LPIC-1の範囲を、コマンドを打って確かめる。ファイル・権限・プロセス・ユーザー・ネットワークの6つのハンズオン課題

こんにちは、インフラエンジニアのryuです。

LPIC-1の勉強をしていると、問題集では正解できるのに、実際のLinuxの前に座ると何を打てばいいか分からない、ということがよくあります。

選択肢を見れば chmod だと分かっても、自分で chmod 640 と打って結果を確かめたことがないと、知識がなかなか定着しません。

この記事では、LPIC-1の出題範囲の中から、手を動かしたほうが理解しやすい6つのテーマを課題にしました。1つの課題は10分前後で終わるので、1日1課題ずつ進めても1週間かかりません。

どの課題も、手順、打つコマンド、結果の読み方の順に説明します。

LPIC-1のどの範囲とつながる？¶

まずは、今回の課題がLPIC-1のどの主題に対応しているのかを確認しておきましょう。

LPIC-1は、101試験（101-500）と102試験（102-500）の2つに合格すると認定されます。どちらも現行はバージョン5.0です。LPIの公式ページに載っている出題範囲（Objectives）から、今回の課題に関係するものを抜き出すと次のようになります。

101試験の範囲が多めになっているのは、主題103の「GNUとUnixのコマンド」が、コマンドを実際に打ったかどうかで差が出やすい分野だからです。

練習には、自分のPCに入れたLinuxでも、仮想マシンやクラウドのサーバーでも構いません。ただし、課題5だけは sudo が使える環境が必要です。

練習用の環境は、壊れても困らないものを使いましょう。普段使っているPCや、仕事で使っているサーバーでは試さないでください。

1週間で進めるなら¶

毎日少しずつ進めたい人のために、目安の予定を表にしておきます。

1日の時間は短めにしています。仕事や学校のあとでも続けられる量にして、毎日ターミナルを開くことを優先してください。

課題をやるときは、コマンドを打つ前に「どんな結果になるか」を一度予想してみるのがおすすめです。予想と結果が違ったところが、まだ理解があいまいな部分です。

課題1：ファイルを作って、2種類のリンクを比べる¶

最初の課題は、ファイル操作とリンクです。

ハードリンクとシンボリックリンクの違いは、文章で読むだけだとなかなか頭に入りません。実際に作って、ls -li で見比べるのがいちばんの近道です。

手順とコマンド¶

作業用のディレクトリを作って、その中でファイルとリンクを作ります。

# 作業用のディレクトリを作って移動する
mkdir -p ~/lpic-lab/task1
cd ~/lpic-lab/task1

# ファイルを作る
echo "hello lpic" > original.txt

# ハードリンクとシンボリックリンクを作る
ln original.txt hard.txt
ln -s original.txt soft.txt

# inode番号付きで一覧を表示する
ls -li

結果の読み方¶

ls -li の一番左の列が、inode番号です。

original.txt と hard.txt は同じinode番号になり、soft.txt だけ別の番号になっているはずです。また、original.txt と hard.txt のリンク数（パーミッションの右の数字）は 2 に増えています。

ハードリンクは同じファイルの実体に別の名前を付けたもの、シンボリックリンクはファイルの場所を指す別のファイルです。この違いが、inode番号にそのまま表れています。

続けて、元のファイルを消してみましょう。

rm original.txt
cat hard.txt
cat soft.txt

hard.txt は中身を表示できますが、soft.txt はエラーになります。シンボリックリンクは指している先がなくなると使えなくなる、という試験でよく問われる性質を、ここで自分の目で確認できます。

課題2：パーミッションを数字と記号の両方で変える¶

2つ目の課題は、パーミッションです。

chmod 640 のような数字の指定と、chmod u+x のような記号の指定は、どちらもLPIC-1の範囲に入っています。両方を打って、ls -l の表示がどう変わるかを見てみましょう。

mkdir -p ~/lpic-lab/task2
cd ~/lpic-lab/task2

# 今のumaskを確認する
umask

# ファイルを作って、最初のパーミッションを見る
touch memo.txt
ls -l memo.txt

# 数字で変える
chmod 640 memo.txt
ls -l memo.txt

# 記号で、所有者に実行権を足す
chmod u+x memo.txt
ls -l memo.txt

chmod 640 のあとは、ls -l の左端が -rw-r----- になります。所有者が読み書き、グループが読み取りだけ、その他は何もできない、という意味です。

chmod u+x のあとは、所有者の部分が rwx に変わり、-rwxr----- になります。

umaskとの関係も確かめる¶

touch で作った直後のパーミッションは、umask の値によって決まります。

umask が 0022 の場合、新しいファイルは -rw-r--r--（644）で作られます。0002 の場合は -rw-rw-r--（664）です。どちらになるかはディストリビューションやユーザーの設定によって変わります。自分の環境の umask と、touch 直後の表示を見比べて、計算が合っているか確かめてみてください。

課題3：パイプとリダイレクトで情報を絞り込む¶

3つ目の課題は、パイプとリダイレクトです。

ここでは、ユーザーの情報が入っている /etc/passwd を材料に使います。このファイルは1行が1ユーザーで、: で区切られた7つの項目が並んでいます。

# ユーザー名（1列目）とログインシェル（7列目）を取り出す
cut -d: -f1,7 /etc/passwd

# ログインシェルの種類ごとに数える
cut -d: -f7 /etc/passwd | sort | uniq -c

# 結果をファイルに保存する
cut -d: -f7 /etc/passwd | sort | uniq -c > ~/lpic-lab/shells.txt
cat ~/lpic-lab/shells.txt

# エラーだけを捨てて、/etc の下の .conf ファイルの数を数える
find /etc -name "*.conf" 2>/dev/null | wc -l

2つ目のコマンドでは、sort で並べてから uniq -c で数えています。uniq は隣り合った同じ行しかまとめないので、先に sort しないと正しく数えられません。

最後のコマンドの 2>/dev/null は、エラー出力（標準エラー出力）だけを捨てる書き方です。一般ユーザーで find /etc を実行すると、読めないディレクトリでエラーが出ることがあります。2>/dev/null を外して実行し、表示がどう変わるかも比べてみてください。

リダイレクトの記号の意味は、リダイレクトの使い方を解説した記事でも詳しく説明しています。grep・sed・awk まで進みたい人は、grep・sed・awkの練習問題にも挑戦してみてください。

課題4：プロセスを動かして、止める¶

4つ目の課題は、プロセスの操作です。

sleep コマンドを使えば、何もしないで待つだけのプロセスを安全に作れます。これをバックグラウンドで動かして、確認して、止めるところまでやってみましょう。

# 300秒待つだけのプロセスをバックグラウンドで動かす
sleep 300 &

# 今のシェルのジョブを確認する
jobs

# プロセスの一覧から sleep を探す
ps aux | grep sleep

# ジョブ番号で止める
kill %1

# 止まったか確認する
jobs

sleep 300 & を実行すると、ジョブ番号とプロセスID（PID）が表示されます。ps aux | grep sleep の2列目に出てくる数字が、そのPIDです。

kill %1 はジョブ番号で、kill <PID> はプロセスIDで止める書き方です。どちらも、何も指定しなければ SIGTERM（シグナル番号15）を送ります。

もう一度 sleep 300 & を実行して、今度はPIDを指定して止めてみると、2つの書き方の違いがはっきりします。

ps と kill のオプションは、psコマンドの使い方とkillコマンドの使い方でまとめています。

課題5：ユーザーを作って、確かめて、消す¶

最後の課題は、102試験の範囲に入るユーザー管理です。

ユーザーの追加や削除には管理者の権限が必要なので、sudo が使える練習用の環境で試してください。

# ホームディレクトリ付きでユーザーを作る
sudo useradd -m lpictest

# ユーザーの情報を確認する
id lpictest
grep lpictest /etc/passwd
ls -ld /home/lpictest

# グループを作って、ユーザーを追加する
sudo groupadd lpicgroup
sudo usermod -aG lpicgroup lpictest
id lpictest

# 後片付け（ホームディレクトリごと削除する）
sudo userdel -r lpictest
sudo groupdel lpicgroup

id lpictest では、ユーザーID（uid）、主グループ（gid）、所属しているグループ（groups）が表示されます。usermod -aG のあとにもう一度 id を打つと、groups に lpicgroup が増えているはずです。

ここで -a を付け忘れると、それまで所属していた補助グループが外れてしまいます。usermod -G だけで実行すると、指定したグループ以外の補助グループから外れるという点は、実務でも試験でも注意が必要です。

useradd と adduser の違いについては、ユーザーを追加する方法の記事を参考にしてください。

課題6：自分のサーバーのネットワークを確かめる¶

6つ目の課題は、102試験の主題109に入るネットワークの確認です。

ネットワークの調査は、IPアドレス、経路、待ち受けているポート、相手との疎通、の順に見ていくと迷いにくくなります。どれも表示するだけのコマンドなので、そのまま打ってみてください。

# IPアドレスを短い形式で表示する
ip -br addr

# ルーティングテーブル（デフォルトゲートウェイ）を表示する
ip route

# 待ち受けているTCPのポートを表示する
ss -tln

# 相手に3回だけ ping を送る
ping -c 3 127.0.0.1

ip -br addr では、インターフェースの名前、状態、IPアドレスが1行ずつ並びます。lo が 127.0.0.1 を持つループバックで、それ以外が実際の通信に使うインターフェースです。

ip route の default via で始まる行が、デフォルトゲートウェイです。ここが無いと、同じネットワークの外とは通信できません。

ss -tln では、LISTEN の状態になっているポートが一覧になります。たとえばSSHのサーバーが動いていれば、22 番のポートが表示されます。

最後の ping -c 3 は、-c で回数を指定しています。-c を付けないと止まるまで送り続けるので、そのときは Ctrl + C で止めましょう。

確認問題¶

課題の内容を、オリジナルの確認問題3問でおさらいしておきましょう。どれも課題で実際に打ったコマンドで確かめられます。

問題1¶

original.txt のハードリンク hard.txt を作ったあと、original.txt を削除しました。このとき正しい説明はどれですか。

1. hard.txt も自動で削除される
2. hard.txt の中身はそのまま読める
3. hard.txt は壊れたリンクになり、読もうとするとエラーになる

正解：2 ハードリンクは同じinodeを指す別の名前なので、名前を1つ消してもリンク数が減るだけで、ファイルの実体は残ります。3はシンボリックリンクの場合の動きです。

問題2¶

ファイル memo.txt のパーミッションを -rw-r----- にしたいとき、chmod に指定する数字はどれですか。

1. 640
2. 644
3. 750

正解：1 所有者が rw-（4+2=6）、グループが r--（4）、その他が ---（0）なので、640 になります。

問題3¶

ユーザー lpictest を、今の補助グループを残したまま lpicgroup にも追加したいとき、正しいコマンドはどれですか。

1. usermod -G lpicgroup lpictest
2. usermod -aG lpicgroup lpictest
3. useradd -G lpicgroup lpictest

正解：2 -a（append）を -G と一緒に使うと、補助グループを追加できます。1は指定したグループ以外の補助グループから外れてしまい、3は新しいユーザーを作るコマンドです。

うまくいかないときの確認ポイント¶

課題の途中でつまずいたときは、次の表を確認してみてください。

エラーメッセージは英語ですが、短い文で原因を教えてくれています。エラーが出たら、まず最後の一文を落ち着いて読む習慣をつけておきましょう。

InfraAcademyで続ける¶

ここまでの6つの課題が終わったら、同じ操作を何度か繰り返して、手が自然に動くようにしていきましょう。

InfraAcademy では、ブラウザ上で動くLinuxの練習環境で、自分のPCに何もインストールせずにコマンドを打てます。Linuxのロードマップでは、コマンドの基本からファイルとプロセスの管理、サーバーの構築まで、順番に講座を進められます。

手を動かして覚えたことは、問題を解いて確かめるとさらに定着します。InfraAcademyの資格模擬問題にある「(無料)LPICの練習問題で毎日トレーニング300問」で、101試験と102試験の問題を解いてみてください。

間違えた問題があったら、その分野の課題をもう一度打ち直す。この往復を続けると、問題文を読んだときに、コマンドの結果が頭の中に浮かぶようになってきます。

次に読む記事¶

LPIC-1の勉強全体の進め方は、LPICの勉強方法の記事でまとめています。

試験が近い人は、LPIC 101試験の1週間前の見直し方とLPIC 102の直前対策が役に立ちます。模擬試験の使い方はLPIC-1の模擬試験の記事を見てください。

また、今日のニュースとしてLinux 7.3の公開と、カーネルのバージョンの確かめ方も書いています。uname -r や lsmod を打ってみる課題として、あわせて試してみてください。

練習環境を探している人は、Linuxをハンズオンで学習する方法やブラウザで動作するLinux環境の紹介も参考になります。

まとめ¶

今回の6つの課題を振り返ります。

問題集で覚えた知識も、一度自分で打って結果を見ておくと、本番で選択肢を読んだときに思い出しやすくなります。

まずは今日、課題1の ls -li を打つところから始めてみてください。

参考¶

• LPIC-1 Linux Administrator（Linux Professional Institute）
• Exam 101 Objectives（Linux Professional Institute）
• 104.5 Lesson 1: Manage file permissions and ownership（LPI Learning）
• Learn Linux, 101: Create and change hard and symbolic links（IBM Developer）
• ln(1) - Linux manual page（man7.org）
• chmod(1) - Linux manual page（man7.org）
• usermod(8) - Linux manual page（man7.org）
• passwd(5) - Linux manual page（man7.org）
• ss(8) - Linux manual page（man7.org）
• ip(8) - Linux manual page（man7.org）