Was ist Linux-Networking?

Durch eine Reihe von Protokollen und Tools wie Netzwerkschnittstellen, Router, Domain Name Systems (DNS) und Firewalls bietet Linux-Netzwerken eine flexible und sichere Netzwerkinfrastruktur, auf die sich viele Unternehmen für ihre Kerngeschäftsanwendungen verlassen.

Die Vernetzung ist für alle Arten der digitalen Kommunikation von grundlegender Bedeutung und ermöglicht den Austausch von Daten und Ressourcen über die Netzwerke, die die Grundlage für Technologien wie Cloud Computing, Virtualisierung, soziale Netzwerke und mehr bilden.

Als das weltweit beliebteste Open-Source-Betriebssystem (OS) spielt Linux eine Schlüsselrolle bei der Konfiguration, Verwaltung und Sicherung dieser Netzwerke, Netzwerkverbindungen und Netzwerkgeräte.

Linux ist ein Open-Source-Betriebssystem (OS), das auf Unix basiert, einem der ursprünglichen Betriebssysteme für Computergeräte, das in den 1960er Jahren entwickelt wurde. Seit seiner Erfindung im Jahr 1991 hat sich Linux zu einem der am weitesten verbreiteten Betriebssysteme entwickelt und bietet eine kostenlose Alternative zu proprietären Plattformen wie Microsoft Windows und Apples macOS. Heute läuft Linux auf vielen PCs, Servern, Mobiltelefonen und vielen anderen Geräte.

Linux-Netzwerke hängen stark vom Linux-Kernel ab, einem Computerprogramm, das einem Benutzer die Kontrolle über die Hard- und Software eines Systems gibt, um effektiv zu arbeiten. Alle Linux-Systeme verwenden den Kernel, um zu kommunizieren und Linux-Befehle von Benutzern zu empfangen. 

Netzwerken ist die Methode, Computergeräte wie PCs, mobile Geräte, Router oder Anwendungen miteinander zu verbinden, sodass sie Daten austauschen und Ressourcen teilen können. Geräte, die über ein Netzwerk verbunden sind, auch als vernetzte Geräte bezeichnet, basieren auf einer Reihe von Regeln, die als Protokolle bezeichnet werden. Diese Protokolle legen fest, wie Daten über physische und drahtlose Verbindungen gesendet und empfangen werden.

Vor der Erfindung der Computernetzwerke mussten Computer und Rechengeräte physisch verschoben werden, damit sie Informationen und Ressourcen teilen konnten – ein schwerfälliger Prozess, da es sich um große, schwere Geräte handelte. Das US-Verteidigungsministerium schuf ARPANET, das erste Computernetz, in den späten 1960er-Jahren, um die gemeinsame Nutzung von Informationen und Ressourcen zu erleichtern.

Heute bildet die Computernetzwerktechnik die Grundlage für einige der transformativsten Technologien der Welt, darunter das Internet, Suchmaschinen, soziale Medien und vieles mehr.

Linux-Netzwerke beruhen auf vier Schlüsselkonzepten, um zu funktionieren:

• Konfiguration

• management

• Sicherheit

• Virtualisierung

Zusammen beschreiben diese Konzepte, wie Netzwerke eingerichtet werden können, wo sich Geräte befinden können und wie sie Informationen teilen können. Hier folgt jeweils eine genauere Betrachtung.

Die Linux Netzwerkkonfiguration ist die Verwaltung von netzwerkbezogenen Aspekten, wie Netzwerkschnittstellen, Routing und DNS, die kritisch sind für die Netzwerkfunktionalität. In einer Linux-Netzwerkkonfiguration beschreibt die Netzwerkschnittstelle, wie ein Gerät mit einem Linux-Netzwerk verbunden ist (physisch oder virtuell). Routing und Routingtabellen beziehen sich auf den Pfad, den Informationen, auch Netzwerkdatenverkehr genannt, über das Netzwerk annehmen können.

Um die Netzwerkkonfiguration zu ermöglichen, unterstützt Linux verschiedene Protokolle – Regeln für die Aufteilung des Netzwerkverkehrs zwischen Geräten– wie TCP/IP, DHCP, ICMP, IPv4, IPv6 und UDP. Es enthält auch Tools zur Fehlerbehebung. Befehlszeilentools wie netstat, ifconfig, traceroute und tcpdump sind textbasierte Schnittstellen, die es Benutzern ermöglichen, über das Betriebssystem direkt mit dem Netzwerk zu interagieren.

Domain Name Systeme (DNS) wandeln bestimmte Domänennamen (z. B. Webadressen) in Internet-Protocol-Adressen (IP-Adressen) um, sodass Geräte in einem Netzwerk auf sie zugreifen können. Die IP-Adressierung spielt eine wichtige Rolle bei der Netzwerkkonfiguration, da IP-Adressen oft komplexe Zahlenreihen sind, die für Benutzer schwieriger zu merken sind als Domainnamen.

Schließlich sind Firewalls Systeme, die während der Netzwerkkonfiguration eingerichtet werden und den gesamten ein- und ausgehenden Datenverkehr in einem Netzwerk überwachen und es für sicher halten.

Linux-Netzwerkmanagement ist eine Reihe von Tools und Verfahren zur Überwachung des Netzwerkverkehrs, der Dienste und der Konnektivität. Diese Tools und Praktiken können von der Einrichtung einer einfachen Netzwerkschnittstelle reichen. Sie erstrecken sich auch auf die Installation und Konfiguration komplexer Netzwerkinfrastrukturen für eine moderne Cloud-Umgebung.

DieNetzwerküberwachung ist ein wichtiger Aspekt der Linux-Netzwerkverwaltung. Es umfasst Tools zur Verfolgung von Netzwerkaktivitäten und zur Identifizierung und Lösung von Problemen, die sich auf die Netzwerkleistung auswirken könnten. Ein Beispiel ist netstat, ein Linux-Befehlszeilentool, das Informationen über die Funktionalität von Linux-Netzwerkverbindungen, das Routing und die Schnittstellenleistung bereitstellt.

Da sich die Funktionen und Technologien verbessert haben, basiert die Verwaltung von Linux-Netzwerken immer mehr auf die Automatisierung. Heutzutage erledigen Systeme viele Aufgaben automatisch, wie z.B. die Konfiguration von Netzwerkschnittstellen, die Überwachung des Datenverkehrs und die Überprüfung des Systemzustands, wodurch kritische Prozesse rationalisiert und vereinfacht werden.

Linux-Netzwerke, also verbundene Systeme, auf denen das Linux-Betriebssystem läuft, nutzen verschiedene Tools und Technologien, um Benutzer und Systeme vor unbefugten Eindringen zu schützen. Hier sehen Sie sich einige der effektivsten an.

• Firewalls: Firewalls sind Systeme, die den Netzverkehr auf der Grundlage einer Reihe vordefinierter Regeln kontrollieren. In einem Linux-Netzwerk fungieren Firewalls als Barrieren zwischen vertrauenswürdigen internen Netzwerken und nicht vertrauenswürdigen, externen Netzwerken (wie dem Internet). Eines der beliebtesten Linux-Netzwerktools für die Firewall-Verwaltung ist iptables, ein Befehl zur Steuerung von Firewall-Regeln und Netzwerkverkehr.

• Open-Source-Code: Der Open-Source-Code von Linux ist einer der stärksten Abwehrmechanismen gegen Sicherheitsbedrohungen und Datenschutzverletzungen. Eine globale Gemeinschaft von Experten überprüft ständig den Code, der Linux-Systemen zugrunde liegt, und behebt rasch etwaige Schwachstellen.

• Zugriffskontrolle: In Linux-Netzwerken bezieht sich Zugriffskontrolle auf die Praxis der Einschränkung von Benutzerberechtigungen (d. h. die Möglichkeit, Dateien und Prozesse in einem System zu ändern) durch eine Reihe von Regeln und Mechanismen.

• Verschlüsselung: In Linux-Netzwerken verschlüsseln Protokolle wie SSL/TLS und IPsec die Daten während der Übertragung und verhindern so, dass unbefugte Benutzer die Daten beim Transport zwischen Netzwerken lesen oder verstehen können.

• Protokollierung: Die Protokollierung, die Praxis, alle Aktivitäten aufzuzeichnen, die für den Netzwerkbetrieb relevant sind, hilft sicherzustellen, dass die Systemprozesse genau überwacht werden. Diese Protokolle können überprüft werden, wenn in einem Linux Netzwerk unerwünschte Angriffe oder verdächtige Aktivitäten auftreten.

Virtualisierung ist eine Technologie, die gemeinsame Nutzung mehrerer Rechenressourcen von einem einzigen physischen Computer ermöglicht. Die Linux-Netzwerkvirtualisierung hilft bei der Virtualisierung von Netzwerkressourcen, die normalerweise hardwareabhängig sind, wie z. B. Router und Switches, sodass diese effizienter zugewiesen und genutzt werden können.

Um diesen Prozess zu unterstützen, schaffen Linux-Netzwerke eine Abstraktionsschicht zwischen Anwendungen und Hardware, wodurch die Verwaltung der Hardware über die Anwendung vereinfacht wird. Abstraktionsebenen sind entscheidend, um Anwendungen in einer virtualisierten Umgebung mobiler und flexibler zu machen.

Linux-Netzwerke eignen sich aufgrund ihres Open-Source-Charakters gut für die Virtualisierung. Sie verwenden auch kernelbasierte virtuelle Maschinen (KVMs), ein Virtualisierungsmodul, das in den Linux-Kernel integriert ist und es ihm ermöglicht, wie ein Hypervisor zu funktionieren.

Ein Hypervisor ist eine Software, die es ermöglicht, zahlreiche Instanzen von VMs mit jeweils eigenem Betriebssystem gleichzeitig auf einem physischen Server auszuführen. Auf Nicht-Linux-Systemen weisen Hypervisors den virtuellen Maschinen aktiv verschiedene Rechenressourcen zu, während auf Linux-Systemen KVM diese Ressourcenzuweisung übernimmt.

Linux-Netzwerke werden von einigen der erfolgreichsten Unternehmen der Welt häufig verwendet, um ihr Kerngeschäft und ihre Anwendungen zu verbinden und zu aktivieren. Hier sind einige der beliebtesten Vorteile von Linux.

Aufgrund seiner Offenheit, Flexibilität und Sicherheitsfunktionen verlassen sich Unternehmen aller Größen und Branchen bei ihren komplexen Netzwerkanforderungen auf Linux-Netzwerke. Hier sind einige der beliebtesten Anwendungsfälle für Linux-Netzwerke auf Unternehmensebene.

Das Linux-Betriebssystem und das Linux-Netzwerk werden häufig zum Hosten von Millionen von Unternehmenswebsites und Rechenzentren verwendet. Diese Systeme unterstützen Kerngeschäft wie E-Commerce, Software-as-a-Service-Vertieb (SaaS) und mehr.

Linux bietet eine stabile und sichere Umgebung für den Betrieb von Web- und Anwendungsservern, die viele ressourcenintensive Geschäftsanwendungen mit Ressourcen unterstützen. Laut einem Bericht von Enterprise Apps aus dem letzten Jahr werden mehr als 96 % der weltweit führenden Millionen Webserver von Linux betrieben.¹

Das Linux-Betriebssystem unterstützt die meisten Instanzen des Cloud Computing, des On-Demand-Zugriffs auf Rechenressourcen, der zur Grundlage der meisten IT-Umgebungen in Unternehmen geworden ist. Die beliebtesten Cloud-Plattformen der Welt, wie Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud und Google Drive, laufen alle auf Linux und Linux-Netzwerken.

Viele fortschrittliche Unternehmen verlassen sich heute auf Linux-Netzwerke und ihre robuste Suite an Sicherheitsfunktionen, um ihre Netzwerke vor komplexen Cyberangriffen zu schützen.

Linux-Netzwerke verfügen über einige der am besten entwickelten Firewalls der Welt mit spezialisierten Tools wie iptables und nftables, die nur in Linux-Umgebungen vorkommen.

Linux-Netzwerke sind für containerisierte Anwendungen optimiert. Das sind Softwareeinheiten, die die Codebibliothek und Abhängigkeiten einer Anwendung bündeln, sodass die Anwendung in mehreren Umgebungen ausgeführt werden kann. Heute dominieren Container den modernen Anwendungsmarkt mit einem globalen Marktwert von 5,85 Milliarden US-Dollar. Es wird erwartet, dass dieser Wert in den nächsten 5 Jahren mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 33 % steigen wird.²

Linux-Netzwerke unterstützen viele moderne DevOps-Umgebungen, die auf Containerisierung angewiesen sind, um sicherzustellen, dass der Code, den sie versenden, in allen relevanten Umgebungen vollständig getestet wird.