O que é um servidor Linux?

Atualmente, os sistemas operacionais de servidores Linux impulsionam muitos data centers grandes e complexos e ambientes de carga de trabalho, incluindo servidores bare metal, máquinas virtuais (VMs), contêineres e ecossistemas de nuvem privada e nuvem pública.

Os servidores Linux podem operar em dispositivos físicos ou ser implementados virtualmente, sendo conhecidos por sua escalabilidade, flexibilidade e desempenho. Os servidores Linux podem ser executados em diversos dispositivos comuns, como notebooks, roteadores ou smartphones Muitas das maiores empresas globais utilizam servidores Linux para diversas funções, como rede, compartilhamento de dados, gerenciamento de banco de dados e muito mais.

O Linux é um sistema operacional (SO) de código aberto baseado em Unix, criado em 1991 como uma alternativa gratuita a sistemas proprietários como o Microsoft Windows e o macOS. Atualmente, o Linux tornou-se um dos sistemas operacionais mais populares do mundo.

Somente no mercado de celulares, o sistema operacional móvel do Linux, o Android, detém 71% da participação de mercado global. Os sistemas operacionais Linux dependem fortemente do kernel Linux, um programa de computador de código aberto e gratuito que permite ao usuário controlar as camadas de hardware e software de um sistema computacional.  

O kernel Linux forma o núcleo do sistema operacional Linux, atuando como uma ponte entre os componentes e permitindo que sejam controlados pelo usuário. Os kernels fornecem ao SO a maior parte de sua funcionalidade e são considerados o "coração pulsante" dos sistemas computacionais. No caso do kernel Linux, ele é composto por código que permite que diversos componentes, como bibliotecas do sistema, utilitários de espaço do usuário e aplicações, se comuniquem com o SO e, por fim, com o usuário.

As distribuições Linux são versões do código do Linux lançadas a cada 9 a 10 semanas por uma comunidade global de desenvolvedores. Um dos aspectos que tornou o Linux tão bem-sucedido é a forma como ele é constantemente mantido e aprimorado, com cada atualização de código adicionando alguma nova funcionalidade ou compatibilidade. Cada nova distribuição Linux, ou “distro”, como são chamadas, é conhecida como um “kernel estável” e é adicionada a um repositório de distribuições Linux mantido em kernel.org e no GitHub. Algumas dessas distribuições oferecem certificações a usuários que comprovarem proficiência em uma versão específica do Linux.

As distribuições Linux são abertas e gratuitas para qualquer usuário, e algumas das mais populares possuem nomes próprios, como Fedora, Ubuntu e Linux Mint. Servidores que executam uma distribuição Linux específica geralmente são conhecidos por essa distribuição. Por exemplo, um servidor que executa Ubuntu é chamado de servidor Ubuntu.

Os servidores Linux são construídos com base em um design modular, uma abordagem de desenvolvimento de software que divide sistemas grandes e complexos em unidades menores e autônomas. O design modular é uma das principais características do Linux, pois permite a constante oferta de novas versões do Linux pela comunidade global de desenvolvedores. Embora cada distribuição Linux seja baseada no kernel Linux, as versões do kernel e os módulos podem variar.

• Versões: os usuários podem personalizar cada sistema operacional Linux conforme suas necessidades específicas, o que o torna um dos sistemas operacionais mais flexíveis disponíveis. Por exemplo, se um usuário precisar trabalhar com inteligência artificial (IA), ele pode executar a versão mais recente do SO Linux, com atualizações compatíveis com as tecnologias mais atuais. No entanto, se ele precisar de mais confiabilidade e estabilidade e estiver disposto a abrir mão da compatibilidade com tecnologias mais novas, pode optar por uma versão mais antiga. Algumas das versões Linux mais populares são Ubuntu, Debian, CentOS e IBM Red Hat Enterprise Linux (RHEL).

• Módulos: os módulos, também conhecidos como módulos de kernel, são aplicações de software que podem ser adicionadas ou removidas de um kernel para estender sua compatibilidade com determinados dispositivos e sistemas sem necessidade de reinicialização. Uma vez instalado o módulo do kernel, o SO reconhecerá o dispositivo e permitirá seu uso, geralmente por meio de um componente conhecido como driver. Por exemplo, um driver de sistema de arquivos depende de código que fornece ao kernel funcionalidades específicas ao interagir com diferentes sistemas de arquivos.

Todos os dispositivos que executam o sistema operacional Linux dependem dessas três etapas simples. 

1. Inicialização do processo de boot: assim que o processo de boot é iniciado, o BIOS (Sistema Básico de Input/Output) — o firmware usado pelo computador para gerenciar o fluxo de dados entre o SO e diversos dispositivos, carrega um programa conhecido como bootloader. O bootloader localiza a imagem do kernel Linux no disco rígido e a carrega na memória, permitindo que assuma o controle do sistema.
2. Gerenciamento de input/output: o sistema operacional Linux gerencia o input/output por meio de “streams” — canais que enviam e recebem comandos básicos como “input padrão”, “output” e “erro”. O kernel do Linux depende de streams para controlar a troca de dados entre todas as aplicações e os componentes externos, como teclados, mouse, câmera ou impressora, enviando todos os comandos por meio de um driver.  
3. Uso da interface de linha de comando do Linux (CLI): CLIs são métodos baseados em texto que permitem aos usuários controlar um sistema operacional por meio do teclado. A CLI do Linux permite que os usuários digitem comandos simples para acessar e controlar os recursos do sistema. Por exemplo, digitar “cd”, que significa “change directory” (mudar de diretório), permite acessar diversos diretórios do sistema, como aqueles que contêm documentos, aplicações e muito mais.

De reduzir custos operacionais em data centers a diminuir o downtime de aplicações e integrar as mais recentes tecnologias móveis de ponta, veja alguns dos benefícios mais amplamente reconhecidos dos servidores Linux.

Como um dos sistemas operacionais mais utilizados em servidores no mundo todo, o sistema operacional Linux e os servidores Linux têm diversos casos de uso corporativos. Veja alguns dos mais populares:

O sistema operacional Linux é considerado essencial para ambientes de computação em nuvem, e os servidores Linux impulsionam muitas nuvens públicas e privadas, incluindo AWS, Google Cloud Platform, Microsoft Azure e outras. A infraestrutura de nuvem, como VMs e armazenamento, depende da escalabilidade e do custo-benefício dos servidores Linux, além de sua compatibilidade com outras tecnologias.

O sistema operacional Linux suporta mais servidores web do que qualquer outro SO no mundo. Um estudo recente mostrou que 96% dos principais servidores web do mundo utilizam Linux. Os servidores Linux oferecem suporte a várias soluções populares de software como serviço (SaaS) para servidores web, como Apache e Nginx, o que permite dar suporte a uma ampla gama de sites, incluindo blogs, comércio eletrônico e streaming de vídeo.

Muitas grandes organizações hospedam suas aplicações corporativas mais críticas em servidores de aplicação Linux, incluindo soluções de colaboração, plataformas de mensagens e ferramentas de produtividade. Sistemas de planejamento de recursos empresariais (ERP), por exemplo, são frequentemente hospedados em servidores Linux, ajudando a integrar e automatizar processos essenciais dos negócios, como finanças, RH, manufatura e entrega. Soluções de gerenciamento de relacionamento com o cliente (CRM), como SalesForce e Hubspot, dependem de servidores Linux para ajudar os clientes a analisar e utilizar melhor seus dados de clientes.

Muitas empresas dependem de servidores Linux para gerenciar bancos de dados grandes e complexos. O Linux é compatível com muitas soluções SaaS populares de banco de dados, como MySQL e MongoDB, e sua estabilidade e alto desempenho fazem dele uma excelente escolha para o gerenciamento de dados.

As equipes de DevOps confiam nos servidores Linux por sua alta capacidade de tempo de atividade, segurança e flexibilidade. Os servidores Linux podem hospedar diversas ferramentas populares de DevOps, como Jenkins e Ansible, que ajudam a aprimorar os fluxos de software por meio de automação, testes e implementação. Um estudo recente da Statista revelou que 47% dos desenvolvedores no mundo utilizam o sistema Linux em seus servidores.

Virtualização é o processo de dividir componentes computacionais, como processadores e memória, em máquinas virtuais (VMs) que podem ser utilizadas virtualmente por qualquer pessoa. O Linux oferece suporte à virtualização com seu próprio hipervisor (software que permite a execução de múltiplas VMs em um único servidor), chamado de máquinas virtuais baseadas em kernel (KVMs). As KVMs permitem que os usuários executem versões do Linux adaptadas a cargas de trabalho ou finalidades específicas, como compartilhamento de memória ou outros recursos computacionais. Diversas organizações populares oferecem soluções de virtualização com Linux, incluindo VMware, VirtualBox e KVM/QEMU.

Os servidores Linux sustentam muitas soluções de análise de big data, incluindo Hadoop, Apache Spark e Apache Kafka. A estabilidade e o desempenho dos servidores Linux os tornam uma escolha sólida para atender às exigências de processamento de dados em larga escala, e seus recursos robustos de segurança permitem lidar até mesmo com os dados mais sensíveis.

A leveza dos servidores Linux os torna uma solução eficiente para diversas aplicações de Internet das coisas (IoT), como dispositivos inteligentes e automação escalável. Diferente de muitos sistemas operacionais proprietários, o Linux é altamente personalizável e pode ser ajustado para atender a configurações específicas de sistemas IoT complexos, como veículos inteligentes, sistemas de monitoramento da qualidade do ar, dispositivos biomédicos e muito mais.