Was ist Linux? Das Open-Source-Betriebssystem, das die Welt verändert

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Linux ist ein bewährtes Open-Source-Betriebssystem, das 1991 für Computer veröffentlicht wurde, inzwischen aber auch für Autos, Telefone, Webserver und neuerdings auch für Netzwerkgeräte verwendet wird.

Durch seine Langlebigkeit, Reife und Sicherheit ist es eines der vertrauenswürdigsten Betriebssysteme, die es heute gibt, was bedeutet, dass es sich sowohl für kommerzielle Netzwerkgeräte als auch für Unternehmen eignet, die es und seine Peripheriegeräte nutzen wollen, um ihre eigene Netzwerk- und Rechenzentrumsinfrastruktur anzupassen.

Das wiederum führt dazu, dass Linux-Kenntnisse bei IT-Einstellungsleitern sehr gefragt sind. So basieren beispielsweise viele der neuen Technologien im Zusammenhang mit DevOps, wie Container, Infrastruktur und SDN-Controller, auf Linux.

Was ist Linux?

Linux ist ein Betriebssystem, das Unix ähnelt – wenn auch, wie wir sehen werden, nicht direkt von ihm abstammt. Wie die meisten Unix-ähnlichen Betriebssysteme besteht Linux aus mehreren Komponenten.

Der Kernel

Dies ist der Kern des Systems und sendet Anweisungen an die CPU, die Peripheriegeräte und den Speicher.

Der Bootloader

Die Prozesse, die das Hochfahren des Systems verwalten. Bei einem Computer erkennt der Benutzer dies an dem Startbildschirm, der erscheint. Auf einem Netzwerkgerät gibt es einen Status, der den Boot-Prozess anzeigt.

Daemons

Hintergrunddienste, die beim Booten oder nachdem das System vollständig hochgefahren ist, starten. Der Netzwerk-Daemon aktiviert zum Beispiel alle Netzwerkschnittstellen beim Booten. Andere Daemons sind Dinge wie Zeit und DNS.

Die Shell

Das ist die Linux-Kommandozeile. Sie kann für Leute, die es gewohnt sind, in grafischen Umgebungen zu arbeiten, einschüchternd sein, aber die meisten Netzwerkexperten sind es gewohnt, in einer Shell zu arbeiten.

Linux-Befehle

Die Befehlszeilenschnittstelle (CLI) der Shell bietet eine Reihe von leistungsstarken Funktionen – einschließlich derjenigen, die für die Netzwerk- und Systemadministration entscheidend sind – für erfahrene Benutzer, die mit der textbasierten Schnittstelle vertraut sind.

Linux-Desktop-Umgebungen

Neben der Shell gibt es eine Reihe von Desktop-Umgebungen für Linux, die wie die von Windows und macOS bekannten fensterbasierten GUIs funktionieren. Im Gegensatz zu diesen Betriebssystemen kann Linux mit einer von vielen Desktop-Umgebungen ausgestattet werden, um den Bedürfnissen und dem Geschmack des Benutzers gerecht zu werden.

Linux-Paketmanager und Anwendungen

Während viele Programme – insbesondere solche, die von der Kommandozeile aus gesteuert werden – in den meisten Installationen des Linux-Betriebssystems enthalten sind, werden Sie natürlich mehr installieren wollen, um die von Ihnen benötigte Funktionalität zu erhalten, und viele dieser Programme werden grafische, GUI-basierte Anwendungen sein, die vertrauter sind als solche, die von einer CLI gesteuert werden. Im Allgemeinen werden Sie zu diesem Zweck einen Paketmanager verwenden, ein Programm, das Softwarepakete aus frei verfügbaren Softwarebibliotheken herunterlädt. Einige Netzwerkanwendungen für Linux, wie z. B. solche, die sich auf die Analyse des Datenverkehrs, die Sicherheit und die Netzwerkverwaltung konzentrieren, verfügen über grafische Oberflächen, aber sie sind weit weniger zahlreich als die Anwendungen für Server und Desktops.

Linus Torvalds und die Geschichte von Linux

Wie bereits erwähnt, ist Linux eines der vielen Betriebssysteme, die unter die Rubrik „Unix-ähnlich“ fallen. Die Geschichte von Unix selbst ist äußerst verworren, aber Linux, obwohl es viel von Unix übernommen hat, verwendet eigentlich keinen Unix-Quellcode wieder.

Linux könnte tatsächlich als Enkelkind von Unix betrachtet werden. Sein unmittelbarer Vorgänger war MINIX, ein kleines Unix-ähnliches Betriebssystem, das in den späten 80er Jahren entwickelt wurde, um Studenten die Prinzipien des Betriebssystemdesigns zu veranschaulichen.

Der MINIX-Code war für Ausbildungszwecke verfügbar, konnte aber nicht für kommerzielle Anwendungen weiterverwendet werden. 1991 kündigte ein 21-jähriger Informatikstudent namens Linus Torvalds an, dass er ein neues Betriebssystem entwickeln würde, das von MINIX inspiriert, aber von Grund auf neu geschrieben sei, so dass der Code als Open Source unter der GNU GPL veröffentlicht werden könne. Er kombinierte den Namen MINIX mit seinem eigenen Namen und nannte das neue Betriebssystem Linux.

Der Linux-Kernel

Der Linux-Kernel ist das Herzstück des Betriebssystems. Er stellt auch den Hauptunterschied zwischen Linux und MINIX dar (was eine gewisse Ironie ist, da Torvalds beschuldigt wurde, Code von MINIX zu stehlen, um sein Betriebssystem zu entwickeln). Während MINIX auf einem Mikrokernel basiert, der nur ein Minimum an Code enthält, der für den Betrieb eines Betriebssystems notwendig ist, hat Linux einen monolithischen Kernel, was bedeutet, dass Funktionen wie das Dateisystem, der virtuelle Speicher und verschiedene Systemaufrufe alle im privilegierten Kernelspace stattfinden.

Einer der Vorteile dieses Ansatzes – der auch einer der Hauptvorteile von Linux insgesamt ist – besteht darin, dass sich zwar die interne Funktionsweise des Betriebssystems im Laufe der Zeit weiterentwickeln kann, die Schnittstelle zwischen dem Kernel und dem Benutzerbereich – dem Teil des Systems, in dem die Anwendungen der einzelnen Benutzer ausgeführt werden – jedoch sehr stabil bleibt, was bedeutet, dass ein Upgrade von Linux Sie nicht dazu zwingt, Ihre Programme zu aktualisieren.

Linux-Gemeinschaft

Wie bereits erwähnt, ist der Code von Linux quelloffen – genauer gesagt, sein Code wird unter der freizügigen GNU Public License veröffentlicht. Das bedeutet:

  • Das Linux-Betriebssystem kann kostenlos heruntergeladen und installiert werden.
  • Administratoren können das Betriebssystem studieren und anpassen.
  • Es gibt unbegrenzte Weitergabeprivilegien für die ursprünglichen oder modifizierten Versionen des Betriebssystems.

Eines der deutlichsten Signale dafür, dass Linux ein gemeinschaftsbasiertes Projekt ist, ist die Tatsache, dass der Kernel nicht im Geheimen in einem Firmenlabor gepflegt wird, sondern über eine öffentliche E-Mail-Liste, auf der alle vorgeschlagenen Aktualisierungen und Diskussionen darüber, ob sie in das Betriebssystem aufgenommen werden sollen, für jedermann einsehbar sind. Jeder kann der Linux-Gemeinschaft beitreten, indem er an dieser Mailingliste teilnimmt und Beiträge leistet.

Torvalds steht der Liste als nicht gerade wohlwollender Diktator vor – er war berüchtigt dafür, obszöne Tiraden über Code loszulassen, den er für besonders problematisch hielt – aber in letzter Zeit hat er versucht, sich ein wenig zu bessern.

Die Linux-Gemeinschaft geht jedoch weit über den Kernel hinaus. Die offene Natur von Linux bedeutet, dass es eine riesige Gruppe von Fachleuten und Enthusiasten gibt, die aktiv daran beteiligt sind, neue Wege für die Nutzung von Linux zu finden. So haben sich beispielsweise Container weitgehend durch das Engagement der Gemeinschaft entwickelt.

Und dass Linux ein Gemeinschaftsprojekt ist, bedeutet nicht, dass eine Linux-basierte Plattform ein „minderwertiges“ Gerät ist. Linux verfügt über ein hervorragendes Ökosystem mit ausgereiften APIs und einem agilen Netzwerk-Stack, der für das modernisierte Rechenzentrum optimiert ist. So ist Linux beispielsweise mit getrennten Kontroll- und Datenweiterleitungsebenen konzipiert, was den Einsatz in Software-definierten Netzwerkarchitekturen erleichtert, denn die Trennung dieser Ebenen ist die Grundlage von SDN.

Linux-Distributionen

Da Linux quelloffen ist, gibt es keinen einzigen Anbieter, der es verkauft; theoretisch könnten Sie den Kernel, eine Desktop-Umgebung und verschiedene andere Dienstprogramme und Anwendungen herunterladen und selbst installieren. In der Praxis werden diese Betriebssystemkomponenten zu einer so genannten Distribution zusammengefasst – im Grunde ein Linux-Betriebssystem, das auf eine bestimmte Weise optimiert wurde und sofort einsatzbereit ist.

Auch hier könnte theoretisch jeder eine Linux-Distribution zusammenstellen, aber die meisten werden von Unternehmen und gemeinnützigen Organisationen angeboten. Kommerzielle Distributoren können für ihre Distribution Gebühren verlangen oder optionale, kostenpflichtige Supportdienste anbieten. Einige der bekannteren Linux-Distributionen sind:

  • Ubuntu
  • SuSE
  • Debian
  • Red Hat
  • Fedora
  • Oracle Linux
  • CentOS
  • Arch Linux
  • Mandriva

Die Liste ändert sich ständig; DistroWatch behält den Überblick über die wichtigsten Akteure und bewertet die Vor- und Nachteile jedes einzelnen.

Linux vs. Windows

Die Jahrtausendwende war ein goldenes Zeitalter für die Kriege zwischen Microsoft und Linux, mit selbstgefälligen Linux-Nutzern, die von der Überlegenheit ihres gewählten Betriebssystems sowohl aus ideologischen als auch aus technischen Gründen überzeugt waren, und Microsoft, das ebenso leidenschaftlich zurückschoss. Viele der lautstärksten Linux-Befürworter behaupteten, dass der Tag, an dem Linux ein dominierendes Desktop-Betriebssystem werden würde, unmittelbar bevorstünde. Dies ist offensichtlich nie geschehen. Als kommerzielles Endbenutzer-Betriebssystem kam Linux nie über eine winzige Nische hinaus, und die Zeiten dieser Kämpfe sind weitgehend vorbei (obwohl es immer noch Leute gibt, die den Kampf aufnehmen wollen).

Aber wenn es um Linux-Server geht, ist das eine andere Geschichte. Linux wird weithin als wichtiger Akteur auf dem Servermarkt angesehen, auf Augenhöhe mit Microsoft und anderen Anbietern. Und auf dem lukrativsten Technologiemarkt, der in diesem Jahrhundert entstanden ist, hat Linux die Redmonder in gewissem Sinne regelrecht überrollt. Das mobile Betriebssystem Android ist im Grunde ein Derivat von Linux, und Android ist der Top-Player auf dem mobilen Markt, auf dem es Microsoft trotz wiederholter Versuche nicht gelungen ist, Fuß zu fassen.

Wofür wird Linux eingesetzt?

Dank seiner Flexibilität hat Linux seinen Weg in eine Reihe von Nischen gefunden, von eingebetteten Produkten bis hin zu Supercomputing-Servern. In den letzten zehn Jahren ist die Zahl der Linux-basierten Produkte, die einen großen Einfluss auf die IT-Branche haben, explosionsartig gestiegen, darunter:

  • Kubernetes: Container-Cluster-Manager von Google
  • OpenStack: Softwareplattform für Infrastructure-as-a-Service-Cloud-Plattform
  • Open Daylight: Java-basiertes Projekt der Linux Foundation zur Beschleunigung der Einführung von SDNs und Network Functions Virtualization (NFV)
  • Docker: Software-Container-Programm
  • Open vSwitch (OVS): Verteilter virtueller Multilayer-Switch zur Bereitstellung eines Switching-Stacks innerhalb von Virtualisierungsumgebungen. OVS ist besonders interessant, weil es einen umfangreicheren Satz an Netzwerkfunktionen bietet als die grundlegenden Fähigkeiten im Linux-Kernel. Wenn OVS auch nur mäßig erfolgreich ist, könnte es ein hervorragender Vorläufer für die Zukunft des Netzwerks sein.

Netzwerke haben Linux nur langsam angenommen, aber je stärker Unternehmen von Netzwerken abhängig sind, desto mehr werden die Bereiche Netzwerke und Server zusammengeführt. Netzwerktechniker können durch den Zugriff auf die native Linux-Shell Tools und Software nutzen, die früher nur für Server verfügbar waren. Das macht es viel einfacher, Netzwerkdienste mit Änderungen an Servern und Anwendungen zu koordinieren.

Warum ist Linux im Unternehmen so erfolgreich?

In seinem Rückblick auf Linux anlässlich seines 25-jährigen Bestehens hat Paul Venezia von InfoWorld darüber nachgedacht, warum dieses Emporkömmling-Betriebssystem, das eher von Hippies und Idealisten als von Geschäftsleuten entwickelt wurde, in der Unternehmenswelt so erfolgreich wurde. Seiner Meinung nach war Linux in zweierlei Hinsicht attraktiv.

Erstens ist Linux anpassungsfähig, und verschiedene Distributionen portieren es auf so ziemlich jede Computerplattform, die man sich vorstellen kann.

Zweitens ist Linux billig. Es war nicht das kostenlose Linux, an dem die Unternehmen interessiert waren – sie trauten dem kostenlosen nicht -, aber ein kostengünstiges kommerzielles Linux mit verfügbarem Support war kaum zu übersehen. Und was vielleicht noch wichtiger ist: Linux konnte auf Standardhardware laufen – den billigen x86-PCs, die die meisten Unternehmen bereits im Überfluss hatten – in einer Zeit, in der andere Unix-Anbieter wie Sun ihre Betriebssysteme in ihre High-End-Hardware bündelten.

Diese Faktoren werden dafür sorgen, dass Linux auch in den kommenden Jahren in den Unternehmen bleibt. Egal, ob Sie ein Systemadministrator oder ein Netzwerkadministrator sind, Sie werden sich damit vertraut machen wollen.