Definition Kernel

Der Kernel bildet das zentrale Bindeglied zwischen der Computerhardware und den Softwareanwendungen. Er verwaltet die Hardware-Ressourcen, darunter Prozessor, Arbeitsspeicher und Speichermedien und ermöglicht es, dass verschiedene Softwareanwendungen auf diese Ressourcen zugreifen können.

Entstehungsgeschichte Kernel

Die Geschichte des Kernels geht Hand in Hand mit der Entwicklung der ersten Betriebssysteme. In den frühen Tagen der Computertechnologie bestand die Notwendigkeit, eine Schnittstelle zu schaffen, die den effizienten Zugriff von Software auf Hardware ermöglicht. So entstand der erste rudimentäre Kernel. Mit der Zeit und mit wachsender Komplexität von Hardware und Software hat es sich stetig weiterentwickelt, um den wachsenden Anforderungen gerecht zu werden.

Arten von Kernels

Es existieren unterschiedliche Typen von Kernels:

1. Monolithische Kernels: Bei dieser Art werden alle grundlegenden Systemdienste wie Dateisystem, Netzwerk und Prozesskommunikation in einem einzigen, großen Kern implementiert. Ein Beispiel hierfür ist Linux.
2. Mikrokernel: Hierbei handelt es sich um einen minimalistischen Kernel. Die meisten Systemdienste laufen als eigenständige Prozesse. Beispiele hierfür sind Minix und QNX.
3. Hybridkernel: Dieser Kernel-Typ kombiniert Elemente von monolithischen Kernels und Mikrokernels. Ein bekanntes Beispiel ist das gute alte Windows NT, XP, 7, 8, 10 und auch die Server-Varianten.

Aufsetzen des Kernels

Das Aufsetzen eines Kernels kann sich je nach System und Anforderungen unterscheiden. Im Allgemeinen folgt man jedoch diesen Schritten:

1. Quellcode herunterladen: Zunächst lädt man den Quellcode des gewünschten Kernels herunter.
2. Konfigurieren: Mittels Konfigurationswerkzeugen passt man den Kernel an die eigenen Bedürfnisse an.
3. Kompilieren: Der angepasste Quellcode wird kompiliert, um eine ausführbare Version des Kernels zu erstellen.
4. Installation: Kompiliert kann man es nun auf dem Zielsystem installieren.

Beispiele und Anwendung

Das bekannteste Beispiel für einen Kernel ist wohl der Linux-Kernel. Millionen von Servern und Desktop-Computern weltweit nutzen Linux. Der Quellcode des Linux-Kernels ist frei verfügbar bzw. Open Source, weshalb viele Entwickler und Unternehmen es an ihre spezifischen Anforderungen anpassen und weiterentwickeln.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es das Herzstück jedes Betriebssystems bildet. Er steuert und verwaltet den Zugriff auf die Hardware und ermöglicht so den Betrieb von Softwareanwendungen. Wer tiefer in die Welt der Kernels einsteigen möchte, dem stehen unzählige Ressourcen und Community-Plattformen zur Verfügung.

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Die Entstehungsgeschichte von UNIX

Die Geschichte beginnt in den 1960er Jahren bei den Bell Labs, einer Forschungseinrichtung von AT&T. Hier suchten Ken Thompson und Dennis Ritchie nach einem neuen Betriebssystem, dass den Anforderungen an Flexibilität und Effizienz genügen sollte. 1969 entwickelten sie die erste Version von UNIX, geschrieben in der Programmiersprache Assembly. Innerhalb weniger Jahre schrieben sie es in C um, einer neuen Sprache, die sie ebenfalls bei Bell Labs entwickelten. Diese Neugestaltung machte UNIX zu einem der ersten Betriebssysteme, die auf verschiedensten Hardware-Plattformen laufen konnten.

Die Besonderheiten von UNIX

Eines der Hauptmerkmale ist die Modularität. Das System folgt dem Prinzip „Alles ist eine Datei“, was eine intuitive Interaktion mit Geräten und Prozessen ermöglicht. Das Herzstück, der Kernel, verwaltet die Hardware-Ressourcen, während die Shell als Benutzerschnittstelle dient. Dank dieser Architektur kann es nahezu unbegrenzt erweitert und angepasst werden.

UNIX besticht zudem durch seine Befehlszeilenschnittstelle (CLI). Hier ein einfaches Beispiel zur Veranschaulichung:

ls -l | grep "txt" | wc -l

Dieser Befehl listet alle Dateien auf (ls -l), filtert diejenigen heraus, die „txt“ im Namen haben (grep "txt") und zählt die Ergebnisse (wc -l).

Nutzen und aufsetzen

UNIX-Systeme finden sich heute in verschiedenen Varianten und Distributionen, von denen Linux und macOS die bekanntesten sind. Interessenten können beispielsweise eine Linux-Distribution wie Ubuntu oder Debian leicht auf ihrem Computer installieren.

Hier sind einige der beliebtesten Linux-Distributionen, die man herunterladen kann:

1. Ubuntu: Eine der bekanntesten und benutzerfreundlichsten Distributionen.
   • Download-Link für Ubuntu
2. Debian: Ein stabiles und robustes System, das als Grundlage für viele andere Distributionen dient, einschließlich Ubuntu.
   • Download-Link für Debian
3. Fedora: Ein weiteres beliebtes Betriebssystem mit regelmäßigen Updates.
   • Download-Link für Fedora
4. CentOS: Eine kostenlose Variante von Red Hat Enterprise Linux (RHEL) und oft in Unternehmensumgebungen zu finden.
   • Download-Link für CentOS
5. openSUSE: Eine robuste und zuverlässige Option für Desktops und Server.
   • Download-Link für openSUSE
6. Arch Linux: Geeignet für erfahrene Benutzer, die ein minimalistisches und hochkonfigurierbares System bevorzugen.
   • Download-Link für Arch Linux

Es gibt natürlich viele weitere Linux-Distributionen, und welche am besten geeignet ist, hängt von den spezifischen Anforderungen und Vorlieben ab.

Wenn man an „reinem“ UNIX interessiert ist, kann man sich auch BSD-Systeme ansehen, wie FreeBSD, OpenBSD oder NetBSD. Diese sind enger mit den historischen UNIX-Systemen verwandt als Linux.

• Download-Link für FreeBSD
• Download-Link für OpenBSD
• Download-Link für NetBSD

Es ist zu beachten, dass die Installation und Konfiguration dieser Systeme Kenntnisse in der Systemadministration erfordern können.

Um es aufzusetzen:

1. Auswählen einer passenden Distribution.
2. Herunterladen des Installationsimages.
3. Erstellen eines bootfähigen USB-Sticks.
4. Booten von dem Stick und Installationsanweisungen folgen.

Einmal installiert, bietet es eine robuste und leistungsstarke Umgebung für alle Arten von IT-Anwendungen, von der Webentwicklung bis zur Datenanalyse.

Fazit

UNIX hat die Landschaft der Betriebssysteme maßgeblich geprägt und bietet auch heute noch eine solide Grundlage für moderne IT-Lösungen. Seine Flexibilität, Robustheit und Modularität machen es zu einer ersten Wahl für viele Entwickler und IT-Experten weltweit. Wer in die Welt von UNIX eintauchen möchte, findet in den zahlreichen Distributionen und Ressourcen online einen idealen Einstieg.

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Die Entstehung von macOS

Die Geschichte von macOS beginnt mit „Mac OS X“, das 2001 auf den Markt kam. Apple entwickelte es auf Basis des NeXTStep-Betriebssystems, nachdem das Unternehmen NeXT 1997 übernommen hatte. Mit jeder neuen Version brachte Apple wesentliche Verbesserungen und Features hinzu, einschließlich Spotlight-Suche, Time Machine und dem Mac App Store. 2012 änderte Apple die Bezeichnung leicht von „Mac OS X“ zu „OS X“. Schließlich, erhielt das System 2016 seinen aktuellen Namen: macOS, um die Namensgebung an iOS, watchOS und tvOS anzupassen.

macOS nutzen

Die Benutzeroberfläche von macOS zeichnet sich durch Einfachheit und Benutzerfreundlichkeit aus:

• Dock: Am unteren Bildschirmrand befindet sich das Dock, eine Sammlung von App-Symbolen für den Schnellzugriff.
• Finder: Der Finder verwaltet Dateien und Ordner. Er lässt sich über das lachende Mac-Icon im Dock aufrufen.
• Spotlight: Mit diesem mächtigen Suchwerkzeug findet man Dateien, Apps und Informationen rasch. Es lässt sich durch Drücken von „Cmd + Leertaste“ aktivieren.
• Systemeinstellungen: Hier passt man alle Einstellungen des Macs an, vom Hintergrundbild bis hin zu Netzwerkeinstellungen.

Der Terminal

Der Terminal stellt ein wesentliches Werkzeug in macOS dar und bietet direkten Zugriff auf das UNIX-basierte Betriebssystem, das dem macOS zugrunde liegt. Durch die Eingabe von Befehlszeilenbefehlen können Benutzer fortgeschrittene Aufgaben ausführen, Dateien manipulieren, Systemeinstellungen ändern und eine Vielzahl von Entwicklungs- und Wartungsaufgaben erledigen. Für Entwickler und IT-Profis ist der Terminal oft unverzichtbar, da er eine mächtige Schnittstelle für die tiefgreifende Interaktion mit dem System bietet. Aber auch für allgemeine Benutzer kann der Terminal nützlich sein, um bestimmte Aufgaben zu automatisieren oder tiefer in das System einzutauchen. Trotz seiner Macht empfiehlt es sich, mit Vorsicht zu agieren, da unsachgemäße Befehle das System beeinträchtigen können.

macOS aufsetzen

Ein neuer Mac bietet einen einfachen Einrichtungsprozess:

1. Einschalten: Nach dem Drücken des Power-Buttons begrüßt der Setup-Assistent den Nutzer.
2. Sprache und Region auswählen: Hier bestimmt man die Systemsprache und die regionale Formatierung.
3. Apple-ID anmelden: Für ein optimales Erlebnis mit iCloud, App Store und anderen Diensten meldet man sich mit der Apple-ID an.
4. Datenübertragung: Besitzt man einen alten Mac oder PC, kann man seine Daten einfach übertragen.
5. Weitere Einstellungen: Dazu gehören Funktionen wie „Find My Mac“ oder „Siri“ und die Einrichtung eines Benutzerkontos.

Fazit

macOS hat sich seit seiner Einführung kontinuierlich weiterentwickelt und bietet eine optimale Kombination aus Leistung, Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit. Mit seiner intuitiven Benutzeroberfläche und der engen Integration mit anderen Apple-Produkten und -Diensten stellt es eine hervorragende Wahl für Privatpersonen und Profis dar. Ob man nun einen neuen Mac einrichtet oder bereits ein erfahrener Nutzer ist, macOS bietet stets ein erstklassiges Computererlebnis.

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Entstehung und Entwicklung

Die Geschichte der Treiber ist eng mit der Entwicklung der Computerhardware verbunden. Als man die ersten Computer entwickelte, gab es eine direkte Kommunikation zwischen dem Betriebssystem und der Hardware. Doch mit der Zeit und dem Aufkommen unterschiedlichster Hardware-Komponenten entstand die Notwendigkeit, eine Schnittstelle zu schaffen, um diese Kommunikation zu erleichtern.

Es ist schwer zu sagen, wer genau den ersten Treiber ins Leben gerufen hat, da unterschiedliche Hersteller zur gleichen Zeit Lösungen für ihre spezifischen Hardware-Probleme entwickelten. Aber mit dem Aufstieg von Betriebssystemen wie Microsoft Windows wurde schnell deutlich, dass standardisierte Treiberlösungen notwendig sind, um die Vielfalt der Hardware-Komponenten zu unterstützen.

Die Funktion von Treibern

Die dienen als Übersetzer zwischen dem Betriebssystem und der Hardware. Ganz unabhängig davon, ob es sich um eine Windows, Linux oder MacOS Maschine handelt. Er sorgt für die Umwandlung der Befehle des Betriebssystems oder der Anwendungssoftware, in eine von der Hardware verständlichen Sprache.

Ein einfaches Beispiel: Ohne den passenden Grafikkartentreiber kann ein Betriebssystem nicht wissen, wie es Bilder auf einem Monitor anzeigt. Der Treiber nimmt die Anweisungen des Betriebssystems entgegen und setzt sie in Befehle um, die die Grafikkarte versteht und ausführt.

Treiber richtig installieren

Die Installation eines Treibers kann heutzutage recht einfach sein, dennoch gibt es einige Punkte, die man beachten sollte:

1. Aktualität: Stets die neueste Treiberversion verwenden. Hersteller aktualisieren ihre Treiber regelmäßig, um Performance-Verbesserungen und Fehlerbehebungen zu bieten.
2. Offizielle Quellen: Treiber nur von offiziellen Websites oder vertrauenswürdigen Quellen herunterladen, um Malware und inkompatible Versionen zu vermeiden.
3. Kompatibilität: Achten auf die Kompatibilität mit dem Betriebssystem und der Hardware-Version.
4. Anweisungen folgen: Die Installationsanleitung des Herstellers beachten und gegebenenfalls nach erfolgreichem Abschluss der Installation den Computer neu starten.

Fazit

Treiber sind essenziell für die korrekte Funktion von Computern. Ihr Ursprung liegt in der Notwendigkeit, eine effektive Kommunikation zwischen Betriebssystemen und vielfältiger Hardware zu gewährleisten. Bei der Installation ist es wichtig, aktuell zu bleiben und vertrauenswürdige Quellen zu nutzen.

Durch das Einhalten dieser Praktiken und das kontinuierliche Aktualisieren von Treibern wird nicht nur die Performance des Systems verbessert, sondern auch die Sicherheit und Stabilität gewährleistet.

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Die Entstehungsgeschichte

Sie hat ihre Wurzeln in den frühen Tagen der Informatik. Als Computer noch Raum-füllende Maschinen waren, interagierte man mit ihnen über Lochkarten. Doch mit der Entwicklung von Time-Sharing-Systemen in den 1960er Jahren entstand der Bedarf nach effizienteren Interaktionsmethoden. Das UNIX-Betriebssystem, dass 1969 Ken Thompson und Dennis Ritchie bei den Bell Labs entwickelten, bot eine Lösung: die Geburt der Shell als Befehlszeileninterpreter.

Was ist es?

Sie dient als Schnittstelle zwischen dem Nutzer und dem Betriebssystem. Sie ermöglicht es, Befehle einzugeben, die direkt vom Betriebssystem ausgeführt werden. Diese Befehle können Programme starten, Dateien manipulieren oder Systemressourcen überwachen.

Arten und ihre Unterschiede

Mit der Zeit entstanden verschiedene Shell-Implementierungen mit unterschiedlichen Fähigkeiten:

• Bourne Shell (sh): Die ursprüngliche UNIX Shell.
• C Shell (csh): Bietet C-ähnliche Syntax.
• Bourne Again Shell (bash): Eine verbesserte Version der Bourne Shell, am häufigsten verwendet in Linux-Systemen.
• Korn Shell (ksh): Kombiniert Features von anderen Shells.
• Fish (friendly interactive shell): Bekannt für ihre Benutzerfreundlichkeit und Farbunterstützung.

Unterschied Shell und CLI

Die Begriffe „Shell“ und „CLI“ (Command Line Interface) werden oft synonym verwendet, aber sie haben unterschiedliche Bedeutungen und Rollen. Hier ist eine klare Unterscheidung zwischen den beiden:

1. CLI (Command Line Interface):
   • Definition: Ein CLI ist eine Schnittstelle, die es dem Benutzer ermöglicht, mit einem Computerprogramm oder einem Betriebssystem durch Eingabe von Befehlen in Textform und das Erhalten von textbasierten Antworten zu interagieren.
   • Rolle: Es dient als Mittel zur Interaktion zwischen Mensch und Maschine und ist eine von mehreren Schnittstellenarten. Andere Schnittstellen sind beispielsweise grafische Benutzeroberflächen (GUI) oder touchbasierte Benutzeroberflächen.
   • Beispiel: Ein Terminal-Programm, das eine Eingabeaufforderung bietet, um Befehle einzugeben, ist ein CLI.
2. Shell:
   • Definition: Sie ist eine spezielle Art von CLI, die speziell für die Interaktion mit einem Betriebssystem entwickelt wurde. Sie bietet nicht nur die Möglichkeit, Befehle einzugeben, sondern beinhaltet oft auch eine Skriptsprache, mit der Benutzer komplexe Aktionen und Programme erstellen können.
   • Rolle: Sie interpretiert die Befehle des Benutzers und leitet sie an das Betriebssystem weiter, um sie auszuführen. Sie bietet auch erweiterte Funktionen wie die Verwendung von Variablen, Schleifen und anderen programmatischen Strukturen.
   • Beispiel: Bash (Bourne Again Shell) auf Linux-Systemen oder die Command Prompt (cmd.exe) auf Windows sind Beispiele für Shells.

Einrichtung und Verwendung

1. Installation: Die meisten Betriebssysteme haben es bereits vorinstalliert. Für spezielle Shells wie Fish müssen Nutzer sie möglicherweise separat installieren.
2. Konfiguration: Shells ermöglichen individuelle Anpassungen. Nutzer können z.B. ihre .bashrc oder .zshrc Dateien bearbeiten, um Aliase zu setzen oder den Prompt zu ändern.
3. Befehlsausführung: Durch Eingabe eines Befehls und Drücken der Enter-Taste erfolgt die Ausführung. Beispiel: ls -l Dieser Befehl listet Dateien und Verzeichnisse im aktuellen Verzeichnis auf.

Tipps und Hinweise zur Nutzung

• Es ist immer auf die Korrektheit der Befehle zu achten. Insbesondere bei sensiblen Aufgaben wie Dateilöschungen.
• Die Verwendung von Manpages (z.B. durch den Befehl man ls) hilft, Befehle und ihre Optionen besser zu verstehen.
• Nutzer können Skripte schreiben, um wiederkehrende Aufgaben zu automatisieren.

Fazit

Die Shell prägte die Computerwelt maßgeblich und bleibt ein zentrales Werkzeug für Entwickler, Systemadministratoren und fortgeschrittene Nutzer. Mit Kenntnis der Grundlagen und durch regelmäßige Praxis lässt sich die volle Leistungsfähigkeit entfalten und, je nach Anwendungsfall, die Arbeit über eine UI fast komplett vermeiden.

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Evolution – Von den Anfängen bis heute

In den Anfangszeiten der Computerkommunikation, etwa in den 1960er Jahren, begannen erste Server als Mainframe-Systeme in großen Unternehmen und Organisationen ihren Betrieb. Pioniere wie IBM standen hinter den ersten Mainframe-Systemen, die für ihre Zeit beeindruckende Rechenleistungen boten.

Mit der Zeit schrumpften sie sowohl in ihrer physischen Größe als auch im Preis, wurden leistungsfähiger und für mehr Unternehmen zugänglich. Die 1990er Jahre sahen das Aufkommen von Webservern, dank der Entwicklung des World Wide Web durch Tim Berners-Lee. Dies legte den Grundstein für das heutige Internet.

Verschiedene Server-Typen

Es gibt viele Arten von Servern, die jeweils spezifische Aufgaben erfüllen:

1. Webserver: Speichert, hostet und liefert Webseiten an Benutzer. Apache und Nginx sind bekannte Webserver-Software.
2. Datenbankserver: Stellt Datenbankdienste und -zugriff zur Verfügung. Beispiele hierfür sind MySQL und PostgreSQL.
3. FTP-Server: Erlaubt das Hoch- und Herunterladen von Dateien. FileZilla ist ein gängiges Beispiel.
4. Mail-Server: Verwaltet den E-Mail-Verkehr eines Netzwerks. Microsoft Exchange und Postfix sind gängige Lösungen.

Server aufsetzen: Best Practices

Beim Aufsetzen eines Servers sind mehrere Schlüsselfaktoren zu beachten:

• Hardwarewahl: Je nach Verwendungszweck kann die notwendige Hardware variieren. Während ein kleiner Webserver mit begrenztem RAM und Speicher auskommen kann, benötigt ein großer Datenbankserver robuste Hardware.
• Betriebssystem: Ein stabiles und sicheres Betriebssystem ist essenziell. Linux-Distributionen wie Ubuntu und CentOS sind bei Serveradministratoren beliebt.
• Sicherheit: Firewalls, regelmäßige Patches und die Verwendung von SSL-Zertifikaten sorgen für einen sicheren Serverbetrieb.
• Backup und Wiederherstellung: Regelmäßige Backups sichern vor Datenverlusten, und klare Wiederherstellungsstrategien gewährleisten den schnellen Betrieb im Notfall.
• Skalierbarkeit: Server sollten in der Lage sein, mit wachsenden Anforderungen umzugehen. Das kann die Erweiterung der Hardware bedeuten oder das Hinzufügen von zusätzlichen Servern zu einem Cluster.

Cloud Computing

Cloud-Computing hat die Landschaft der Server und Datenverarbeitung revolutioniert. Die Cloud bietet Serverkapazitäten in Datenzentren, die über das Internet zugänglich sind und ermöglicht so eine größere Flexibilität, Skalierbarkeit und Kosteneffizienz im Vergleich zu traditionellen On-Premise-Servern. Aber dazu habe ich hier einen Beitrag geschrieben.

Fazit

Server haben sich seit ihren Anfangstagen dramatisch weiterentwickelt. Die Wahl des richtigen Typs und das Beachten von Best Practices beim Aufbau sind entscheidend für den Erfolg eines jeden Netzwerkprojekts. Mit der richtigen Planung und Umsetzung kann jeder einen effizienten, sicheren und skalierbaren Server betreiben.

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Kurze Zeitreise

Kali Linux ist ein Debian-basiertes Betriebssystem, das ursprünglich von Offensive Security entwickelt wurde. Es hat seinen Ursprung in BackTrack Linux. Einem anderen beliebten Penetrationstesting-Betriebssystem, welches 2006 Mati Aharoni und Max Moser ins Leben gerufen haben. BackTrack Linux kombinierte die besten Werkzeuge aus verschiedenen Linux-Distributionen. Man konzentrierte sich damit ebenfalls auf die Sicherheit und bot sie in einem einzigen Paket an. 2013 wurde BackTrack eingestellt und durch Kali Linux ersetzt, das heute als Standard für IT-Sicherheitsanwendungen und -lösungen gilt.

Hauptmerkmale

Kali Linux ist speziell für IT-Sicherheitszwecke entwickelt. Es verfügt über eine Fülle von vorinstallierten Tools und Anwendungen, die für verschiedene Aufgaben wie Penetrationstests, forensische Analysen, Reverse Engineering und vieles mehr nützlich sind. Einige der Hauptmerkmale von Kali Linux sind:

• Umfangreiche Werkzeugsammlung: Kali Linux bietet über 600 vorinstallierte Tools, die auf verschiedene Sicherheitsbereiche abzielen. Zu diesen Tools gehören Nmap, Wireshark, Metasploit Framework, Burp Suite, Aircrack-ng und viele mehr.
• Regelmäßige Updates: Es wird ständig aktualisiert, um sicherzustellen, dass es über die neuesten Sicherheitspatches und Tools verfügt. Benutzer können sich auf eine aktive Community und eine engagierte Entwicklergruppe verlassen. Denn diese ist stets bemüht, die beste Erfahrung zu bieten.
• Anpassungsfähigkeit: Es ist hochgradig anpassbar und man kann es auf einer Vielzahl von Geräten sowie Plattformen installieren. Einschließlich Desktops, Laptops, Raspberry Pi’s, BeagleBone Black und sogar auf Smartphones (Mithilfe von Kali NetHunter) 😉
• Live-Boot-Option: Man kann es direkt von einem USB-Stick oder einer DVD booten, ohne es auf dem Zielcomputer zu installieren.
• Multilingual: Es unterstützt mehrere Sprachen, was den Zugang und die Zusammenarbeit für Benutzer aus verschiedenen Ländern erleichtert.

Anwendungsfälle

Kali Linux wird hauptsächlich von Sicherheitsfachleuten, Pentestern, Netzwerkadministratoren und Cybersecurity-Enthusiasten genutzt. Einige der häufigsten Anwendungsfälle für Kali Linux sind:

• Penetrationstests: Es ist ein hervorragendes Werkzeug für Penetrationstests, bei denen man Schwachstellen in Netzwerken, Anwendungen und Systemen identifizieren kann. Mit den vorinstallierten Tools können IT-Sicherheitsexperten sicherheitsrelevante Tests durchführen, um potenzielle Angriffsvektoren zu entdecken und entsprechende Abwehrmaßnahmen zu ergreifen.
• Forensische Analysen: Es enthält auch eine Reihe von Tools für forensische Analysen und Untersuchungen, die man in Fällen von Datenverlust, Cyberkriminalität oder Sicherheitsverletzungen einsetzen kann. Solche Tools ermöglichen es Sicherheitsexperten, digitale Spuren und Beweise zu finden, um Cyberkriminelle zur Rechenschaft zu ziehen und zukünftige Angriffe zu verhindern.
• Reverse Engineering: Kali Linux enthält Tools wie Ghidra, IDA Pro und Radare2, die man für Reverse Engineering und Malware-Analysen verwenden kann. Reverse Engineering kann dazu beitragen, die Funktionsweise von Malware oder Software zu verstehen und Sicherheitslücken zu identifizieren.
• Webanwendungssicherheit: Es bietet eine Vielzahl von Tools zur Analyse von Webanwendungen, wie beispielsweise Burp Suite, OWASP ZAP und SQLMap. Diese Tools ermöglichen das Auffinden von Schwachstellen in Webanwendungen, das Testen von Sicherheitsmechanismen und das Aufdecken von Datenlecks.
• Drahtlose Netzwerksicherheit: Mit Kali Linux können Sicherheitsexperten auch drahtlose Netzwerke überwachen und analysieren. Tools wie Aircrack-ng, Wireshark und Kismet helfen dabei, Schwachstellen in WLANs aufzudecken und Gegenmaßnahmen zu entwickeln.

Fazit

Kali Linux ist eine mächtige und vielseitige Linux-Distribution, speziell für IT-Sicherheitsexperten. Mit einer umfangreichen Sammlung von Tools und Anwendungen ermöglicht es eine gründliche Untersuchung und Analyse von Netzwerken, Anwendungen und Systemen. Dies bietet sich an, um Schwachstellen zu identifizieren und Sicherheitsmaßnahmen zu ergreifen. Obwohl Kali Linux in erster Linie für Fachleute konzipiert ist, können auch IT-Enthusiasten und Neulinge im Bereich der Cybersicherheit von diesem Betriebssystem profitieren. Es ist ausgezeichnet um die eigenen Fähigkeiten zu erweitern und um Systeme besser zu schützen. Dennoch ist es wichtig, die Verantwortung und rechtlichen Rahmenbedingungen bei der Nutzung von Kali Linux und seinen Tools zu beachten, um ausschließlich im Rahmen legaler und ethischer Grenzen zu agieren.

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Debian GNU/Linux basiert auf den grundlegenden Systemwerkzeugen des GNU-Projektes sowie dem Linux-Kernel.

Die aktuelle Version ist Debian 11 „Bullseye“ und als Vorabversion gibt es bereits Debian 12 „Bookworm“. Es bietet eine große Auswahl (Zurzeit ca. 60.000) an Anwendungsprogrammen und Werkzeugen. Auch wird Debian als Basis für viele andere Linux Distributionen genutzt. Eines der Bekannteren Ubuntu, welches eher nicht mehr zu meinen persönlichen Favoriten gehört.

So ging es los

Im August 1993 hat Ian Murdock mit der Arbeit an einem neuen Betriebssystem angefangen. Es sollte offen sein, ganz im Sinn von Linux und GNU. Er verschickte eine offene Einladung an andere Software-Entwickler und lud sie ein, bei einer Software-Distribution mitzumachen, die auf dem damals noch recht jungen Linux-Kernel basieren sollte. Debian sollte sorgfältig zusammengestellt und genauso gewissenhaft betreut und unterstützt werden. Dabei sollte es ein offenes Design aufweisen und Beiträge und Unterstützung aus der Freien-Software-Gemeinschaft einfließen lassen.

Alles begann mit einer kleinen, eingeschworenen Gruppe von Hackern von freier Software und wuchs zu einer relativ großen, gut organisierten Gruppe aus Entwicklern, Beitragenden und Anwendern heran. Mittlerweile fasst das Debian-Projekt mehr als eintausend aktive Entwickler und Unterstützer auf der ganzen Welt.

Die Satzung

Ein Projekt mit dieser Größe braucht eine gute Organisationsstruktur. Aus diesem Grund hat das Debian-Projekt klare Regeln und Richtlinien, die man hier unter der Satzung einsehen kann.

Debian – Das Wieso

Manche wundern sich, warum so viele Menschen dafür brennen, so viel Freizeit in das Programmieren, Verpacken und Betreuen von Software zu investieren und sie dann auch noch zu verschenken. Dafür gibt es eine ganze Reihe von Gründen.

Manche Leute sind von Natur aus einfach hilfsbereit und haben mit der Einbringung in ein freies Software-Projekt ihren Weg gefunden, diese Hilfsbereitschaft auszuleben.

Viele Entwickler schreiben Programme, um Computer sowie verschiedene Architekturen und Programmiersprachen besser zu verstehen.

Einige Unterstützer möchten sich für all die freie Software revanchieren, die sie benutzen dürfen und bringen sich deshalb ein. 

Dann gibt es noch viele AkademikerInnen, die an freier Software entwickeln, um ihre Kenntnisse zu erweitern und um die Ergebnisse ihrer Forschungen bekannt zu machen.

Und zu guter Letzt gibt es Unternehmen, die bei der Entwicklung und Betreuung von freier Software helfen, um Einfluss darauf zu nehmen, wie sich die Software weiterentwickelt. Besonders dann, wenn man neue Features schnell implementiert haben möchte.

Ich persönlich bin bei dem ein oder anderen Projekt dabei, weil mich die Technologie an sich interessiert und mir die Zusammenarbeit mit Menschen sehr viel Spaß macht. Und nachdem mir relativ schnell langweilig wird, benötige ich immer wieder neuen Input. Letzteres gilt natürlich für die Technologie und weniger für die Menschen. Im Grunde genommen, beteiligt man sich meistens an Open Source bzw. in diesem Kontext als Debian-Entwickler, für den Spaß und um gemeinsam etwas großartiges zu erschaffen.

Ideologie und unfreie Software

Die Debian Gemeinschaft glaubt an die freie Software. Dennoch ist es respektiert, dass Menschen manchmal unfreie Software auf ihren Computern installieren müssen. Aus diesem Grund gibt es den Beschluss seitens der Debian Entwickler, diese Menschen nach Möglichkeit zu unterstützen, daher gibt es eine immer größer werdende Anzahl von Paketen, die unfreie Software auf einem Debian-System nachinstallieren lässt.

Diese Tatsache kann besonders zu Beginn relativ herausfordernd sein, da man bereits zur Installation von Debian nicht freie Treiber Pakete für diverse Hardware installieren muss, die nicht standardmäßig auf den Installationsmedien mitgeliefert werden. Besonders betroffen hierbei, sind in der Regel die Treiber für die Netzwerkkarte, da man diese bereits bei der Installation benötigt, um aktualisierte Pakete bereits bei der initialen Installation mitzuinstallieren. Doch dies werde ich, mit einer hohen Wahrscheinlichkeit, bei einem späteren Beitrag nochmals ausführlich thematisieren.

Das Projekt

So gesehen, kann sich jeder als Debian Entwickler registrieren, der den sogenannten New-Member-Prozess erfolgreich durchläuft. Die Bewerber kommen hinsichtlich ihrer Kenntnisse und Fähigkeiten auf den Prüfstand. Außerdem wird sichergestellt, dass sie mit der Philosophie des Projektes vertraut sind.

Der Name des Betriebssystems leitet sich von den Vornamen des Debian-Gründers Ian Murdock und seiner damaligen Freundin und späteren Ehefrau Debra Lynn ab. Bereits wenige Monate nach der Gründung, im Mai 1994, entschied sich das Projekt zu einer Änderung des offiziellen Namens von Debian zu Debian GNU/Linux.

Letzteres ging mit der Auffassung der Free Software Foundation einher, dass das häufig als Linux bezeichnete Betriebssystem eine Variante des GNU-Systems sei. Dahingehend gab es einen relativ bekannten Namensstreit, den ich hier nicht wirklich thematisieren werde. Wen es aber interessiert, kann gerne hier vorbeischauen.

Allgemein spricht man nur noch von Debian, wenn man von Debian spricht 😀

Das System ist bekannt für seine Paketverwaltung dpkg und deren Frontend APT. Mit diesen ist es möglich, alte Versionen von Debian GNU/Linux durch aktuelle zu ersetzen oder neue Softwarepakete zu installieren. Sie sind ebenfalls dafür zuständig, alle von einem Programm benötigten Abhängigkeiten aufzulösen, also alle Programmpakete zu laden und zu installieren, welche die gewünschte Software benötigt.

Sicherheit

Alle Probleme mit der Software sind öffentlich behandelt, so auch sämtliche Sicherheitsprobleme. Aspekte der Sicherheit sind öffentlich auf der debian-security-announce-Mailingliste zur Diskussion freigegeben. Debian‘s Sicherheitsgutachten (Audits) werden über eine öffentliche Mailingliste versendet (Sowohl unter den Entwicklern als auch mit den externen Mailinglisten) gleichzeitig auf einem öffentlichen Server bekanntgegeben.

Durch diese Handhabung verspricht man sich ein schnelleres Auffinden von Sicherheitslücken und damit die Möglichkeit, diese auch eher beheben zu können. Die entgegengesetzte Herangehensweise des Security Through Obscurity (Sicherheit durch Unklarheit bedeutet, dass man sich in der Sicherheitstechnik auf die Geheimhaltung des Entwurfs oder der Implementierung als Hauptmethode zur Gewährleistung der Sicherheit eines Systems oder einer Komponente verlässt) ist dagegen als unpraktikabel angesehen. 

Die Tatsache, dass die Entwicklung der Distribution öffentlich sichtbar unter Beteiligung einer Vielzahl von Personen geschieht, erfordert besondere Sicherheitsmaßnahmen. Änderungen an Paketen sind grundsätzlich mit einem verifizierbaren Schlüssel digital signiert. Die Überprüfung der Gültigkeit der Signatur erfolgt beim Anwender vor der Installation. Diese Maßnahme soll es Dritten erschweren, schädliche Software in Debian-Pakete einzuschleusen.

Die Paketbetreuer passen die Sicherheitsaspekte ihrer jeweiligen Software an die allgemeinen Grundsätze von Debian an. Daher sind Dienste nach der Installation oft als „sicher“ voreingestellt, was von einem Benutzer als „Einschränkung“ empfunden werden kann. Dennoch versucht Debian, Sicherheitsaspekte und einfache Administration abzuwägen. Zum Beispiel werden Dienste wie ssh und ntp nicht inaktiv installiert, wie es bei den Distributionen der BSD-Familie üblich ist. Auf BSD werde ich in einem zukünftigen Beitrag eingehen.

Wenn ein Sicherheitsproblem in einem Debian-Paket entdeckt wird, kommt es zusammen mit einer Einschätzung der dadurch entstehenden Gefahr in die Öffentlichkeit bzw. wird auf den vorher erwähnten Wegen publiziert. Parallel wird so schnell wie möglich ein Sicherheitsupdate dieses Pakets vorbereitet und auf speziellen Servern veröffentlicht. Kritische Sicherheitslücken werden auf diese Weise häufig innerhalb von Stunden geschlossen.

An dieser Stelle ist es vielleicht sinnvoll zu erwähnen, dass die von Debian angepasste Implementierung des für die Schlüsselerstellung zuständigen Zufallsgenerators der OpenSSL-Bibliothek zwischen September 2006 und Mai 2008 mit einer erheblichen Sicherheitslücke lief. Die generierten geheimen Schlüssel konnten abgeschätzt und damit in kurzer Zeit (vor-)berechnet werden (1024- und 2048-Bit-Schlüssel in ungefähr zwei Stunden). Insbesondere OpenSSH und die sichere Kommunikation in Webbrowsern waren davon betroffen.

Das Sicherheitsrisiko besteht weiterhin für alle RSA-Schlüssel, die in diesem Zeitraum auf betroffenen Systemen erstellt wurden und seit der Aktualisierung der Bibliothek nicht neu erstellt wurden. Auch alle DSA-Schlüssel, die jemals von einem Rechner mit fehlerhaftem Zufallszahlengenerator verwendet wurden, sind seitdem unsicher. Selbst wenn diese ursprünglich auf einem Rechner mit korrekt arbeitendem Zufallszahlengenerator erstellt wurden. Zu einem der größeren Sicherheitslücken kam es auch im Jahr 2019. Denn da wurde in dem Paketmanagertool von Debian („apt“ bzw. „apt-get“) eine Sicherheitslücke entdeckt, die es einem Man-in-the-Middle-Angreifer ermöglichte Code bei einem Update auszuführen.

Fun Facts

Die Stadt München war zwischen 2006 und 2013 mit Debian-basierten Betriebssystemen LiMux auf freier Software unterwegs. Spekulationen zufolge switchten sie durch Einfluss von Microsoft, da sie mit einer Deutschland-Zentrale von Unterschleißheim nach München-Schwabing umzogen, zu Microsoft. Dies könnte mit der Gewerbesteuer an die Stadt München zusammenhängen, meinte der ein oder andere Autor im Manager-Magazin.

Fazit

Wie bereits erwähnt, empfinde ich Debian als äußerst sympathisches Projekt bzw. Distribution. Nichtsdestotrotz ist es, meiner Meinung nach, noch kein einsteigerfreundliches Betriebssystem. Zum einen, wegen der unfreien Treiber, die gegebenenfalls vor- oder nachinstalliert werden müssen und zum anderen, weil grundsätzlich jedes System nach der Neuinstallation Sicherheitslücken enthält, die von fähigen Personen geschlossen werden müssen. Debian GNU/Linux bietet umfangreiche Möglichkeiten, das System vor unbefugten Zugriffen abzuschotten. Allerdings reicht es nicht aus nur Sicherheits-Updates aufzuspielen. Der Anwender selbst kann und muss aktiv sein System „härten“. Und dafür muss man schon einiges an Fachwissen mitbringen.

Sicherlich kann sich der Nutzer über Sicherheitsrisiken unter den genannten Quellen bereits im Vorfeld informieren. Doch auch während und nach der Installation des Debian-Betriebssystems muss der Nutzer auf einige grundlegende Dinge achten. Dies beginnt bei den BIOS-Einstellungen, geht über die Absicherung des Bootloaders und schlussendlich bei der Installation von Sicherheits-Patches bzw. zur Anpassung von Diensten und sicherheitsrelevanten Dateien.

Daher ist es vielleicht sinnvoll, mit einem „einfacheren“ System wie Ubuntu zu beginnen und sich so langsam in die Materie einzuarbeiten, wenn man in der Zukunft etwas unabhängiger und konsequenter unterwegs sein will.

Der Beitrag Debian – Für Stabilität und Freiheit erschien zuerst auf CEOsBay.

Man kann es mit dem Triebwerk eines Flugzeugs vergleichen. Erst im Verbund mit dem Rumpf, den Tragflächen, den Landeklappen, einem Leitwerk und einem Fahrwerk, hat mein ein funktionsfähiges Flugzeug. Wenn die Triebwerke mal ausfallen, sind natürlich auch die restlichen Komponenten davon betroffen. Ganz so dramatisch ist es natürlich nicht 😉

Wie funktioniert Linux?

Linux wurde ursprünglich als UNIX-ähnliches Betriebssystem (Werde ich in einem der nächsten Beiträge thematisieren) konzipiert, hat sich aber stetig weiterentwickelt und kann mittlerweile auf ganz unterschiedlicher Hardware ausgeführt werden. Von Taschenrechnern über Handys zu mp3-Playern bis hin zu Supercomputern. Jedes Betriebssystem auf Linux-Basis umfasst den Linux-Kernel, den ich bereits in dem Beitrag über Open Source angeschnitten habe, der die Hardware-Ressourcen verwaltet, und mehrere Softwarepakete, die den Rest des Betriebssystems ausmachen.

Es enthält allgemeine Kernkomponenten, wie z. B. GNU-Tools. GNU ist eine umfangreiche Sammlung von freier Software, die als Betriebssystem oder in Teilen mit anderen Betriebssystemen verwendet werden kann. Die Verwendung der vollständigen GNU-Tools führte zu der Familie von Betriebssystemen, die allgemein als Linux bekannt sind. Der größte Teil von GNU ist unter der GNU-Projekt eigenen General Public License lizenziert. Mit diesen Tools können Nutzer vom Kernel bereitgestellte Ressourcen verwalten, zusätzliche Software installieren, Performance- und Sicherheitseinstellungen konfigurieren und mehr. All diese Tools bilden das Betriebssystem. Weil das Betriebssystem von Linux auf Open Source basiert, kann die spezifische Softwarekombination von einer Linux-Distribution zur anderen variieren.

Welche Arten bzw. Distributionen von Linux gibt es?

Spricht man von Distributionen, meint man die spezifischen Versionen von Betriebssystemen. Heute gibt es unzählige Linux-Distributionen. Jede davon zielt auf bestimmte Benutzer- oder Systemtypen wie beispielsweise Desktops, Server, Mobilgeräte oder Embedded-Geräte ab.

Auf meinem alten iPod der 5. Generation, habe ich eine Linux Distribution im Einsatz, mit der es möglich ist, Doom mit dem Touchwheel zu zocken oder Flac Medien (FLAC ist ein Audiocodierformat für die verlustfreie Komprimierung digitaler Audiodaten, das von der Xiph.Org Foundation entwickelt wurde. Es ist auch der Name des freien Softwareprojekts, das die FLAC-Tools entwickelt hat, das Referenz-Softwarepaket, das eine Codec-Implementierung enthält – Darüber werde ich in einem der nachfolgenden Beiträge schreiben 😉 ) wiederzugeben, obwohl das Gerät eigentlich nicht für derartige Dinge vorgesehen war/ist.

Die meisten Distributionen lassen sich unmittelbar einsetzen, einige wiederum stehen als Quellcode-Pakete zur Verfügung und müssen vor bzw. während der Installation noch kompiliert (In der Informatik ist ein Compiler ein Computerprogramm, dass in einer Programmiersprache geschriebenen Code in eine andere Sprache übersetzt. Der Name „Compiler“ wird in erster Linie für Programme verwendet, die Quellcode aus einer höheren Programmiersprache in eine niedrigere Sprache übersetzen, um ein ausführbares Programm zu erstellen) werden.

Einige Distributionen, darunter Fedora und Red Hat Enterprise Linux (RHEL) von Red Hat, openSUSE von SUSE, Ubuntu von Canonical und Oracle Linux von Oracle haben einen kommerziellen Hintergrund, während andere wie Debian und Slackware von Communities entwickelt werden. Einige der kommerziellen Anbieter, darunter Red Hat und Oracle, bieten ihre Dienste wie Support oder individuelle Entwicklung gegen Bezahlung an, obwohl die Open-Source-Lizenz die Erhebung von Kosten für die Software selbst untersagt.

Wieso Linux?

Für die Freiheit!

Nun, diese Frage ist leicht zu beantworten. Freiheit! Bei Linux steht die Freiheit des Nutzers im Vordergrund. Jeder und damit meine ich jeder, kann das System nach seinen Vorstellungen umprogrammieren oder weiterentwickeln. Frei bedeutet in diesem Fall auch kostenfrei. Das Betriebssystem ist kostenlos und kann auf jedem beliebigen Computer installiert werden. Ich wage sogar zu behaupten, dass es sich auf jedes Endgerät installieren lässt, wenn man über einen gewissen Kenntnisstand verfügt.

Keine Wegwerfgesellschaft!

Ich stelle in meinem Umfeld fest, dass viele immer wieder neue Computer kaufen. Obwohl sie lediglich einfachen Aufgaben, wie das Surfen im Netz, schreiben einer Mail oder die Interaktion in sozialen Netzwerken nachgehen. Dabei ist es heutzutage relativ einfach möglich, die „alten“ Computer mit bestimmten Linux Distributionen auszustatten und wieder ein performantes und optisch ansprechendes Gerät nutzen zu können.

Sicherheit und Datenschutz

Eines der wichtigsten Faktoren unserer Zeit, ist die Sicherheit. Der Quellcode ist offen bzw. Open Source. Durch diese Tatsache wird sichergestellt, dass der Quellcode öffentlich zu jedem Zeitpunkt eingesehen und kontrolliert werden kann. Also bekommt man mit, falls etwas an dem Betriebssystem nicht stimmt oder wenn die persönliche Sicherheit im Kontext des Datenschutzes gefährdet wird. Davon abgesehen ist man als Linux-Nutzer zwar nicht 100% von Schadsoftware geschützt, doch weil die Nutzerzahlen noch gering sind, existiert nur wenig Malware für Linux.

Ist der Ein- bzw. Umstieg auf Linux schwer?

Im Grunde genommen ist es so, dass wahrscheinlich jeder Leser dieses Textes bereits ein Stück Linux in der Hand hält. Das Smartphone-Betriebssystem Android basiert beispielsweise auf Linux. Nun, wenn man jetzt aber sagt, „Hey, ich habe aber ein iPhone!“ Ja, selbst dann ist es so, dass auf dem iPhone ein Unix-ähnliches Betriebssystem installiert ist, welches auf Darwin (BSD) basiert. Dies würde jetzt sehr viel tiefer gehen, wobei ich mir vorstellen kann, dies in der Zukunft nochmal aufzugreifen.

Doch an dieser Stelle noch hinzuzufügen. Linux ist kein Unix, aber es ist ein Unix-ähnliches Betriebssystem. Das Linux-System ist von Unix abgeleitet und stellt eine Fortführung der Unix-Grundlage dar. Linux-Distributionen sind das bekannteste und gesündeste Beispiel für direkte Unix-Derivate. BSD (Berkley Software Distribution) ist ebenfalls ein Beispiel für ein Unix-Derivat. Was ich damit sagen will, man muss nicht wirklich ein- oder umsteigen. Man ist schon sehr lange dabei. Zumindest so lange, wie man ein Smartphone in der Hand hält. Also kann man sich durchaus vorstellen, dass die Nutzung von einer Linux Distribution nicht wesentlich schwerer ist, als die Nutzung eines Smartphones.

Welche Distribution zum Einstieg?

Einsteiger Distributionen wie Ubuntu, Kubuntu (Auf „alten“ Computern), Mint, Bodhi (Ebenfalls für „alte“ Computer geeignet) oder Manjaro ermöglichen einen raschen Einstieg und gewährleisten eine hohe Benutzerfreundlichkeit. Selbst die Installation ist relativ einfach. Doch die, schauen wir uns bei einem der nächsten Beiträge an.

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Nicht zu verwechseln mit einem Emulator

Als Emulator wird in der Computertechnik ein System bezeichnet, das ein anderes Computer System in bestimmten Teilaspekten nachbildet. Dabei handelt es sich um keine Virtuelle Maschinen 😉

Auch nicht zu verwechseln mit einem Simulator

Ein Simulator wird dazu genutzt um eine Simulation auszuführen. Beispielsweise für die Nachbildung von realen Szenarien zum Zwecke der Ausbildung von Piloten im Flugsimulator. Auch von Ärzten und Pflegepersonal in einem Patientensimulator kommt ein Simulator zum Einsatz. Kriegs- bzw. Gefechtssimulationen bei Einsatzkräften der Polizei oder dem Militär, sind heutzutage auch schon normal. Die Simulation zur Analyse von Systemen, deren Verhalten für die theoretische, formelmäßige Behandlung zu komplex sind, finden ebenfalls Einsatz. Auch wenn diese Art von Simulation sich grundlegend von den vorher genannten unterscheidet. Und dann gibt es natürlich die Simulation in Spielen (Aber diesen Dingen bei späteren Beiträgen mehr).

Der Hypervisor

Man kann sich die Sache mit den Virtuellen Maschinen im Endeffekt so vorstellen wie einen oder mehrere Computer in einem Computer zu betreiben. Spezialisierte Software, die man als Hypervisor bezeichnet, emulieren die CPU- (Central Processing Unit = Prozessor), den Speicher-, die Festplatten-, die Sound-, Netzwerk- und andere Hardwareressourcen des Computers oder Servers vollständig und ermöglicht es virtuellen Maschinen, die Ressourcen gemeinsam zu nutzen oder aber vollkommen zu isolieren.

Der Hypervisor kann mehrere virtuelle Hardwareplattformen emulieren. Diese können voneinander isoliert sein, so dass virtuelle Maschinen zum Beispiel Unix-, Linux– und Windows-Betriebssysteme auf demselben zugrundeliegenden physischen Computer ausführen können. Mit der Virtualisierung kann man beispielsweise auch die Kostensenkung der IT-Infrastruktur erreichen.

Virtuelle Maschinen nutzen die Hardware effizienter, wodurch sich die benötigten Hardwarekomponenten, die damit verbundenen Wartungs- und Instandhaltungskosten, sowie der Energiebedarf sänken lassen. Sie verringern auch den Aufwand der Administration, da sich alles an einem Ort befindet. Auch nutzt sich virtuelle Hardware innerhalb der Virtuellen Maschinen nicht ab und mechanische Fehler sind ausgeschlossen.

Admins (Administratoren = Benutzer mit erweiterten Rechten in IT-Systemen) können die Vorteile virtueller Umgebungen nutzen, um Images (In der Computertechnik ist ein Image ein Systemabbild bzw. eine serielle Kopie des gesamten Zustands eines Computersystems, die in einer nichtflüchtigen Form wie einer Datei gespeichert ist), Backups (Sicherheitskopien), das Einrichten und die Bereitstellung neuer Computersysteme und grundlegende Systemverwaltungsaufgaben zu vereinfachen.

Virtuelle Maschinen erfordern keine spezielle Hardware und sind in der Regel bzw. je nach Anwendungsbereich und den Anwendungen, die ausgeführt werden sollen, nicht sehr ressourcenhungrig. Wobei dies stark von der Menge der ausgeführten Virtuellen Maschinen und der jeweiligen Konfigurationen abhängt. Zu den Vorteilen gehört unter Anderem auch die Flexibilität beim Verschieben der Instanzen zwischen diversen Servern oder Computersystemen.

Administration

Alles in allem sind Virtuelle Maschinen etwas Feines. Zumal jemand, der mehrere Betriebssysteme einer IT-Infrastruktur administrieren, orchestrieren bzw. verwalten muss, die Vorzüge diverser Betriebssysteme auf einem dedizierten System nutzen kann. Nichtsdestotrotz besteht das Risiko, falls systemrelevante Anwendungen plattformübergreifend auf einem dedizierten Server bzw. Computer ausgeführt werden, bei einer Überlastung oder einem Hardwarefehler alle Systeme die darauf abgebildet sind, in Mitleidenschaft zieht. Folglich macht es Sinn, auch Virtuelle Maschinen auf der Hardware-Ebene redundant zu betreiben.

Wozu benötigt man Virtuelle Maschinen?

Virtuelle Maschinen sind vielseitig einsetzbar. Eines der wichtigsten Aspekte ist, wie bereits erwähnt, die synchrone Nutzung unterschiedlicher Betriebssysteme. Diese Art der Nutzung trifft man häufig beim Testen von Software- bzw. Web-Anwendungen an. So ist es beispielsweise möglich, die Tests auf verschieden Systemen mit verschiedenster Hardware-Ausstattung auszuführen und die Resultate bzw. Laufzeitergebnisse auf einem primären System zu evaluieren und zu verwalten. Dies macht auch dann Sinn, wenn es sich um sicherheitsrelevante Anwendungen handelt, die beispielsweise in einer isolierten Umgebung ausgeführt werden sollen/müssen oder wenn man Penetrationstests (Penetrationstest, kurz Pentest(ing), ist der fachsprachliche Ausdruck für einen umfassenden Sicherheitstest einzelner Rechner oder Netzwerke jeglicher Größe) in diversen Netzwerkumgebungen und verschiedenen Betriebssystemen ausführen möchte.

Virtuelle Maschinen und Multi-Boot-Systeme

Als die Virtualisierung noch nicht existierte, musste man ein Computer-System mit mehreren Betriebssystemen immer wieder neu booten (Neustarten), um auf die verschiedenen Betriebssysteme zuzugreifen. Jedes dieser Betriebssysteme konnte zwar sowohl abhängig als auch unabhängig vom Dateisystem agieren, doch sie konnten immer nur einzeln zu einem bestimmten Zeitpunkt verwendet werden. Auch heute macht man dies nach wie vor so. Beispielsweise wenn man Software nutzen will, die ausschließlich auf einem spezifischen Betriebssystem wie MacOS, Windows oder Linux funktionsfähig ist, die Hardware-Ressourcen relativ begrenzt sind und die vollständige Kapazität des Systems für das spezifische Betriebssystem oder die Anwendungen benötigt werden. Nachteile sind hierbei, meiner Erfahrung nach, besonders auf Apple Geräten, die fehlenden oder fehlerhaften Treiber bzw. das geschlossene Ökosystem des Herstellers.

Virtuelle Maschinen und Cloud Computing

Mit dem Aufkommen der Cloud lassen sich die virtuellen Maschinen auch in der Cloud ausführen bzw. umziehen/migrieren. Dieses Thema werde ich aber in einem anderen Beitrag genauer bearbeiten, da ich mich derzeit auch in diesem Umfeld bewege.

Virtuelle Maschinen und Container

Container funktionieren nach einem ähnlichen Prinzip wie Virtuelle Maschinen – Bis auf die Hardware versteht sich. Doch dies habe ich bereits in dem Blog-Beitrag über Docker beschrieben. Hier ist auch der Beitrag über Kubernetes zu empfehlen.

Welche Virtuellen Maschinen gibt es?

Zu den Hauptanbietern gehören wohl VMware, was heute als EMC unter dem Dach von Dell existiert, Oracle, Microsoft und Parallels. Ansonsten sind da noch Open-Source-VM-Lösungen wie Red Hat Virtualization oder ProxMox, die ich zusammen mit Azure auch noch in späteren Beiträgen thematisieren möchte. Nicht zu vergessen Virtual Box von Oracle, was ebenfalls als „Open Source“ zu haben ist.

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