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# Linux の基礎ラボ
> **難易度**: 初級 **推定時間**: 45 分 **最終更新**: February 11, 2026
## Learning Objectives
* Linux のプロセス管理コマンドを練習する
* Linux namespaces の分離効果を直接確認する
* cgroups を通じてリソース制限を理解する
* ファイルのパーミッションと所有権の管理を練習する
## Prerequisites
* [ ] Linux ターミナルへのアクセス（Ubuntu 20.04+ 推奨）
* [ ] sudo 権限
* [ ] [Linux Basics](/kubernetes/jp/ji-ben/01-linux-basics.md) の学習を完了していること
***
## Exercise 1: Process Management
### Goal
プロセス一覧表示、バックグラウンド実行、シグナル送信を練習します。
### Steps
**Step 1.1: Check currently running processes**
```bash
# Processes in the current terminal
ps aux | head -20
# View process relationships in tree format
ps auxf | head -30
```
**Step 1.2: Run a background process**
```bash
# Run a sleep process in the background
sleep 300 &
echo "PID: $!"
# Check background jobs
jobs -l
```
**Step 1.3: Send a signal to a process**
```bash
# Get the process ID
SLEEP_PID=$(pgrep -f "sleep 300")
echo "Sleep PID: $SLEEP_PID"
# Request termination with SIGTERM
kill $SLEEP_PID
# Verify the process has terminated
ps aux | grep "sleep 300" | grep -v grep
```
ヒントが必要ですか？
* `kill -l` を使うと、利用可能なシグナルの一覧を確認できます
* `kill -9 PID` は SIGKILL で強制終了します
* `pkill -f "pattern"` を使うと、名前ベースで終了できます
### Verification
```bash
# The sleep process should not exist
pgrep -f "sleep 300" && echo "Still running" || echo "Termination complete"
```
***
## Exercise 2: Linux Namespace Isolation
### Goal
namespaces を作成し、プロセスとネットワークの分離を確認します。
### Steps
**Step 2.1: Verify PID namespace isolation**
```bash
# Run bash in a new PID namespace
sudo unshare --pid --fork --mount-proc bash -c '
echo "PID list inside the new namespace:"
ps aux
echo "Current process PID: $$"
'
```
Expected output:
```
PID list inside the new namespace:
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.0 0.0 ... ... ... S ... 0:00 bash -c ...
root 2 0.0 0.0 ... ... ... R ... 0:00 ps aux
Current process PID: 1
```
**Step 2.2: Network namespace isolation**
```bash
# Create a network namespace
sudo ip netns add test-ns
# List namespaces
sudo ip netns list
# Check network inside the isolated namespace
sudo ip netns exec test-ns ip addr
# Cleanup
sudo ip netns delete test-ns
```
ヒントが必要ですか？
* ホストのネットワークインターフェイスは network namespace 内では表示されません
* `lo`（loopback）インターフェイスのみが存在し、デフォルトでは DOWN です
* これはコンテナのネットワーク分離の基礎となる仕組みです
### Verification
```bash
# Verify the namespace has been deleted
sudo ip netns list | grep test-ns && echo "Still exists" || echo "Deletion complete"
```
***
## Exercise 3: cgroup Resource Limits
### Goal
cgroups を使用してプロセスのメモリ使用量を制限します。
### Steps
**Step 3.1: Check cgroup information**
```bash
# Check cgroup v2 mount
mount | grep cgroup
# Check cgroup of current process
cat /proc/self/cgroup
# Check cgroup controllers
cat /sys/fs/cgroup/cgroup.controllers 2>/dev/null || echo "Using cgroup v1"
```
**Step 3.2: Check memory usage**
```bash
# System memory information
free -h
# Memory usage of specific processes
ps aux --sort=-%mem | head -10
```
**Step 3.3: Connection to Kubernetes resource limits**
```bash
# This is how resources.limits works in K8s
# Let's look at a Pod manifest example
cat << 'EOF'
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: memory-demo
spec:
containers:
- name: memory-demo
image: nginx
resources:
requests:
memory: "64Mi"
limits:
memory: "128Mi"
EOF
```
ヒントが必要ですか？
* K8s の `resources.limits.memory` はコンテナの cgroup メモリ制限に変換されます
* 制限を超えると OOMKilled ステータスになります
* リソース制限は `kubectl describe pod` で確認できます
***
## Exercise 4: File Permission Management
### Goal
ファイルのパーミッションと所有権の管理を練習します。
### Steps
**Step 4.1: Create a file and check permissions**
```bash
# Create a test file
mkdir -p /tmp/linux-lab
echo "Hello Linux" > /tmp/linux-lab/test.txt
# Check current permissions
ls -la /tmp/linux-lab/test.txt
```
**Step 4.2: Change permissions**
```bash
# Add execute permission
chmod +x /tmp/linux-lab/test.txt
ls -la /tmp/linux-lab/test.txt
# Set with numeric mode (read/write - read - none)
chmod 640 /tmp/linux-lab/test.txt
ls -la /tmp/linux-lab/test.txt
# Set the same permissions as K8s Secret volume defaults
chmod 0644 /tmp/linux-lab/test.txt
```
**Step 4.3: Change ownership**
```bash
# Check current user and group
id
# Change group (if executable)
sudo chown $USER:root /tmp/linux-lab/test.txt
ls -la /tmp/linux-lab/test.txt
```
### Verification
```bash
# Verify permissions are -rw-r--r--
stat -c "%a %U %G" /tmp/linux-lab/test.txt
```
***
## Cleanup
```bash
# Delete test files
rm -rf /tmp/linux-lab
# Clean up remaining processes
pkill -f "sleep 300" 2>/dev/null
```
## Troubleshooting
unshare コマンドが見つかりません
`util-linux` パッケージをインストールします:
```bash
sudo apt-get install util-linux # Ubuntu/Debian
sudo yum install util-linux # CentOS/RHEL
```
ip netns コマンドが動作しません
`iproute2` パッケージが必要です:
```bash
sudo apt-get install iproute2 # Ubuntu/Debian
sudo yum install iproute # CentOS/RHEL
```
## Next Steps
* [Linux Basics Quiz](/kubernetes/jp/kuizu/quizzes/01-linux-basics-quiz.md)
* [Linux Advanced Skills Lab](/kubernetes/jp/rabogaido/labs/02-linux-advanced-lab.md)