1.1 Lektion 1

Eine Linux-Distribution ist eine Sammlung, die aus einem Linux-Kern (dem Kernel) und einer Auswahl von Anwendungen besteht und die von einem Unternehmen oder einer Benutzergemeinschaft gepflegt wird. Ziel ist es, den Kernel und die Anwendungen, die auf dem Betriebssystem laufen, für einen bestimmten Anwendungsfall oder eine bestimmte Benutzergruppe zu optimieren, weshalb einige Distributionen oft spezifische Werkzeuge für die Softwareinstallation und Systemadministration umfassen. So werden einige Distributionen hauptsächlich für Desktop-Umgebungen verwendet, die einfach zu bedienen sein müssen, während andere vor allem auf Servern laufen, um die verfügbaren Ressourcen so effizient wie möglich zu nutzen.

Eine weitere Möglichkeit, Distributionen zu klassifizieren, besteht in der Zuordnung zu einer Distributionsfamilie: Distributionen der Debian-Familie nutzen den Paketmanager dpkg, um die auf dem Betriebssystem ausgeführte Software zu verwalten. Pakete, die dieser Paketmanager verwaltet, werden von Mitgliedern der Community der Distribution gepflegt. Diese Maintainer verwenden das Paketformat deb und legen damit fest, wie die Software auf dem Betriebssystem installiert wird und wie sie standardmäßig konfiguriert ist. Genau wie eine Distribution ist ein Paket eine Software-Sammlung mit entsprechender Konfiguration und Dokumentation, die es dem Benutzer erleichtert, die Software zu installieren, zu aktualisieren und zu nutzen.

Debian GNU/Linux ist die größte Distribution der Debian-Distributionsfamilie. 1993 startete Ian Murdock das Debian GNU/Linux-Projekt, das heute Tausende von Freiwilligen unterstützen. Ziel von Debian GNU/Linux ist ein sehr zuverlässiges Betriebssystem. Zugleich steht es für Richard Stallmans Vision eines Betriebssystems, das die Freiheiten des Benutzers zum Ausführen, Studieren, Verteilen und Verbessern der Software respektiert.

Ubuntu ist eine weitere erwähnenswerte Debian-basierte Distribution. 2004 wurde Ubuntu von Mark Shuttleworth und seinem Team gegründet, mit dem Ziel, eine einfach zu bedienende Linux-Desktop-Umgebung zu schaffen. Ubuntu hat die Mission, auf der ganzen Welt freie Software bereitzustellen und die Kosten für professionelle Dienstleistungen zu senken. Ein neues Release der Distribution erscheint planmäßig alle sechs Monate und in einer Version mit längerfristigem Support alle zwei Jahre.

Red Hat ist eine Linux-Distribution, die von dem gleichnamigen Softwareunternehmen entwickelt und gepflegt wird, das 2019 von IBM übernommen wurde. 1994 wurde die Red Hat Linux-Distribution gestartet und 2003 in Red Hat Enterprise Linux (RHEL) umbenannt. Es dient Unternehmen als zuverlässige Enterprise-Lösung, die von Red Hat unterstützt wird und Software umfasst, die den Einsatz von Linux in professionellen Serverumgebungen erleichtert. Einige Komponenten erfordern kostenpflichtige Subskriptionen oder Lizenzen. Das CentOS-Projekt nutzt den frei verfügbaren Quellcode von Red Hat Enterprise Linux und fügt ihn zu einer Distribution zusammen, die kostenlos bereitsteht, dafür aber keinen kommerziellen Support bietet.

Sowohl RHEL als auch CentOS sind für den Einsatz in Serverumgebungen optimiert. Das Projekt Fedora wurde 2003 gegründet und erstellt eine Linux-Distribution für Desktop-Computer. Red Hat hat die Fedora-Distribution initiiert und pflegt sie seitdem. Fedora ist sehr fortschrittlich und übernimmt neue Technologien sehr schnell; sie gilt darum oft als Test für neue Technologien, die später möglicherweise in RHEL aufgenommen werden. Alle Red Hat-basierten Distributionen verwenden das Paketformat rpm.

Das Unternehmen SUSE wurde 1992 in Deutschland als Unix-Service-Provider gegründet. 1994 veröffentlichte es die erste Version von SUSE Linux, bekannt vor allem für sein Konfigurationstool YaST, mit dem Administratoren Soft- und Hardware installieren und konfigurieren sowie Server und Netzwerke einrichten. Ähnlich wie bei RHEL gibt es bei SUSE den SUSE Linux Enterprise Server als kommerzielle Variante. Mit selteneren Releases wendet es sich vor allem an Unternehmen. Es wird sowohl als Server- wie auch als Desktop-Umgebung mit entsprechenden Paketen angeboten. 2004 startete SUSE das Projekt openSUSE, mit dem Entwickler und Anwender künftige Technologien für das System testen und weiterentwickeln können. Die openSUSE-Distribution steht zum kostenlosen Download zur Verfügung.

Im Laufe der Jahre entstanden weitere unabhängige Distributionen. Einige basieren auf Red Hat oder Ubuntu, andere wollen bestimmte System- oder Hardwareeigenschaften verbessern. Es gibt Distributionen mit ganz spezifischen Funktionalitäten wie QubesOS, eine sehr sichere Desktop-Umgebung, oder Kali Linux zur Ermittlung von Software-Schwachstellen, das insbesondere Penetration-Tester nutzen. Zuletzt entstanden zahlreiche sehr kleine Linux-Distributionen für den Betrieb in Linux-Containern wie Docker. Es gibt auch Distributionen, die speziell für Komponenten von Embedded Systemen und sogar Smart Devices entwickelt wurden.

Embedded Systeme sind eine Kombination aus Computer-Hardware und -Software mit sehr spezifischen Aufgaben innerhalb eines größeren Systems. In der Regel sind sie Teil anderer Geräte und dienen deren Steuerung. Embedded Systeme finden sich in Automobil-, Medizin- und sogar Militäranwendungen. Aufgrund seiner vielfältigen Einsatzmöglichkeiten entstanden zahlreiche Betriebssysteme auf Basis des Linux-Kernels für den Einsatz in Embedded Systemen. Ein großer Teil der Smart Devices verfügt über ein Betriebssystem auf Basis des Linux-Kerns.

Daher sind Embedded Systeme auch mit Embedded Software verbunden. Zweck dieser Software ist es, auf die Hardware zuzugreifen und sie nutzbar zu machen. Die Hauptvorteile von Linux gegenüber anderer, proprietärer Embedded Software sind die Kompatibilität mit herstellerübergreifenden Plattformen, Entwicklung, Support und fehlende Lizenzgebühren. Zwei der beliebtesten Embedded Softwareprojekte sind Android, das hauptsächlich auf Mobiltelefonen verschiedener Hersteller zum Einsatz kommt, und Raspbian, das vor allem auf dem Raspberry Pi verwendet wird.

Der Begriff Cloud Computing beschreibt eine standardisierte Methode zur Nutzung von Rechenleistung, entweder durch Einkauf bei einem Public-Cloud-Anbieter oder durch den Betrieb einer privaten Cloud. Studien besagen, dass 2017 über 90% der Public-Cloud-Arbeitslast von Linux-Systemen verarbeitet wurden. Jeder Cloud-Anbieter, von Amazon Web Services (AWS) bis Google Cloud Platform (GCP), bietet verschiedene Linux-Varianten an. Sogar Microsoft hat heute in seiner Azure Cloud Linux-basierte virtuelle Maschinen im Angebot.

Linux wird häufig im Rahmen von Infrastructure as a Service (IaaS) angeboten. IaaS-Instanzen sind virtuelle Maschinen, die innerhalb weniger Minuten in der Cloud bereitgestellt werden. Beim Start einer IaaS-Instanz wird ein Image ausgewählt, das in der neuen Instanz sämtliche Daten bereitstellt. Cloud-Provider bieten verschiedene Images an — sowohl betriebsbereite Installationen gängiger Linux-Distributionen als auch eigene Linux-Versionen. Der Cloud-Benutzer wählt ein Image mit seiner bevorzugten Distribution aus und kann kurz darauf auf eine Cloud-Instanz mit dieser Distribution zugreifen. Die meisten Cloud-Anbieter fügen ihren Images Tools hinzu, um die Installation an eine bestimmte Cloud-Instanz anzupassen. Diese Tools können beispielsweise die Dateisysteme des Images auf die aktuelle Festplatte der virtuellen Maschine erweitern.