4M status=progress

Ou utiliser Rufus (Windows) / Etcher (multiplateforme)

3. Installation pas à pas

• Démarrer sur le média d’installation
• Choisir la langue : English (recommandé pour les serveurs)
• Configuration réseau : DHCP ou IP statique
• Configuration du disque : Utiliser le disque entier ou partitionnement manuel
• Profil utilisateur : créer un compte administrateur
• Installation OpenSSH Server : OUI (pour l’accès à distance)
• Snaps : facultatif (Docker, etc.)

4. Premier démarrage

# Mise à jour du système
sudo apt update
sudo apt upgrade -y

# Installation d'outils essentiels
sudo apt install -y vim curl wget git htop net-tools

2.2 Configuration initiale

Configuration réseau statique

Méthode moderne avec Netplan (Ubuntu 18.04+)

Fichier : /etc/netplan/00-installer-config.yaml

network:
  version: 2
  ethernets:
    ens33:
      dhcp4: no
      addresses:
        - 192.168.1.100/24
      gateway4: 192.168.1.1
      nameservers:
        addresses:
          - 8.8.8.8
          - 8.8.4.4

Application de la configuration :

sudo netplan apply

Configuration du hostname

# Voir le hostname actuel
hostname

# Changer le hostname
sudo hostnamectl set-hostname mon-serveur

# Vérifier
hostnamectl

Fichier /etc/hosts

# Éditer /etc/hosts
sudo vim /etc/hosts

# Contenu
127.0.0.1       localhost
192.168.1.100   mon-serveur.local mon-serveur

2.3 Connexion SSH

Installation et configuration SSH

# Installation du serveur SSH
sudo apt install openssh-server

# Démarrage du service
sudo systemctl start ssh
sudo systemctl enable ssh

# Vérification
sudo systemctl status ssh

Configuration sécurisée SSH

Fichier : /etc/ssh/sshd_config

# Port personnalisé (optionnel)
Port 2222

# Désactiver root login
PermitRootLogin no

# Authentification par clé uniquement (recommandé)
PasswordAuthentication no
PubkeyAuthentication yes

# Timeout
ClientAliveInterval 300
ClientAliveCountMax 2

Redémarrage du service :

sudo systemctl restart ssh

Connexion depuis un client

# Connexion simple
ssh utilisateur@192.168.1.100

# Avec port personnalisé
ssh -p 2222 utilisateur@192.168.1.100

# Avec clé SSH
ssh -i ~/.ssh/ma_cle utilisateur@192.168.1.100

Génération de clés SSH

# Sur le client
ssh-keygen -t rsa -b 4096 -C "mon-email@example.com"

# Copier la clé publique sur le serveur
ssh-copy-id utilisateur@192.168.1.100

# Ou manuellement
cat ~/.ssh/id_rsa.pub | ssh utilisateur@192.168.1.100 "mkdir -p ~/.ssh && cat >> ~/.ssh/authorized_keys"

3. Navigation en Ligne de Commande

3.1 Structure du système de fichiers Linux

/                   (racine)
├── bin            → Binaires essentiels
├── boot           → Fichiers de démarrage
├── dev            → Fichiers de périphériques
├── etc            → Fichiers de configuration
├── home           → Répertoires utilisateurs
│   ├── user1
│   └── user2
...
└── var            → Données variables
    ├── log        → Journaux système
    ├── www        → Sites web
    └── mail       → Mails

3.2 Chemins absolus vs relatifs

Chemin absolu

Commence par / (racine)

cd /home/user/documents
cd /etc/apache2

Chemin relatif

Relatif au répertoire courant

cd documents          # Si on est dans /home/user
cd ../autre_user      # Remonte d'un niveau puis descend

Raccourcis importants

• . → Répertoire courant
• .. → Répertoire parent
• ~ → Répertoire home de l’utilisateur
• - → Répertoire précédent

3.3 Commandes de base

pwd (Print Working Directory)

pwd
# Affiche : /home/user/documents

ls (List)

# Liste détaillée + cachés + taille humaine + trié par date
ls -lhta

Sortie de ls -l expliquée :

-rw-r--r-- 1 user group 4096 Oct 17 10:30 fichier.txt
│││││││││  │ │    │     │    │           └─ Nom
│││││││││  │ │    │     └─ Date de modification
│││││││││  │ │    └─ Taille (octets)
...
└─ Type (- fichier, d répertoire, l lien)

cd (Change Directory)

# Aller au home
cd ~

# Répertoire précédent
cd -

mkdir (Make Directory)

# Créer une arborescence
mkdir -p projet/src/main/java

# Avec permissions spécifiques
mkdir -m 755 public_html

rmdir (Remove Directory)

# Supprimer un répertoire vide
rmdir mon_dossier

touch

# Créer un fichier vide
touch fichier.txt

cat (Concatenate)

# Afficher le contenu
cat fichier.txt

# Numéroter les lignes
cat -n fichier.txt

more et less

# Pagination avancée (less - recommandé)
less fichier.txt

head et tail

# Suivre en temps réel (logs)
tail -f /var/log/syslog

# Afficher les 50 dernières lignes et suivre
tail -n 50 -f /var/log/apache2/access.log

4. Gestion des Fichiers et Répertoires

4.1 Copie et déplacement

cp (Copy)

# Copier un répertoire (récursif) avec conservation des attributs
cp -rp dossier_source/ dossier_destination/

# Copie interactive (demande confirmation)
cp -i fichier.txt destination.txt

mv (Move / Rename)

# Renommer un fichier
mv ancien_nom.txt nouveau_nom.txt

# Déplacer un fichier
mv fichier.txt /home/user/documents/

4.2 Suppression

rm (Remove)

# Supprimer un répertoire et son contenu (récursif)
rm -r dossier/

# Supprimer récursivement avec force
rm -rf dossier/

# ⚠️ DANGER : Ne JAMAIS faire
rm -rf /

4.3 Recherche de fichiers

find

# Rechercher par taille (> 100 MB)
find /var -size +100M

# Rechercher par date de modification (modifiés dans les 7 derniers jours)
find /var/log -mtime -7

# Rechercher et supprimer
find /tmp -name "*.tmp" -delete

locate

# Recherche rapide (base de données)
locate fichier.txt

# Mettre à jour la base de données
sudo updatedb

which et whereis

# Trouver l'emplacement d'une commande
which python3
# /usr/bin/python3

4.4 Liens symboliques et durs

ln (Link)

Lien symbolique (symlink)

# Créer un lien symbolique
ln -s /chemin/vers/fichier lien_vers_fichier

Lien dur (hard link)

# Créer un lien dur (même inode)
ln fichier_original lien_dur

5. Éditeurs de Texte

5.1 Vim

Vim est l’éditeur le plus puissant et répandu sur Linux. Il fonctionne avec des modes.

Modes de Vim

1. Mode Normal : Navigation et commandes (défaut)
2. Mode Insertion : Édition de texte (touche i)
3. Mode Commande : Exécution de commandes (touche :)

Commandes essentielles

# Passer en mode Insertion : i, a, o, O
# Retour en mode Normal : ESC

# Suppression de la ligne : dd
# Copier/Coller la ligne : yy, p

# Sauvegarder et quitter :
:wq           → Sauvegarder et quitter
:q!           → Quitter sans sauvegarder

Rechercher et remplacer

# Remplacer globalement dans tout le fichier
:%s/ancien/nouveau/g    → Remplacer dans tout le fichier

5.2 Nano

Nano est plus simple et intuitif. Les commandes sont affichées en bas (^ signifie Ctrl).

Utilisation de base

# Ouvrir un fichier
nano fichier.txt

# Commandes principales
Ctrl+O        → Sauvegarder (WriteOut)
Ctrl+X        → Quitter

6. Permissions et Sécurité

6.1 Système de permissions Unix

Types de permissions

• r (read) = 4 : Lecture
• w (write) = 2 : Écriture
• x (execute) = 1 : Exécution

Catégories

• u (user) : Propriétaire
• g (group) : Groupe
• o (others) : Autres

Notation octale

6.2 Commande chmod

Notation octale

# Donner 755 (rwxr-xr-x)
chmod 755 script.sh

# Récursif
chmod -R 755 /var/www/

Notation symbolique

# Ajouter exécution au propriétaire
chmod u+x script.sh

# Retirer écriture au groupe
chmod g-w fichier.txt

6.3 Commande chown

# Changer propriétaire et groupe (récursif)
sudo chown -R www-data:www-data /var/www/html/

6.5 umask

umask définit les permissions par défaut lors de la création de fichiers (Fichiers : 666 – umask ; Répertoires : 777 – umask).

# Voir umask actuel
umask
# 0022

6.6 Permissions spéciales

• Sticky Bit (t) : Sur répertoire, empêche la suppression des fichiers par d’autres utilisateurs.
• SUID (s) : Exécuter avec les droits du propriétaire (ex: passwd).
• SGID (s) : Sur répertoire, fichiers créés héritent du groupe.

7. Gestion des Utilisateurs et Groupes

7.1 Fichiers de configuration

• /etc/passwd : Infos utilisateur (login:x:UID:GID:comment:home:shell)
• /etc/shadow : Mots de passe chiffrés (accès root)
• /etc/group : Infos groupes (nom:x:GID:membres)

7.2 Gestion des utilisateurs

useradd – Créer un utilisateur

# Création complète
sudo useradd -m -s /bin/bash -c "John Doe" -G sudo,developers john

usermod – Modifier un utilisateur

# Ajouter à des groupes
sudo usermod -aG docker,developers john

# Verrouiller le compte
sudo usermod -L john

userdel – Supprimer un utilisateur

# Supprimer l'utilisateur ET son home
sudo userdel -r john

7.3 Gestion des groupes

# Créer un groupe
sudo groupadd developers

# Ajouter un utilisateur au groupe
sudo gpasswd -a john developers

7.4 Commandes de consultation

# Voir ses propres identités
id
# Voir qui est connecté
who / w
# Historique des connexions
last

7.5 Commutations d’utilisateur

• su - john : Devenir l’utilisateur john (avec environnement complet).
• sudo commande : Exécuter une commande en tant que root.
• sudo -i : Devenir root temporairement.

Configuration sudo (/etc/sudoers)

⚠️ Ne jamais éditer directement ! Utiliser :

sudo visudo

Exemple de configuration :

# Donner tous les droits
john ALL=(ALL:ALL) ALL

# Par groupe
%sudo ALL=(ALL:ALL) ALL

8. Scripts Bash

8.1 Introduction aux scripts

Structure de base :

#!/bin/bash
# Shebang : indique l'interpréteur à utiliser

# Commandes
echo "Hello World"

Exécution :

chmod +x mon_script.sh
./mon_script.sh

8.2 Variables

# Déclaration de variables (pas d'espace autour du =)
nom="John"
echo "Bonjour $nom"

# Variables spéciales (Arguments)
echo "Nom du script: $0"
echo "Premier argument: $1"
echo "Nombre d'arguments: $#"

# Code de retour de la dernière commande
echo "Code retour: $?"

8.3 Entrées utilisateur

# Lecture avec prompt
read -p "Votre âge: " age

# Lecture sans affichage (mot de passe)
read -sp "Mot de passe: " password
echo

8.4 Opérations arithmétiques

# Méthode 1: $(( ))
a=10
b=5
somme=$((a + b))
echo "Somme: $somme"

# Incrémentation
i=0
((i++))

9. TP Pratiques

Cette section est réservée aux travaux pratiques basés sur les chapitres 1 à 8.