Was ist ein Linux-Server?

Heute unterstützen Linux-Serverbetriebssysteme viele große, komplexe Rechenzentren und Workload-Umgebungen, darunter Bare Metal Server, Virtual Machines (VMs),  Container sowie private und Public-Cloud-Ökosysteme.

Linux-Server können auf physischen Geräten betrieben oder virtuell eingesetzt werden und sind für ihre Skalierbarkeit, Flexibilität und Leistung bekannt. Linux-Server können auf einer Vielzahl gängiger Geräte wie Laptops, Routern oder Smartphones betrieben werden. Viele der weltweit führenden Unternehmen setzen Linux-Server für eine Reihe von Funktionen ein, z. B. für Netzwerke, die gemeinsame Nutzung von Daten, die Verwaltung von Datenbanken und vieles mehr.

Linux ist ein auf Unix basierendes Open-Source-Betriebssystem (OS), das 1991 erfunden wurde, um eine kostenlose Alternative zu proprietären Systemen wie Microsoft Windows und Mac OS zu bieten. Heute ist Linux eines der beliebtesten Betriebssysteme der Welt.

Allein auf dem Mobiltelefonmarkt hat das mobile Betriebssystem von Linux, Android, 71 % des weltweiten Marktanteils. Linux-Betriebssysteme basieren stark auf dem Linux-Kernel, einem kostenlosenOpen-Source-Computerprogramm, das einem Benutzer die Kontrolle über die Hardware- und Softwareebenen eines Computersystems gibt.  

Der Linux-Kernel bildet den Kern des Linux-Betriebssystems. Er fungiert als Brücke zwischen den Komponenten und ermöglicht deren Steuerung durch einen Benutzer. Kernel bieten einem Betriebssystem den größten Teil seiner Funktionalität und werden als „die schlagenden Herzen“ von Computersystemen bezeichnet. Im Falle des Linux-Kernels besteht er aus Computercode, der es verschiedenen Komponenten wie Systembibliotheken, Benutzerbereich-Dienstprogrammen und Anwendungen ermöglicht, mit dem Betriebssystem und später mit dem Benutzer zu kommunizieren.

Linux-Distributionen sind Versionen des Linux-Codes, die alle 9-10 Wochen von einer globalen Entwickler-Community veröffentlicht werden. Einer der Aspekte, die Linux so erfolgreich gemacht haben, ist die Art und Weise, wie es ständig gepflegt und verbessert wird, wobei jedes Update seines Codes neue Funktionen oder Kompatibilität hinzufügt. Jede neue Linux-Distribution, oder „Distro“, wie sie genannt werden, ist als „stabiler Kernel“ bekannt und wird einem Repository von Linux-Distributionen hinzugefügt, das auf kernel.org und auf GitHub verwaltet wird. Einige von ihnen bieten Zertifizierungen für Benutzer an, die ihre Kenntnisse mit einer bestimmten Linux-Version nachweisen können.

Linux-Distributionen sind offen und frei für jeden Benutzer. Einige der beliebtesten haben ihre eigenen Namen, wie Fedora, Ubuntu und Linux Mint. Server, auf denen eine bestimmte Linux-Distribution läuft, sind normalerweise unter dieser Distribution bekannt. Ein Server, auf dem Ubuntu läuft, wird zum Beispiel als Ubuntu-Server bezeichnet.

Linux-Server sind nach einem modularen Design aufgebaut, einem Ansatz für die Softwareentwicklung, der große, komplexe Systeme in kleinere, eigenständige Einheiten aufteilt. Das modulare Design ist ein Hauptmerkmal von Linux, da es die konstanten Versionen von Linux ermöglicht, die von der globalen Community von Entwicklern angeboten werden. Während jede Linux-Distribution auf dem Linux-Kernel basiert, können die Kernel-Versionen und -Module variieren.

• Versionen: Benutzer können jedes Linux-Betriebssystem an ihre spezifischen Bedürfnisse anpassen, was es zu einem der flexibelsten Betriebssysteme auf dem Markt macht. Wenn ein Benutzer zum Beispiel mit künstlicher Intelligenz (KI) arbeiten muss, kann er die neueste Version von Linux OS ausführen, die Updates enthält, die es mit den neuesten Technologien kompatibel machen. Wenn sie jedoch mehr Zuverlässigkeit und Stabilität benötigen und bereit sind, die Kompatibilität mit neueren Technologien zu opfern, können sie sich einfach für eine ältere Version entscheiden. Einige der beliebtesten Linux-Versionen sind Ubuntu, Debian, CentOs und IBM Red Hat Enterprise Linux (RHEL).

• Module: Module, auch Kernel-Module genannt, sind Softwareanwendungen, die auf einem Kernel abgelegt oder entfernt werden können, um dessen Kompatibilität mit bestimmten Geräten und Systemen ohne Neustart zu erweitern. Sobald das Kernel-Modul installiert ist, erkennt das Betriebssystem das Gerät und unterstützt seine Verwendung, oft über eine Komponente, die als Treiber bezeichnet wird. Beispielsweise basiert ein Treiber auf Code, der dem Kernel bei der Interaktion mit verschiedenen Dateisystemen bestimmte Funktionen verleiht.

Alle Geräte, auf denen das Linux-Betriebssystem läuft, verlassen sich auf diese drei einfachen Schritte. 

1. Einleiten des Bootvorgangs: Sobald der Bootvorgang eingeleitet wurde, lädt das BIOS (Basic Input/Output System), die Firmware, die der Computer zur Verwaltung des Datenflusses zwischen dem Betriebssystem und verschiedenen Geräten verwendet, ein Programm, das als Bootloader bezeichnet wird. Der Bootloader findet das Linux-Kernel-Image auf der Festplatte und legt es in den Speicher, sodass es die Kontrolle über das System übernehmen kann.
2. Verwaltung von Eingaben/Ausgaben: Das Linux-Betriebssystem verwaltet die Eingabe/Ausgabe über „Streams“-Kanäle, die grundlegende Befehle wie „Standardeingabe“, „Ausgabe“ und „Fehler“ senden und empfangen. Der Linux-Kernel ist auf Streams angewiesen, um den Datenaustausch zwischen allen Anwendungen und externen Komponenten wie Tastaturen, Mäusen, Kameras oder Druckern zu steuern, indem alle Befehle über einen Treiber gesendet werden.  
3. Verwendung einer Linux-Befehlszeilenschnittstelle (CLI): CLIs sind textbasierte Methoden, mit denen Benutzer ein Betriebssystem über eine Tastatur steuern können. Über die Linux-CLI können Benutzer einfache Befehle eingeben, die auf die Ressourcen eines Systems zugreifen und sie steuern. Wenn Sie beispielsweise „CD“ eingeben, also „Change Directory“, können Benutzer auf verschiedene Verzeichnisse im System zugreifen, z. B. auf Verzeichnisse mit Dokumenten, Anwendungen und mehr.

Von der Senkung der Betriebskosten in Rechenzentren über die Verringerung der Ausfallzeit von Anwendungen bis hin zur Kombination mit den neuesten, hochmodernen mobilen Technologien – hier sind einige der bekanntesten Vorteile von Linux-Servern.

Als eines der weltweit am häufigsten auf Servern installierten Betriebssysteme bieten Linux-Betriebssysteme und Linux-Server viele Anwendungsfälle in Unternehmen. Hier sind einige der Beliebtesten.

Das Linux-Betriebssystem gilt als grundlegend für Cloud-Computing-Umgebungen, und Linux-Server unterstützen viele öffentliche und Private Clouds, darunter Microsoft Azure, Google Cloud-Plattform, und mehr. Cloud-Infrastrukturen, wie VMs und Speicher, hängen von der Skalierbarkeit und Kosteneffizienz von Linux-Servern sowie von deren Kompatibilität mit anderen Technologien ab.

Das Linux-Betriebssystem unterstützt mehr Webserver als jedes andere Betriebssystem auf der Welt.Eine aktuelle Studie zeigt, dass sich 96 % der Millionen größten Webserver weltweit auf es verlassen. Linux-Server unterstützen viele beliebte Software-as-a-Service (SaaS) Webserverlösungen wie Apache und Nginx ermöglichen so die Unterstützung einer Vielzahl von Websites, einschließlich Blogs, E-Commerce und Video-Streaming.

Viele große Organisationen hosten ihre wichtigsten Geschäftsanwendungen auf Linux-Anwendungsservern, einschließlich Kollaborationslösungen, Messaging-Plattformen und Produktivitätstools. Enterprise Resource Planning Systems (ERPs), zum Beispiel, werden oft auf Linux-Servern gehostet und helfen dabei, Kerngeschäft wie Finanzen, Personalwesen, Fertigung und Lieferung zu integrieren und zu automatisieren. Software für das Kundenbeziehungsmanagement (CRM), wie Salesforce und Hubspot, verlassen sich auf Linux-Server, um Kunden bei der Analyse und besseren Nutzung ihrer Kundenbeziehung zu unterstützen.

Viele Unternehmen verlassen sich bei der Verwaltung großer, komplexer Datenbanken auf Linux-Server. Linux ist mit vielen gängigen SaaS-Datenbanklösungen wie MySQL und MongoDB kompatibel, und seine Stabilität und hohe Leistung machen es zu einer guten Wahl für das Datenbankmanagement.

DevOps-Teams verlassen sich aufgrund ihrer hohen Betriebszeit, Sicherheit und Flexibilität auf Linux-Server. Linux-Server können viele beliebte DevOps-Tools wie Jenkins und Ansible hosten, die zur Verbesserung von Software-Pipelines durch Automatisierung, Tests und Bereitstellung beitragen. Eine aktuelle Studie von Statista hat gezeigt, dass 47 % der Entwickler weltweit das Linux-Betriebssystem auf ihren Servern verwenden.

Virtualisierung ist der Prozess der Aufteilung von Computer-Komponenten wie Prozessoren und Speicher in virtuelle Maschinen, die virtuell von jedem genutzt werden können. Linux unterstützt die Virtualisierung mit einem eigenen Hypervisor (Software, mit der mehrere VMs auf einem einzigen Server ausgeführt werden können) namens kernelbasierte virtuelle Maschinen (KVMs). Mit KVMs können Benutzer Linux-Versionen ausführen, die auf einen bestimmten Workload oder Zweck zugeschnitten sind, z. B. die gemeinsame Nutzung von Speicher oder anderen Rechenressourcen. Es gibt viele beliebte Unternehmen, die Linux-Virtualisierung anbieten, darunter VMware, VirtualBox und KVM/QEMU.

Linux-Server bilden die Grundlage für viele Big Data-Analyselösungen, darunter Hadoop, Apache Spark und Apache Kafka. Die Stabilität und Leistung eines Linux-Servers machen ihn zu einer starken Wahl für die Erfüllung großer Datenverarbeitungsanforderungen, und seine robusten Sicherheitsfunktionen bedeuten, dass er selbst die sensibelsten Arten von Daten verarbeiten kann.

Aufgrund seiner geringen Größe ist ein Linux-Server eine leistungsstarke Lösung für viele Anwendungen des Internets der Dinge (IoT), wie etwa intelligente Geräte und skalierbare Automatisierung. Im Gegensatz zu vielen proprietären Betriebssystemen ist Linux in hohem Maße anpassbar und kann an die einzigartigen Konfigurationen komplexer IoT-Systeme wie intelligente Fahrzeuge, Luftqualitätsüberwachungssysteme, biomedizinische Geräte und mehr angepasst werden.