Linux wurde ursprünglich als Terminal-Emulator für Computer mit einem X86-Prozessor geschrieben. Mit dem wachsendem Erfolg des Programms wurden die Einsatzmöglichkeiten von Linux immer mehr erweitert: neue Programme und Funktionen wurden hinzugefügt, der Kernel wurde auf andere Mikroprozessoren portiert.
Dieser Artikel gibt einen detaillierten Überblick über die heutigen Einsatzmöglichkeiten und -bereiche von Linux. Die Einsatzschwerpunkte unterteilen sich dabei in die Anwendungen auf dem Desktop und die Nutzung als Server. Ein allgemeiner Überblick über die Thematik Linux selbst findet sich im Hauptartikel Linux.
Linux am Desktop
Die wohl anspruchsvollste Computerinstallation ist der PC als Schreibtischgerät. Der Benutzer soll mit ihm arbeiten können, ohne sich dem technischen Hintergrund des Systems bewusst sein zu müssen. GNU/Linux orientiert sich hauptsächlich in Richtung des Desktop-Einsatzes, da PCs üblicherweise über eine hohe Rechenleistung und großzügigen Arbeitsspeicher verfügen und dadurch den Entwicklern viele Freiheiten ermöglicht werden. Selbst der Linux-Begründer Linus Torvalds sieht Linux vorwiegend als Grundlage für Desktop-PCs.
Eine typische Installation einer Linux-Distribution enthält einen X11-Grafikserver sowie eine Desktopumgebung und wichtige Anwenderprogramme. Dazu gehören ebenso Office Programme wie Office, wie auch Programme zu Bildbearbeitung (häufig Gimp), Browser und E-Mail-Programme. Bei Installationen für Firmen und Büros kommen noch andere Programme wie zum Beispiel zur Unternehmensplanung hinzu, für Entwickler gibt es Entwicklerwerkzeuge wie Eclipse oder KDevelop.
In der Praxis wird Linux eher zögerlich im Desktop-Bereich eingesetzt. Heutzutage sind zwar viele übliche Funktionen des Systems über intuitive Benutzeroberflächen administrierbar, die meisten Funktionen zur Feinabstimmung sind jedoch teilweise umständlich für den durchschnittlichen Endanwender zu handhaben, was diesen oftmals vor der Verwendung dieses Systems abschreckt. Da aber auch dieses Problem bekannt ist, wird bei der Programmierung der direkten Schnittstelle mit dem Nutzer, der Desktopumgebung, immer mehr Wert darauf gelegt, ob sie Benutzer- und Einsteigerfreundlich gestaltet ist. Die beiden größten Desktopumgebungen und Linux, GNOME und KDE, haben sich dafür extra eigene Richtlinien gegeben, die von jedem beigesteuerten Programm und jeder Funktion eingehalten werden muss, um dem Benutzer ein einheitliches Look&Feel zu bieten.
Beim Einsatz in größeren Netzwerken kann ein GNU/Linux-System unter anderem dadurch sehr gut punkten, dass sämtliche Administrationstätigkeiten – für den Benutzer völlig unbemerkt – von Netzwerkadministratoren durchgeführt werden können. Nur für Administratoren sind diese Funktionen sichtbar und können daher keinen Benutzer ablenken oder überfordern.
Zur Zeit wird der Marktanteil von Linux auf normalen Desktops im unteren einstelligen Prozentbereich geschätzt. Da Linux aber frei kopiert und verteilt werden kann und auch neben bereits bestehenden Betriebssystemen installiert werden kann, ist es nahezu unmöglich, genauer abzuschätzen, wie viele Computer tatsächlich unter Linux betrieben werden. Um die Entwicklung und auch die Verbreitung von Linux auf dem Desktop voran zu bringen, hat sich am OSDL die The Desktop Linux Working Group gebildet, die alle Kräfte bündeln und koordinieren soll, die sich mit der Thematik beschäftigen.
Multimedia
Die Multimediaunterstützung von Linux ist zur Zeit noch sehr verschieden, und hängt stark vom Auge des Betrachters ab. Die Unterstützung von gängen Musik-Formaten ist kein Problem. Es existiert eine Reihe von weit entwickelten Musik-Abspielprogrammen unter Linux, die neben der Unterstützung verschiedener Musik-Formate noch mit einer ganzen Reihe komfortabler Extras aufwarten können. Eines der bekanntesten Beispiel ist dabei amaroK.
Die Unterstützung von aktuellen, auf Desktop-Computern verbreiteten Video-Techniken ist jedoch noch lückenhaft, da es keine offizielle und überall legale Unterstützung von verschlüsselten DVDs gibt. Ebenso gibt es auch keine Version der beiden weit verbreiteten Multimediaprogramme QuickTime Player und Microsoft Windows Media Player. Auf der anderen Seite gibt es von ebenfalls weit verbreiteten Programmen wie dem RealPlayer und dem VideoLAN-Player Linux-Versionen. Hinzu kommen einige vor allen Dingen für Linux programmierte und erfolgreiche Projekte, die die vorhandenen Lücken teilweise schließen. Zu nennen sind hier neben vielen anderen vor allen Dingen MPlayer und Xine. Auch das Problem mit verschlüsselten DVDs kann mit Hilfe von DeCSS leicht umgangen werden, dies ist aber in einigen Staaten wie zum Beispiel Deutschland verboten.
Deutlich anders sieht die Situation aus, wenn man sie aus dem Blickwinkel professioneller Multimedia-Bearbeitung betrachtet. Die Software-basierte Telefonanlage Asterisk wird in vielen Firmen und Unternehmen genutzt, um interne Telefongespräche zu vermitteln, mit dem JACK Audio Connection Kit steht unter Linux eine spezielle Sound-Architektur zur Verfügung, die besonders niedrige Latenzzeiten bietet. In der Filmbranche erfreut sich Linux besondere Beliebtheit: die Spezialeffekte vieler Filme wurden mit Hilfe von Linux-Farmen gerendert, das häufig unter Linux eingesetzte Programm CinePaint hat bei der Erstellung von Filmen wie Harry Potter geholfen.
Zwischen diesen verschiedenen Situationen ist der Übergang aber fließend. Mit der zunehmenden Entwicklung proprietärer Lösungen auch für Linux ist aber davon auszugehen, dass die vorhandenen Lücken mit der Zeit geschlossen werden. Ein Beispiel ist der Bereich des Videoschnitts, bei dem es sowohl proprietäre Lösungen wie das Programm MainActor der Firma MainConcept gibt, als auch Lösungen der Freie Software-Bewegung wie z.B. die Software Kino.
PC-Spiele
Auch der Spielemarkt ist an Linux nicht völlig vorübergegangen. Klassische Spiele wie Quake III Arena oder Unreal Tournament sind nur der Beginn des Umdenkens der Spielehersteller. Spiele wie DOOM³, Wolfenstein: Enemy Territory und andere gibt es von Anfang an auch als Linux-Version, ebenso das Werbespiel America's Army der US-Armee. Ankündigungen diverser Hersteller lassen auf viele weitere Portierungen hoffen. Einige Entwickler der Linux-Distribution Gentoo haben sich besonders auf den Spielesektor spezialisiert und ein Unternehmen gegründet, das die Portierung von PC-Spielen anbietet. OpenGL-basierende Spiele, wie z.B. Half-Life, sind mithilfe des Windows-Emulators WINE meist direkt unter Linux lauffähig. Spiele, die auf den aktuellen DirectX-Versionen basieren, laufen häufig nicht, weil die Entwicklung von WINE naturgemäß immer hinterherhinkt, deswegen hat sich das Unternehmen Transgaming dem Problem angenommen und mit seinem WINE-fork Cedega (ehemals WineX), das Ziel gesetzt, weitestgehende Kompatibilität auch zu der jeweils neuesten DirectX-Version herzustellen, womit sich schon heute sehr viele neue Spiele unter Linux spielen lassen. Ein großer Nachteil ist, dass das Programm nicht vollständig Open Source ist, die CVS-Version ist immer deutlich älter als die Closed Source-Variante und enthält keine Unterstützung für den Kopierschutz der Spieleinstaller sowie kein Point2Play.
Aber auch die Freie Software-Bewegung hat eine Vielzahl von Spielen hervorgebracht: Arcade-Spiele, wie Barbarian, SuperTux und andere sind unter Linux sehr populär, im Bereich der Strategiespiele hat sich vor allen Dingen das stetig weiter entwickelte Freeciv eine feste Fangemeinde zugelegt. Im Genre der 3D-Shooter sind mehrere Vertreter entstanden, seit dem die jeweils aktuelle Grafik-Engine der Quake-Reihe nach einiger Zeit unter einer freien Lizenz zur Verfügung gestellt wird.
Desktop-Migration
Viele Verwaltungen und Unternehmen erwägen in Zukunft eine Umstellung ihrer Arbeitsplatzrechner von verschiedenen Plattformen zu Linux-Desktops oder tun dies bereits. Ein bekanntes Beispiel dafür ist die Stadtverwaltung Wien, die viele ihrer Computer auf die dafür angepasste Distribution Wienux umgestellt haben, oder es in nächster Zeit tun. Schwierigkeiten entstehen meist dadurch, dass im Unix-Bereich ein völlig anderer Softwaremarkt herrscht. Bekannte Programme gibt es für diese Plattform oft nicht bzw. werden von anderen, bislang unbekannten Herstellern unter unbekannten Namen herausgegeben und sind oftmals nicht mit der bestehenden Lösung kompatibel. So kann die technische Umstellung der Zusatzsoftware teuer werden, andererseits müssen sich viele Benutzer auch erst an die neue Desktopumgebung gewöhnen, was zu einer zeitraubenden Angelegenheit werden kann. Ein lohnender Zeitpunkt für eine Umstellung der Firmendesktops ist daher, wenn ohnehin auf ein neues Betriebssystem mit all seinen Neuerungen in der Ablauflogik umgestellt werden muss, da der Hersteller seine alte Version oder den Support dafür aufgekündigt hat. Die Umgewöhnung eines Sachbearbeiters von Windows NT 4.0 auf Windows XP etwa ist vergleichbar mit der Umgewöhnung von Windows NT 4.0 auf den KDE-Desktop unter Linux. Da eine Umrüstung auf eine aktuelle Windows-Version auch den Kauf neuer Hardware erfordert, setzen viele Institutionen verstärkt auf eine Thin Client-Lösung mit Linux, bei der die rechenintensiven Aufgaben nicht mehr von den Arbeitsplätzen, sondern von zentralen Servern erledigt wird. Auf diese Weise erspart man sich große Teile eines sonst fälligen Hardware-Updates.
Unterstützung von Windows-Anwendungen
Da sich Linux in der Betriebssystemarchitektur stark von Microsoft Windows unterscheidet, ist es nicht direkt möglich, Windows-Programme unter Linux zu betreiben. Für viele scheitert eine Umstellung oft an diesem Punkt, es gibt aber Möglichkeiten, auch dieses Problem zu lösen.
- Bestehende Windows-Programme können auf die Linux-Plattform portiert werden, d.h. für die Zielplattform kompiliert und angepasst werden. Dies ist üblicherweise nur ein geringer Programmieraufwand, da lediglich Eigenheiten des Betriebssystems angepasst werden müssen. Trotzdem ist diese Lösung oft sehr teuer und die Möglichkeit einer Portierung hängt auch von der Firmenpolitik des jeweiligen Softwareherstellers ab. Eine Portierung macht insbesondere dann Sinn, wenn es sich um speziell für den Unternehmens- oder Verwaltungszweck entwickelte Software handelt, oder wenn es auch andere Firmen gibt, die an einer Portierung interessiert sind. Mittlerweile gibt es auch schon Werkzeuge vom WINE-Projekt, die eine automatisierte Softwareportierung ohne großen Programmieraufwand ermöglicht, wodurch man auch in den Genuss einer nativen Lösung für Linux kommt.
- WINE stellt eine auf Linux übersetzte Variante der Windows-API zur Verfügung. Damit können einige Programme direkt unter Linux laufen. Obwohl diese Varianten kein gesamtes Windows-System emulieren, ist diese Lösung langsamer und weniger Erfolg versprechend als eine Portiertung. Mit kommerziellen Softwarepaketen, die auf Wine aufbauen, lassen sich aus der Windows-Welt bekannte Programme fast problemlos nutzen. Dabei bietet CrossOver Office Unterstützung für zahlreiche Bürosoftware wie Microsoft Office und Adobe Photoshop an, während sich Cedega auf Windows-Spiele spezialisiert hat.
- Eine weitere Möglichkeit ist der Einsatz einer virtuellen Maschine wie VMware, Bochs oder QEMU, die einen gesamten PC emuliert und es möglich macht, Microsoft Windows darin komplett zu installieren. Dabei leidet allerdings die Geschwindigkeit deutlich.
- Es besteht ebenfalls die Möglichkeit, Windows-Programme auf einem Windows-Server zu starten und deren grafische Ausgabe dann mit Hilfe von Remote-Desktop-Software wie z.B. NX auf Linux Clients ausgeben zu lassen. Dieses Verfahren erfordert eine ständig bestehende Netzwerkverbindung zwischen beiden Rechnern, ermöglicht aber auch die Weiternutzung betagter Hardware als Thin Clients.
- Programme, die mit Microsofts neuester Programmplattform .NET entwickelt wurden, sind ohne Portierarbeit direkt unter Linux lauffähig. Dies wird ermöglicht durch die .NET-Implementierung Mono.
- Bauen die Programme noch auf der DOS-Ebene auf, so lassen sich viele mit dem Programm Dosemu betreiben. Für DOS-Spiele bietet sich dabei auch Dosbox an. Auch für andere Spielkonsolen und Betriebssysteme gibt es unter Linux Emulatoren.
- Für viele Funktionen gibt es unter Linux eigene Programme. Wenn also ein Programm nicht unter Linux verfügbar ist, so ist meist aber die Funktion in einem anderen Programm verfügbar. Beispiele dafür sind Programme wie KMail, Novell Evolution und Konqueror.
- Zumindest theoretisch besteht die Möglichkeit, selbst als Programmierer ein Programm zu schreiben, das die benötigten Funktionen enthält. Da viele freie Oberflächenbibliotheken zur Verfügung stehen, die ohne Lizenzgebühren zu entrichten genutzt werden können, und viele Programmierwerkzeuge bei einer Linux-Distribution meist dabei liegen, bietet sich einem Programmierer eine programmierfreundliche Umgebung.
Unterstützung von Menschen mit Behinderungen
Um unter Linux eine möglichst gute Barrierefreiheit zu gewähren, arbeiten bei Linux mehrere Projekte an der Thematik. Während die beiden großen Desktops, Gnome und KDE, jeweils eigene Projektgruppen haben, die sich mit der Thematik beschäftigen, gibt es auch Arbeitsgruppen innerhalb der Distributoren oder Gruppen, die Projekt- und Firmenübergreifend an der Thematik arbeiten. Am bekanntesten ist hierbei die FSG Accessibility Workgroup.
Die Arbeit dieser Projekte ermöglicht es unter anderem, unter Linux verschiedene Braillezeile zu nutzen, sich aus vielen wichtigen Programmen Dokumente und geschriebenes vorlesen zu lassen oder auf dem Bildschirm nur mit Maus oder nur mit speziellen Tasten zu navigieren.
Linux als Server
Aufgrund der Verwandschaft von Linux mit UNIX hat sich Linux auf dem Servermarkt besonders schnell etabliert. Da für Linux schon früh viel häufig verwendete und benötigte Serversoftware wie Webserver, Datenbankserver und Groupware kostenlos und weitgehend uneingeschränkt zur Verfügung stand, wuchs dort der Marktanteil stetig.
Da Linux als stabil und einfach zu warten gilt, erfüllt es auch die besonderen Bedingungen, die an ein Server-Betriebsystem gestellt werden. Der modulare Aufbau des Linux-Systems ermöglicht zusätzlich das Betreiben kompakter, dedizierter Server. Außerdem hat die Portierung von Linux auf verschiedenste Hardware-Komponenten dazu geführt, dass Linux alle bekannte Serverarchitekturen unterstützt.
Marktanteile
2004 wurde der Marktanteil von Linux bei mit Betriebssystem verkauften Servern je nach Studie und Zählweise auf etwa 10% bei einem jährlichen Wachstum von 50% geschätzt. Dieses Wachstum geht teilweise auch auf Kosten traditioneller UNIX-Systeme, die durch Linux abgelöst werden. Die Firmen, die früher ein eigenes UNIX entwickelt und verkauft haben, verkaufen zunehmend Rechner mit Linux und beteiligen sich immer stärker an der Entwicklung von Linux. Der größte Konkurrent für Linux auf dem Servermarkt ist Microsoft Windows, das Studien zu Folge 2004 einen Anteil von etwa einem Drittel am Gesamtmarkt hatte (Quelle: Gartner-Studie auf heise.de).
Da aber Linux auf beliebigen Systemen installiert werden kann, ohne eine Lizenz zu bezahlen, gibt es eine unbekannte Dunkelziffer an Linux-Servern, die von den Studien nicht erfasst werden. Die Zahlen zum Anteil an Linux-Servern sind also nur bedingt repräsentativ.
Einsatz-Beispiele
Eines der wohl bekanntesten Beispiele für eine Linux-Server-Konfiguration ist LAMP. LAMP steht dabei als Abkürzung für den kombinierten Einsatz der Softwareprodukte Linux, Apache, MySQL und PHP (manchmal auch Perl oder Python). Diese Kombination ermöglicht es, auf einem Computer einen Webserver zu betreiben, der beim Aufruf der Seiten mit dem Webbrowser dynamische Inhalte aus Datenbanken zu generieren, und auch Inhalte wieder in diese Datenbank zu schreiben. Ein bekanntes Beispiel für einen solchen Einsatz ist die Software MediaWiki, die auf einem LAMP-System läuft.
Ein anderer häufiger Einsatzbereich von Linux ist die Verbindung mit Samba. Die Fähigkeit von Samba, sowohl mit Computern mit einem Linux-Betriebssystem als auch mit einem Computer mit Windows-Betriebssystemen Dateien auszutauschen ermöglicht es Linux, in gemischten Netzwerken als zentraler Datei- und Drucker-Server zu agieren. Dabei werden alle wichtigen, zum Beispiel unternehmensrelevanten Dateien an einem zentralen Punkt zur Verfügung gestellt, und so mehreren Nutzern gleichzeitig zur Verfügung gestellt. Da Samba ebenso wie Linux von seinen Nutzern für seine Stabilität, Performance und Skalierbarkeit gelobt wird, eignet sich die Kombination sehr gut für zentrale und wichtige Knotenpunkte von großen Netzwerken, bei denen eine heterogene Umgebung vorliegt.
Neben diesen weit verbreiteten Einsatzbereichen gibt es noch eine Reihe weiterer Server-Software, die unter Linux betrieben wird. So wird die Software-Telefonanlage Asterisk häufig als zentrale Schnittstelle in Firmennetzen genutzt. Ebenso werden viele für Netzwerke elementare Dienste auf Linux-Rechnern betrieben. Dazu gehören sowohl DNS-Server als auch Mailserver und Datenbankserver.
Interessanterweise werden auch die viele Server von Online-Spielen, so genannte Spieleserver unter Linux betrieben, selbst dann, wenn das eigentliche Spiel nicht unter Linux zur Verfügung steht.
Hardware
Die Hardware, auf der Linux als Server betrieben werden kann, ist vielfältig. Da Linux auf eine Vielzahl von Plattformen portiert wurde, kann ein Linux Server ebenso auf handelsüblichen PCs wie auch auf klassischen Serverarchitekturen, wie Alpha oder SPARC betrieben werden.
Ein Beispiel für die Linux-Unterstützung auch modernster Server-Hardware ist der IBM eServer p5. Diese Familie von 64-Bit Servern basiert auf IBM POWER-CPUs, und gehört zu den Schwergewichten der verfügbaren Server-Hardware. Auf dieser Hardware können mehrere Linux-Installationen parallel gestartet und betrieben werden, um so bis zu 256 gestartete Linux-Systeme parallel betreiben zu können.
Linux in Sicherheitsbereichen
Da Linux in Bezug auf Netzwerke als sehr sicher und skalierbar gilt, findet es seine Anwendung auch in sicherheitsrelevanten Bereichen. Ein Beispiel dafür ist die Nutzung von Linux als ein Gateway, ein Router oder als eine Firewall.
Vor allen Dingen die Nutzung als Firewall hat sich schon früh verbreitet und führte dazu, dass eine Vielzahl von Linux-Distributionen speziell für die Firewall-Nutzung entwickelt wurden, die zum Beispiel zum Schutz von Bastion Host-Systemen eingesetzt werden.
Linux in Rechenzentren
Mit der freien Verfügbarkeit des Quellcodes und der daraus resultierenden Möglichkeit, das System bestimmten Zwecken anzupassen, hat sich Linux auch in den Anwendungsbereichen von Rechenzentren ausgebreitet. So macht Linux auf Großrechnern, die auf Zuverlässigkeit und hohen Datendurchsatz optimiert sind und häufig in Banken, Versicherungen und großen Unternehmen gefunden werden können, dem dort früher häufig installierten speziellen UNIX-Versionen zunehmend Konkurrenz.
Eine weitere Anwendung ist im Bereich der Computercluster zu finden, bei dem Linux, häufig im Zusammenhang mit Grid-Computing, auf den einzelnen Computern arbeitet, die dann zu großen Netzwerken zusammengeschlossen werden. Dafür stehen neben speziell angepassten Linux-Distributionen auch besondere Dateisysteme wie z.B. das Global File System zur Verfügung. Häufig wird auch ein Linux-Cluster genutzt, um damit die Hochverfügbarkeit unternehmenskritischer Netzwerk-Infrastrukturen sicher zu stellen.
Der wohl prestigeträchtigste Einsatz von Linux ist aber der in Supercomputer. Diese Computer stellen die Spitze aktueller Hochleistungsrechner dar, und ernten aus diesem Grund meist besondere Aufmerksamkeit der Presse. Als Beispiel sei hier der MareNostrum Supercomputer genannt, der in Spanien unter anderem in der Klima- und Genforschung eingesetzt wird und unter Linux läuft.
Embedded Linux
Der Begriff Embedded Linux (d.h. Linux für „Kleingeräte“) bezieht sich auf den Einsatz von Linux in kleineren Endgeräten für den Massenmarkt. Zu den vielen Geräten, auf denen es zum Einsatz kommt, gehören beispielsweise Mobiltelefone wie Motorolas E680, A780, A760, A768, A910,E895, A728, aber auch PDAs (z.B. Sharp Zaurus). Im Bereich SOHO wird es auf Routern z.B. von Linksys oder auf WLAN-Geräten wie dem 4G Access Cube eingesetzt. Auch in vielen Festplattenrekordern, Satellitenreceivern und DVD-Abspiel- und Aufnahmegeräten kommt Linux zum Einsatz. Embedded-Systeme verwenden häufig Benutzeroberflächen wie OPIE, die speziell an die jeweiligen Einsatzbereiche angepasst sind.
Technisch gesehen werden diese Geräte meist mit spezialisierten stromsparenden Prozessoren und einem Flash-Speicher ausgestattet. Dort wird dann ein angepasstes und kompaktes Linux betrieben.
Linux in der Elektronik
Neben der Nutzung von Linux in verbreiteten Kommunikationsgeräten wird es auch in diversen elektronischen Steuerungen und Geräten der Mess- und Regelungstechnik und im Bereich der µC (Microcontroller) eingesetzt.
Der Unterschied zum Embedded Linux ist hier, dass das System hier mehr für technische Spezialanwendungen eingesetzt wird. Damit entfällt auf der einen Seite der Massenmarkt, auf der anderen Seite besteht zum Beispiel aber auch weniger Bedarf an einer benutzerfreundlichen und einfach gehaltenen Oberfläche.
Siehe auch
Literatur
- Herr, Gabor; Höhn, Stefan: Open Source: Open for Business,CSC 2004, online: [1]
- Kofler, Michael: Linux. Installation, Konfiguration, Anwendung. Addison-Wesley, 7. Auflage, 2004. ISBN 3-8273-2158-1
- Welsh, Matt; Kaufman, Lar: Linux - Wegweiser zur Installation & Konfiguration O´Reilly Verlag, 2003. ISBN 3-89721-353-2
- Flickenger, Rob: Linux Server Hacks O´Reilly Verlag, 1. Auflage, 2003. ISBN 3-89721-361-3
- Fink, Martin: The Business and Economics of Linux and Open Source, Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall PTR, 2003, ISBN 0-130-47677-3
Weblinks
- Linkkatalog zum Thema Linux bei curlie.org (ehemals DMOZ)
- Desktop-Gruppe des OSDL (englisch)
