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Die wichtigsten Linux-Komponenten für Einsteiger

Im Rechenzentrum kann der Einsatz von Linux sinnvoll sein. Dieser Artikel erklärt grundlegende Begriffe und erläutert Unterschiede zu Windows and MacOS.

Linux basiert auf Unix und bietet einen kostengünstigen und sicheren Weg, für die Verwaltung einer Rechenzentrumsinfrastruktur. Aufgrund seiner Open-Source-Architektur fällt der Einstig in Linux vielen schwer. Dazu kommt, dass Benutzer es oft über eine Befehlszeile bedienen und mit einer gelegentlich inkonsistenten Dokumentation zurechtkommen müssen.

Doch es lohnt sich für manche IT-Mitarbeiter, diese Hemmnisse zu überwinden, denn Linux bietet einige Funktionen und Lizenzoptionen, die es von den Betriebssystemen von Microsoft und Apple unterscheiden. Um zu verstehen, was Linux kann hilft es, die in diesem Artikel vorgestellten verschiedenen Komponenten des Linux-Betriebssystems kennenzulernen.

Das Betriebssystem

Ein Betriebssystem führt die gesamte Software auf einem Computer aus und verwaltet sie. Um Programme auszuführen, wird auf das Betriebssystem über eine API, eine Kommandozeile (CLI) oder eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) zugegriffen.

Das Betriebssystem legt fest, welche Anwendungen wann ausgeführt werden sollen und wie viel Speicher jeder Anwendung zugewiesen wird, verlagert Batch Jobs, um die Zahl der im Hintergrund laufenden Anwendungen zu reduzieren, und überwacht die Ein- und Ausgabe jeder angeschlossenen Hardware.

Windows und macOS sind geschlossene, proprietäre Betriebssysteme, die jedes Unternehmen selbst über seine internen Softwareentwickler pflegt. Linux – in den 1990er Jahren als freie Alternative für PC-Benutzer entwickelt – ist auf interessierte Programmierer und freiwillige Mitarbeiter als Hauptentwickler des Linux-Betriebssystems und seiner Komponenten angewiesen.

GNU General Public License

Genau wie eine Hersteller-Softwarelizenz schreibt die GNU General Public License (GPL) die Bedingungen fest, unter denen die freie Software verwendet, kopiert und modifiziert werden darf. Das Ziel der GPL ist es, sicherzustellen, dass freie Software frei bleibt und nicht proprietär oder zu einem geschlossenen Quellcode wird. Die Lizenz ist im Besitz der Free Software Foundation.

Unter der GNU GPL können Benutzer den Linux-Code wörtlich kopieren und mit einigen wenigen Bedingungen in ihre internen Systeme einfügen. Um diese Bedingungen einzuhalten, muss jeder kopierte Code einen Copyright-Vermerk, intakte GPL-Hinweise, einen Haftungsausschluss und eine Kopie der GPL enthalten. Sollten Anwender sich dazu entschließen, Linux-Betriebssystemkomponenten unter der GPL weiterzugeben, müssen alle vorherigen Informationen enthalten sein und jede Änderung muss dokumentiert werden.

Kernel

Ein Kernel ist der Kern des Betriebssystems eines Computers. Seine Hauptfunktion ist es, als Brücke zwischen dem Betriebssystem und der Hardware zu fungieren; der Kernel hilft auch bei der Gerätesteuerung, bei der Vernetzung sowie der Verwaltung des Speichers und der Dateisysteme.

Um Aktionen auszuführen, verwenden Kernel Gerätetreiber. Diese Treiber enthalten Code, der einem Gerät des Betriebssystems entspricht. Die drei Haupttypen von Treibern sind Zeichengerätetreiber, Blockgerätetreiber und Netzwerkgerätetreiber.

Abbildung 1: Aufbau eines Linux Kernels.
Abbildung 1: Aufbau eines Linux Kernels.

Der 1992 veröffentlichte Linux Kernel ist in mehrere Subsysteme unterteilt: Speicherverwaltung, Netzwerk-Stack, Prozessverwaltung, eine Systemaufruf-Schnittstelle, ein virtuelles Dateisystem, Arch- und Gerätetreiber.

Im Januar 2020 hatte der Linux-Kernel 27,8 Millionen Codezeilen. Da die Open-Source-Gemeinschaft den Kernel ständig pflegt und aktualisiert, ist er eine ideale Wahl für eine Serverinfrastruktur, die eine Echtzeitwartung erfordert. Der Linux-Kernel kann auch in ein bestehendes Betriebssystem portiert und so eingestellt werden, dass Live-Updates ausgeführt werden.

Verbreitung

Die unterschiedlichen Distributionen von Linux sind spezialisiert auf verschiedene Einsatzmodule, Infrastrukturen und Anwendungsfälle. Jede Distribution ist eine Version des Linux-Betriebssystems, die mit angepassten Management-Tools, spezialisierter Software oder in eigene Installationsprogramme verpackt ist.

Es gibt Hunderte von Distributionen. Zu den häufigsten zählen Fedora, Red Hat Enterprise Linux (RHEL), Ubuntu, openSUSE und Oracle Linux. Versionen, die sich eher an die Linux Community richten sind Debian und Slackware.

Zum Angebot gehören auch Service Level Agreements (SLAs), spezialisierte Add-Ons und Beratung für bestimmte Branchen und Anwendungsfälle, wenn Anwender nicht über die Zeit oder das nötige Know-how für die Anpassung des Betriebssystems oder spezialisierter Komponenten verfügen. Die Anbieter solcher Services verdienen Geld mit zusätzlichen Dienstleistungen und Werkzeugen, nicht mit dem Quellcode selbst.

Bootloader

Ein Bootloader, auch bekannt als Bootmanager, installiert das Betriebssystem in den Speicher eines Computers. Sobald der Benutzer seine Computerinfrastruktur neu startet oder hochfährt, führt das grundlegende E/A-System einige Tests durch und startet dann den Master-Boot-Record, um das Betriebssystem auszuführen. Beim macOS- oder Windows-Betriebssystem ist das System bereits mit einem Bootloader ausgestattet.

Bei Linux hingegen müssen Anwender einen Bootloader extra installieren, um eine beliebige Distribution auszuführen. Es gibt zwei Hauptoptionen: LInux LOader (LILO) und LOAD LINux (LOADLIN). LOADLIN ist von Vorteil, wenn es im Rechenzentrum mehrere Betriebssysteme gibt oder nicht geplant ist, der Arbeit mit Linux viel Zeit zu widmen. Für LILO sprechen hingegen schnellere Startzeiten und die besseren Funktionen für Anwender, die Linux als ihr Haupt-Betriebssystem einsetzen.

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