Linux Sistem Mimarisi

Disk Düzeni Tasarımı

Temel Kavramlar

Mount Point Nedir?

Bir filesystem’i kullanabilmek için dizin ağacındaki bir noktaya mount etmek gerekir. Bu noktaya mount point denir.

mount /dev/sda1 /mnt/mymount

Ayrı Partition Kullanım Nedenleri

/boot Partition

Boot loader ile ilgili dosyaları içerir: kernel image’ları, initrd ve GRUB dosyaları.

• Boot loader genellikle GRUB2‘dir (eski sistemlerde GRUB Legacy).
• Dosyalar /boot/grub altında tutulur.
• Ayrı bir /boot partition zorunlu değildir; GRUB çoğu durumda root partition’ı mount ederek bu dosyalara ulaşabilir. Ancak güvenlik, encryption veya GRUB’ın desteklemediği bir filesystem kullanılıyorsa ayrı partition önerilir.

Neden diskin başında? Eski IBM PC BIOS’u silindir/kafa/sektör (CHS) adresleme kullandığından maksimum 528 MB’a erişebiliyordu. /boot partition’ı silindir 1024’ten (528 MB) önce bitecek şekilde yerleştirilirse eski sistemlerle uyumluluk sağlanır.

Günümüz için önerilen /boot boyutu: ~300 MB

EFI System Partition (ESP)

UEFI tabanlı sistemlerde boot loader ve kernel image’larını depolar.

Swap

RAM dolduğunda kernel, bellek sayfalarını diske taşır. Bu alan swap olarak adlandırılır.

• Kullanılabilir hale getirmek için mkswap komutu çalıştırılmalıdır.
• Normal bir dizin gibi mount edilemez, içeriğe doğrudan erişilemez.
• Partition yerine swap file da kullanılabilir (hızlı alan artırımı için pratiktir).

Red Hat önerilen swap boyutları:

MBR partition ID’leri:

LVM (Logical Volume Manager)

LVM, geleneksel partition’ların sınırlarını aşarak esnek disk yönetimi sağlar.

Physical Volume (PV)
    └── Volume Group (VG)
            └── Logical Volume (LV)

• LV boyutu: extent boyutu (varsayılan 4 MB) × extent sayısı
• LV device olarak şurada görünür: /dev/VGNAME/LVNAME
• mkfs.ext4 gibi araçlarla formatlanıp mount edilebilir; /etc/fstab üzerinden kalıcı hale getirilebilir.

Boot Manager Kurulumu

GRUB Nedir?

GRUB = Grand Unified Bootloader. Linux’ta en yaygın kullanılan boot loader’dır. İki versiyonu vardır:

BIOS ile Boot Akışı (MBR)

BIOS → MBR (512 byte) → Core Image (32 KB gap) → GRUB Konfigürasyonu → OS

MBR Kısıtlamaları:

• Maksimum 4 primary partition
• Maksimum 2 TB disk boyutu
• Çok sınırlı bootloader kod alanı

Bu kısıtlamalar nedeniyle MBR’nin yerini GPT + UEFI almaktadır.

UEFI ile Boot Akışı

UEFI Firmware → ESP (FAT32) → grubx64.efi → GRUB → OS

UEFI, MBR boot kodunu kullanmaz; doğrudan ESP içindeki .efi dosyalarını çalıştırır.

/boot Dizini İçeriği

Her dosya adında kernel versiyonu (-VERSION) yer alır:

GRUB 2 Konfigürasyonu

/boot/grub/grub.cfg otomatik üretilir, elle düzenlenmemelidir.

# Ayarları düzenle
vi /etc/default/grub

# Konfigürasyonu yeniden üret
update-grub
# veya eşdeğeri:
grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

/etc/default/grub önemli parametreler:

Özel Menü Girişi Ekleme

Özel girişler /etc/grub.d/40_custom dosyasına eklenir. update-grub çalıştırıldığında bu dosya işlenir.

menuentry "Default OS" {
    set root=(hd0,1)
    linux /vmlinuz root=/dev/sda1 ro quiet splash
    initrd /initrd.img
}

• set root=(hd0,1) → birinci disk (hd0), birinci partition (GRUB 2’de partition 1’den başlar)
• linux → kernel konumu ve parametreleri
• initrd → initial RAM disk konumu

UUID ile root belirleme:

# UUID'leri listele
ls -l /dev/disk/by-uuid/

# menuentry içinde kullanım
search --set=root --fs-uuid 5dda0af3-c995-481a-a6f3-46dcd3b6998d

GRUB 2 ile Etkileşim

GRUB 2 Shell’den Manuel Boot

grub> ls                          # disk ve partition'ları listele
grub> ls (hd0,msdos1)/            # partition içeriğini gör
grub> set root=(hd0,msdos1)       # boot partition'ı seç
grub> linux /vmlinuz root=/dev/sda1
grub> initrd /initrd.img
grub> boot

GPT partitioned disk → (hd0,gpt1)

MBR partitioned disk → (hd0,msdos1)

GRUB 2 Rescue Shell

Boot başarısız olursa grub rescue> prompt’u belirir.

grub rescue> set prefix=(hd0,msdos1)/boot/grub
grub rescue> insmod normal
grub rescue> insmod linux
# Ardından normal shell adımları uygulanır

GRUB 2 Kurulumu

# Boot partition'ı bul ve mount et
fdisk -l /dev/sda
mkdir /mnt/tmp
mount /dev/sda1 /mnt/tmp

# Ayrı boot partition varsa
grub-install --boot-directory=/mnt/tmp /dev/sda

# Boot partition yoksa (root'ta /boot dizini)
grub-install --boot-directory=/boot /dev/sda

GRUB Legacy

Konfigürasyon: /boot/grub/menu.lst

title My Linux Distribution
root (hd0,0)
kernel /vmlinuz root=/dev/hda1
initrd /initrd.img

⚠️ GRUB Legacy’de hem disk hem partition numarası 0’dan başlar.
(hd0,0) = birinci diskin birinci partition’ı.

Shell’den kurulum:

grub> root (hd0,0)
grub> setup (hd0)

Chainloading (örn. Windows):

title Windows XP
root (hd0,1)
makeactive
chainload +1
boot

Shared Library Yönetimi

Static vs Shared Library

Soname (Shared Library İsimlendirmesi)

lib<NAME>.so.<VERSION>

Örnekler: libpthread.so.0, libc.so.6, libmysqlclient.so.18.0.0

Genellikle daha genel isimli symbolic link’ler mevcuttur:

/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 -> libc-2.24.so

Shared Library Dizinleri

Dynamic Linker Arama Sırası

1. LD_LIBRARY_PATH ortam değişkeni
2. /etc/ld.so.conf.d/*.conf ve /etc/ld.so.conf dosyaları
3. Varsayılan sistem dizinleri (/lib*, /usr/lib*)

/etc/ld.so.conf ve ldconfig

# /etc/ld.so.conf içeriği (tipik)
cat /etc/ld.so.conf
# include /etc/ld.so.conf.d/*.conf

# /etc/ld.so.conf.d/ altında .conf dosyaları
ls /etc/ld.so.conf.d/

# Cache'i güncelle (yeni library eklendiğinde çalıştır)
sudo ldconfig

# Verbose: hangi linkler oluşturuldu
sudo ldconfig -v

# Mevcut cache içeriğini listele
sudo ldconfig -p

LD_LIBRARY_PATH

Geçici test ortamları için idealdir. Production’a taşıdıktan sonra /etc/ld.so.conf.d/ yöntemi tercih edilmelidir.

# Geçici olarak ekle
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/devops/library/

# Değeri kontrol et
echo $LD_LIBRARY_PATH

# Kaldır
unset LD_LIBRARY_PATH

# Kalıcı hale getirmek için ~/.bashrc veya /etc/bash.bashrc'ye ekle
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/mylib

LD_LIBRARY_PATH → shared library’ler için
PATH → executable’lar için

ldd Komutu

Bir executable’ın shared library bağımlılıklarını gösterir.

ldd /usr/bin/git
# linux-vdso.so.1 => ...
# libpcre.so.3 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpcre.so.3
# libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6

# Kullanılmayan bağımlılıkları listele
ldd -u /usr/bin/git

Yeni Library Ekleme Adımları

# 1. Library'yi standart bir dizine kopyala (örn. /usr/lib/myapp/)

# 2. /etc/ld.so.conf.d/ altında yeni bir .conf dosyası oluştur
echo "/usr/lib/myapp" > /etc/ld.so.conf.d/myapp.conf

# 3. Cache'i güncelle
sudo ldconfig

# 4. Kontrol et
sudo ldconfig -v 2>/dev/null | grep mylib

Debian Paket Yönetimi (dpkg & apt)

dpkg

Debian tabanlı sistemlerde temel paket aracıdır. Bağımlılıkları otomatik çözmez.

# Kur
dpkg -i package.deb

# Kaldır (config dosyaları kalır)
dpkg -r PACKAGENAME

# Kaldır + config dosyalarını sil (purge)
dpkg -P PACKAGENAME

# Paket dosyası hakkında bilgi al (kurulmadan)
dpkg -I package.deb

# Kurulu tüm paketleri listele
dpkg --get-selections

# Paketin kurduğu dosyaları listele
dpkg -L PACKAGENAME

# Hangi paket bu dosyayı kurdu?
dpkg-query -S /path/to/file

# Paketi yeniden yapılandır (post-install scriptini tekrar çalıştır)
dpkg-reconfigure PACKAGENAME

Bağımlılık sorunu varsa dpkg -i --force PACKAGENAME ile zorlanabilir, ancak sistemi bozuk durumda bırakabilir.

apt / apt-get

APT, dpkg‘nın üzerine inşa edilmiş bir ön yüzdür. Bağımlılıkları otomatik çözer, online repository’lerden paket indirir.

Temel paket işlemleri:

# Paket indeksini güncelle
apt-get update

# Paket kur
apt-get install PACKAGENAME

# Paket kaldır (config dosyaları kalır)
apt-get remove PACKAGENAME

# Paket kaldır + config dosyaları sil
apt-get purge PACKAGENAME
# veya
apt-get remove --purge PACKAGENAME

# Tüm paketleri güncelle
apt-get upgrade

# Bozuk bağımlılıkları düzelt
apt-get install -f

# İndirilen paket cache'ini temizle (/var/cache/apt/archives/)
apt-get clean

Arama ve bilgi:

# Paket ara
apt-cache search PATTERN

# Paket hakkında detaylı bilgi
apt-cache show PACKAGENAME

/etc/apt/sources.list

APT’nin hangi repository’lerden paket alacağını belirler.

deb http://us.archive.ubuntu.com/ubuntu/ disco main restricted universe multiverse

Satır formatı: <tip> <URL> <dağıtım> <bileşenler>

Ubuntu bileşenleri:

Ek repository dosyaları /etc/apt/sources.list.d/ dizinine .list uzantısıyla eklenebilir.

apt-file

Kurulmayan paketlerdeki dosyalar da dahil arama yapabilir.

# apt-file kur ve güncelle
apt-get install apt-file
apt-file update

# Paketin içeriğini listele
apt-file list PACKAGENAME

# Hangi paket bu dosyayı içeriyor?
apt-file search /path/to/file

apt-file search kurulmayan paketlerde de arar.
dpkg-query -S yalnızca kurulu paketlerde arar.

RPM ve YUM Paket Yönetimi

rpm

Red Hat tabanlı sistemlerde temel paket aracıdır (RHEL, CentOS, Fedora, openSUSE). Bağımlılıkları otomatik çözmez.

# Kur (verbose + progress bar)
rpm -ivh package.rpm

# Güncelle (yoksa kur)
rpm -U package.rpm

# Güncelle (yalnızca kuruluysa)
rpm -F package.rpm

# Kaldır
rpm -e PACKAGENAME

# Tüm kurulu paketleri listele
rpm -qa

# Paket bilgisi (kurulu)
rpm -qi PACKAGENAME

# Paket dosyalarını listele (kurulu)
rpm -ql PACKAGENAME

# Paket bilgisi (kurulu değil, .rpm dosyasından)
rpm -qip package.rpm
rpm -qlp package.rpm

# Bu dosya hangi pakete ait?
rpm -qf /path/to/file

yum (YellowDog Updater Modified)

RPM tabanlı sistemlerde bağımlılık çözümleyen paket yöneticisidir.

# Paket ara
yum search PATTERN

# Paket kur
yum install PACKAGENAME

# Paket güncelle
yum update PACKAGENAME

# Tüm paketler için güncelleme var mı kontrol et
yum check-update

# Paket kaldır
yum remove PACKAGENAME

# Hangi paket bu dosyayı sağlıyor?
yum whatprovides FILENAME

# Paket bilgisi
yum info PACKAGENAME

Repository yönetimi:

# Tüm repo'ları listele
yum repolist all

# Repo ekle
yum-config-manager --add-repo URL

# Repo etkinleştir / devre dışı bırak
yum-config-manager --enable REPO_ID
yum-config-manager --disable REPO_ID

Repo dosyaları: /etc/yum.repos.d/*.repo

dnf (Dandified YUM)

Fedora’nın paket yöneticisi; yum’un fork’udur. Komutlar büyük ölçüde yum ile aynıdır.

dnf search PATTERN
dnf info PACKAGENAME
dnf install PACKAGENAME
dnf remove PACKAGENAME
dnf upgrade PACKAGENAME        # tüm sistem için paket adı olmadan
dnf provides FILENAME          # yum whatprovides karşılığı
dnf list --installed
dnf repoquery -l PACKAGENAME   # paket içeriğini listele
dnf repolist

Repository yönetimi:

dnf config-manager --add_repo URL
dnf config-manager --set-enabled REPO_ID
dnf config-manager --set-disabled REPO_ID

Repo dosyaları: /etc/yum.repos.d/ (yum ile aynı dizin)

zypper (SUSE / openSUSE)

# Index güncelle
zypper refresh

# Paket ara
zypper se PACKAGENAME

# Kurulu paketlerde ara
zypper se -i PACKAGENAME

# Paket kur
zypper in PACKAGENAME

# Paket kaldır
zypper rm PACKAGENAME

# Mevcut güncellemeleri listele (kurmadan)
zypper list-updates

# Bu dosya hangi pakette?
zypper se --provides /path/to/file

# Paket bilgisi
zypper info PACKAGENAME

# Tüm repo'ları listele
zypper repos

# Repo etkinleştir / devre dışı bırak
zypper modifyrepo -e REPO_ALIAS
zypper modifyrepo -d REPO_ALIAS

# Auto-refresh aç / kapat
zypper modifyrepo -f REPO_ALIAS
zypper modifyrepo -F REPO_ALIAS

# Repo ekle
zypper addrepo URL ALIAS

# Repo kaldır
zypper removerepo ALIAS

Linux Sanallaştırma

Temel Kavramlar

Hypervisor: Sanal makineleri çalıştıran yazılım platformu. Host donanım kaynaklarını (CPU, RAM, disk) guest’ler arasında paylaştırır.

Sanallaştırma Türleri

Virtualization extension kontrolü:

grep --color -E "vmx|svm" /proc/cpuinfo
# vmx = Intel VT-x
# svm = AMD-V

KVM ve libvirt

KVM, Linux kernel modülü tabanlı bir hypervisor’dür. Sanal makineler libvirt daemon ile yönetilir.

• VM konfigürasyon dosyaları: /etc/libvirt/qemu/*.xml
• Network konfigürasyonu: /etc/libvirt/qemu/networks/
• Disk image varsayılan konumu: /var/lib/libvirt/images/

Disk image türleri:

D-Bus Machine ID

Linux kurulumunda oluşturulan benzersiz makine kimliği. Hypervisor üzerinde kaynak yönlendirmesi için kullanılır.

• Konum: /var/lib/dbus/machine-id → /etc/machine-id sembolik link

# ID var mı kontrol et
dbus-uuidgen --ensure

# Mevcut ID'yi göster
dbus-uuidgen --get

# Klonlanan VM'de yeni ID oluştur
sudo rm -f /etc/machine-id
sudo dbus-uuidgen --ensure=/etc/machine-id

Aynı hypervisor üzerindeki iki VM aynı D-Bus machine ID’ye sahip olmamalıdır.

Cloud: SSH Erişimi

# Key pair oluştur (private key ~/.ssh/ içinde kalır)
ssh-keygen

# Public key'i uzak sunucuya kopyala
ssh-copy-id -i user@cloud_server
# Public key -> ~/.ssh/authorized_keys dosyasına eklenir

SSH key izinleri:

cloud-init

Vendor-neutral bir araç. İlk boot sırasında YAML tabanlı konfigürasyon dosyalarını okuyarak sistemi otomatik yapılandırır.

#cloud-config
timezone: Europe/Istanbul
hostname: my-server

# İlk boot'ta sistemi güncelle
apt_update: true
apt_upgrade: true

# Paket kur
packages:
  - nginx

İlk satır #cloud-config olmalıdır; # ile cloud-config arasında boşluk olmamalıdır.

Container’lar

Yaygın container teknolojileri: Docker, Kubernetes, LXD/LXC, systemd-nspawn, OpenShift.

cgroups: Kernel’in, bir uygulama veya uygulama grubuna ayrılabilen bellek, CPU, disk ve ağ bant genişliğini sınırlandırma mekanizması.

Özet: Komut Referansı

Disk / LVM

GRUB

Shared Libraries

dpkg / apt

rpm / yum / dnf / zypper

Sanallaştırma