什么是 Linux 服务器?

2025 年 3 月 26 日

8 分钟

作者

Mesh Flinders

Author, IBM Think

Ian Smalley

Senior Editorial Strategist

什么是 Linux 服务器?

Linux 服务器是运行自己的 Linux 开源操作系统 (OS) 的服务器;Linux 是一种流行的操作系统,专为世界上一些要求最严格的商业应用而构建。

如今,Linux 服务器操作系统为许多大型、复杂的数据中心工作负载环境提供支持,包括裸机服务器虚拟机 (VM)容器以及私有公有云生态系统。

Linux 服务器既可在物理设备上运行,也可通过虚拟化方式部署,且以其可扩展性、灵活性和高性能而著称。Linux 服务器能够在多种常见设备上运行,例如笔记本电脑、路由器或智能手机。许多全球顶级企业都部署了 Linux 服务器以实现多种功能,包括网络通信、数据共享、数据库管理等。

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什么是 Linux?

Linux 是基于 Unix 的开源操作系统 (OS),于 1991 年发明,可作为 Microsoft Windows 和 mac 操作系统之类专有系统的免费替代方案。如今,Linux 已成为世界上最受欢迎的操作系统之一。

仅在智能手机市场,基于 Linux 的移动操作系统——Android 就占据了全球 71% 的市场份额。Linux操作系统高度依赖 Linux 内核,这是一个免费且开源的计算机程序,使用户能够掌控计算机系统的硬件和软件层。

Linux 内核构成了 Linux 操作系统的核心,充当着组件之间的桥梁,并使用户能够控制这些组件。内核为操作系统提供了大部分功能,并被视为计算机系统的“跳动的心脏”。就 Linux 内核而言,它由计算机代码组成,这些代码允许系统库、用户空间工具和应用程序等各种组件与操作系统进行通信,进而与用户进行交互。

什么是 Linux 发行版?

Linux 发行版是 Linux 代码的版本,由全球开发者社区每 9 至 10 周发布一次。Linux 之所以取得如此成功,其中一个关键因素在于其代码持续得到维护和改进,每次更新都会增加一些新功能或提升兼容性。每个新的 Linux 发行版(也被称为“distro”)都被视为一个“稳定内核”,并被添加到由 kernel.org 和 GitHub 维护的 Linux 发行版资源库中。部分 Linux 发行版还会为用户提供认证,以证明用户对特定 Linux 版本的熟练程度。

Linux 发行版对任何用户都是开放且免费的,其中一些最受欢迎的发行版还有自己的名称,例如 Fedora、Ubuntu 和 Linux Mint。
运行特定 Linux 发行版的服务器通常也以该发行版的名称来称呼。例如,运行 Ubuntu 的服务器就被称为 Ubuntu 服务器。

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Linux 服务器的工作原理是什么?

Linux 服务器采用模块化设计构建,这是一种软件开发方法,它将庞大且复杂的系统分解为更小、独立的单元。模块化设计是 Linux 的关键特性之一,因为它使得全球开发者社区能够不断提供新的 Linux 版本。虽然每个 Linux 发行版都基于 Linux 内核,但内核版本和模块可能会有所不同。

  • 版本:用户可以根据自己的特定需求定制每个 Linux 操作系统,使其成为最灵活的操作系统之一。例如,如果用户需要使用人工智能 (AI),他们可以运行最新版本的 Linux OS,该 Linux 经过更新可兼容最新的技术。但是,如果需要更高的可靠性和稳定性,并愿意牺牲对较新技术的兼容性,他们可以选择运行旧版本。部分最流行的 Linux 版本包括 Ubuntu、Debian、CentOs 和 IBM Red Hat Enterprise Linux (RHEL)。
  • 模块:模块,也被称为内核模块,是可以添加到内核或从内核中移除的软件应用程序,用于扩展内核与某些设备和系统的兼容性,而无需重启系统。一旦安装了内核模块,操作系统就会识别该设备,并通过一个通常称为驱动程序的组件来支持其使用。例如,文件系统驱动程序依赖于一段在内核与不同文件系统交互时为其提供特定功能的代码。

运行 Linux 内核的三个步骤

所有运行 Linux 操作系统的设备都依赖于以下三个简单步骤。

  1. 启动引导过程:一旦启动过程开始,计算机用来管理操作系统与各种设备之间数据流的固件——基本输入/输出系统 (BIOS) 会加载一个被称为引导加载程序的程序。引导加载程序会在硬盘上定位 Linux 内核映像,并将其加载到内存中,从而使其能够控制系统。
  2. 管理输入/输出:Linux 操作系统通过“流”通道来管理输入/输出,这些通道发送和接收基本命令,如“标准输入”、“输出”和“错误”。Linux 内核依赖这些流来控制所有应用程序与外部组件(如键盘、鼠标、摄像头或打印机)之间的数据交换,方法是让所有命令都通过驱动程序发送。
  3. 使用 Linux 命令行界面 (CLI):CLI 是基于文本的方法,用户可以通过键盘控制操作系统。Linux CLI 支持用户输入访问和控制系统资源的简单命令。例如,通过输入“cd”(代表“更改目录”),用户可以访问系统上的各种目录,例如包含文档、应用程序等的目录。

Linux 服务器的企业优势

从降低数据中心运营成本,到减少应用程序停机时间,再到与最新的尖端移动技术相结合,以下是 Linux 服务器一些被广泛认可的好处。

成本

作为世界上最流行的开源操作系 (OS),Linux 操作系统对任何人都是免费且开放的,这显著降低了许多用例下的开销。运行 Linux 服务器的组织可以节省其他操作系统(如 macOS 或 Windows)所需支付的许可费用。此外,由于其开源特性,Linux 降低了技术支持和故障排除的成本,因为通常可以免费获取更新来解决常见问题。

安全性

Linux 服务器以其高级安全功能而闻名,例如稳妥的权限、强大的防火墙、加密和强制访问控制 (MAC);该访问控制是一种根据用户身份限制用户访问信息和资源的身份验证方法。其开源架构允许不断审查和测试,从而定期部署定制的安全更新,以消除特定威胁,例如恶意软件网络攻击

稳定性

Linux 服务器被认为具有极高的稳定性,即便在运行具有特定正常运行时间要求的高负载工作负载时也是如此。它们被视为业务关键型应用的绝佳选择,因为 Linux 操作系统以其提供流畅、可靠的计算环境而著称,与其他操作系统相比,崩溃次数更少。

可定制性

与其他操作系统相比,Linux 服务器为用户提供了高度的灵活性。Linux 系统管理协议允许管理员根据个人特定需求更改系统,并定制独特的配置。有许多特定的 Linux 版本,用于多种用途,包括公共和私有云工作负载、移动环境、IoT 设备等等。

可扩展性和性能

Linux 服务器不仅性能卓越,而且具有高度可扩展性。Linux 操作系统的轻量级设计使其能够在物理服务器或云服务器上高效运行,同时兼容较旧和较新的硬件。无论是为初创企业设计的小型服务器,还是为全球企业设计的大型基础设施系统,Linux操作系统都能同样高效地运行。

支持

所有 Linux 实例均由非常活跃的全球开发者社区提供支持,且不断测试 Linux 发行版并予以改进和更新。社区驱动的支持可快速解决问题并可提供丰富的教程、论坛和在线资源。此外,Red Hat、Amazon 和 Oracle 等自行部署 Linux 发行版的公司也会为其自身版本提供支持。

Linux 服务器用例

作为全球服务器上安装最广泛的操作系统之一,Linux 操作系统和 Linux 服务器拥有众多企业用例。以下是一些最受欢迎的用例:

云计算

Linux 操作系统被认为是云计算环境的基础,Linux 服务器为许多公有云和私有云提供支持,包括 AWS、Google Cloud Platform、Microsoft Azure 等。云基础设施,如虚拟机和存储空间,依赖于 Linux 服务器的可扩展性和成本效益,以及它们与其他技术的兼容性。

Web 服务器

Linux 操作系统支持的网络服务器比世界上任何其他操作系统都要多,最近的一项研究表明,全球前一百万个网络服务器中有 96% 依赖于它。Linux 服务器支持许多流行的软件即服务 (SaaS) Web 服务器解决方案,如 Apache 和 Nginx,使其能够支持各种各样的网站,包括博客、电子商务和视频流。

应用程序托管

许多大型组织在 Linux 应用服务器上托管其最关键的业务应用,包括协作解决方案、消息传递平台和生产力工具。例如,企业资源规划系统 (ERP) 就经常部署在 Linux 服务器上,以帮助整合和自动化核心业务流程,如财务、人力资源、制造和交付等。客户关系管理 (CRM) 软件,如 SalesForce 和 Hubspot,依赖 Linux 服务器来帮助客户分析和更好地利用其客户数据。

数据库管理

许多企业依靠 Linux 服务器来管理复杂的大型数据库。Linux 与许多流行的 SaaS 数据库解决方案兼容,例如 MySQL 和 MongoDB,其稳定性和高性能使其成为数据库管理的稳妥选择。

DevOps

DevOps(开发运维)团队依赖 Linux 服务器来实现其长运行时间、安全性和灵活性。Linux 服务器可以托管许多流行的 DevOps 工具,例如 Jenkins 和 Ansible,这些工具通过自动化、测试和部署;来辅助软件管道的改进。Statista 最近的一项研究表明,全球 47% 的开发人员在其服务器上运行 Linux 操作系统。

虚拟化

虚拟化是将计算机组件(例如处理器和内存)划分为虚拟机的过程,虚拟机可供任何人使用。Linux 通过自己的虚拟机管理程序 (支持多个虚拟机在单个服务器上运行的软件)来支持虚拟化,这种管理程序被称为基于内核的虚拟机 (KVM) 。KVM 允许用户运行针对特定工作负载或用途定制的 Linux 版本,例如共享内存或其他计算资源。有许多流行的组织提供 Linux 虚拟化解决方案,包括 VMware、VirtualBox 和 KVM/QEMU。

大数据分析

Linux 服务器是许多大数据分析解决方案的基础,包括 Hadoop Apache Spark Apache K afka。Linux 服务器的稳定性和性能使其成为满足大规模数据处理需求的有力选择,其强大的安全功能意味着它甚至可以处理最敏感的数据。

物联网 (IoT) 设备

Linux 服务器的轻量级特性使其成为智能设备和可扩展自动化等许多物联网 (IoT) 应用的强大解决方案。与许多专有操作系统不同,Linux 具有高度定制性,可根据智能汽车、空气质量监测系统、生物医学设备等复杂 IoT 系统的独特配置进行定制。

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