Was ist eine unveränderliche Linux-Distribution und sollten Sie eine verwenden?

Quicklinks

• Was ist eine unveränderliche Linux-Distribution?

• Was sind die Vorteile unveränderlicher Distributionen?

• Wie funktionieren Softwareinstallation und -aktualisierungen bei unveränderlichen Distributionen?

• Beste Anwendungsfälle für unveränderliche Distributionen

• Nachteile unveränderlicher Linux-Distributionen

• 4 unveränderliche Linux-Distributionen für den Einstieg

• Ist eine unveränderliche Distribution das Richtige für Sie?

• Mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit, aber mit mehr Verantwortung

Wichtige Erkenntnisse

• Unveränderliche Linux-Distributionen sind schreibgeschützte Betriebssysteme, die kein Schreiben in das Stammdateisystem zulassen.
• Diese Distributionen sind sicherer, zuverlässiger und stabiler als gewöhnliche Linux-Distributionen, aber auch komplexer in der Anwendung.
• Server, Containerumgebungen und Handheld-Geräte profitieren von unveränderlichen Betriebssystemen.

Die Linux-Welt entwickelt sich ständig weiter. Es gibt ein neues Konzept, das für ziemliches Aufsehen sorgt: unveränderliche Distributionen. Stellen Sie sich eine Linux-Distribution vor, die unveränderlich ist. Klingt nach einer Einschränkung? Was wäre, wenn das für Sie als Linux-Benutzer tatsächliche Vorteile bringt?

Lassen Sie uns tiefer in die Welt der unveränderlichen Betriebssysteme eintauchen und besprechen, ob sie die richtige Wahl für Sie sind.

Was ist eine unveränderliche Linux-Distribution?

Eine unveränderliche Linux-Distribution ist ein Betriebssystem (OS), das im Kern schreibgeschützt ist. Das bedeutet, dass Sie das Betriebssystem nicht einfach ändern können. Dies umfasst das Dateisystem, Verzeichnisse, Anwendungen und sogar Konfigurationen. Selbst als Administrator können Sie keine Änderungen an der Distribution vornehmen.

Wenn in einer unveränderlichen Distribution etwas geändert wird, ist dies nur vorübergehend und wird beim Neustart wiederhergestellt. Aus diesem Grund werden diese Betriebssysteme als „unveränderlich“ bezeichnet.

Was sind die Vorteile unveränderlicher Distributionen?

Warum sollte jemand eine unveränderliche Linux-Distribution gegenüber regulären Distributionen in Betracht ziehen? Das liegt daran, dass diese Distributionen aufgrund ihrer unveränderlichen Natur einige zusätzliche Vorteile bieten. Lassen Sie uns einige davon entdecken.

1. Verbesserte Sicherheit

Einer der Gründe, warum viele normale Benutzer Linux anderen Betriebssystemen vorziehen, ist seine Sicherheit. Das bedeutet jedoch nicht, dass Ihr Linux-System immun gegen Schwachstellen ist (insbesondere, wenn Sie nicht die besten Sicherheitspraktiken befolgen).

Unveränderliche Linux-Distributionen bieten eine zusätzliche Sicherheitsebene, indem sie unbefugte Änderungen am System verhindern und sie somit widerstandsfähiger gegen Angriffe machen.

Angenommen, die falsche Person erhält Administratorrechte auf Ihrem System. Wenn es sich um ein normales Linux-System handelt, kann sie nun beliebig daran herumbasteln. In unveränderlichen Distributionen kann jedoch nicht einmal der Administrator die Systemdateien ändern.

Dadurch wird die Angriffsfläche für böswillige Personen verringert, da sie keine Malware installieren oder das System kompromittieren können. Ihr Computer wird sicherer und widersteht unbefugten Änderungen.

2. Einfachere Wartung

Unveränderliche Distributionen sind einfacher zu verwalten und bereitzustellen. Sie müssen sich nicht um komplexe Upgrade-Prozesse, Abhängigkeitsprobleme oder die Verwaltung des Systemstatus kümmern.

Updates funktionieren nicht auf dem Live-System und funktionieren erst nach einem Neustart. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, dass während eines Updates etwas schief geht, was häufig vorkommt.

3. Atomic Updates

Diese Distributionen verfolgen beim Aktualisieren des Betriebssystems einen anderen Ansatz. Anstatt die Aktualisierungen paketweise zu behandeln, werden Aktualisierungen im gesamten Betriebssystem durchgeführt. Mit anderen Worten, das gesamte Betriebssystem wird als eine einzige unteilbare Einheit behandelt. Wenn während der Aktualisierung ein Fehler auftritt, wird das System auf den vorherigen Zustand zurückgesetzt.

Ein weiterer interessanter Aspekt ist der imagebasierte Upgrade-Prozess. Während des Updates erstellt das System ein neues Image in einer separaten Partition. Alle Updates finden in diesem neuen Image statt, während Sie das vorhandene Image verwenden. Beim nächsten Booten werden Sie in das neue und aktualisierte Image gebootet, anstatt in das alte.

4. Verbesserte Zuverlässigkeit

Sie oder andere können das Dateisystem nicht ändern. Anders als bei einer normalen Linux-Distribution können Sie diese Betriebssysteme also nicht so einfach dauerhaft beschädigen. Selbst wenn Sie versehentlich oder absichtlich etwas beschädigen, wird es beim nächsten Neustart behoben. Programme von Drittanbietern können nichts hinter Ihrem Rücken ändern oder wichtige Systemelemente löschen, die Ihr System instabil machen könnten.

Dies bedeutet auch, dass Sie keine gefährlichen Linux-Befehle wie den Befehl sudo rm rf /* ausführen können, die Ihrem System schaden könnten. Insgesamt sind unveränderliche Distributionen viel zuverlässiger.

Wie funktionieren Softwareinstallation und -aktualisierungen auf unveränderlichen Distributionen?

Wenn unveränderliche Distributionen schreibgeschützt sind, wie installieren oder aktualisieren Sie dann Anwendungen? Die meisten, wenn nicht alle, unveränderlichen Distributionen verwenden Flatpak, AppImages oder Snaps zur Verwaltung von Software, bei denen es sich um in sich geschlossene Paketsysteme handelt. Sie können diese Pakete installieren und ausführen, ohne das Dateisystem zu ändern.

Diese universellen Paketformate sind mit allen notwendigen Abhängigkeiten und Bibliotheken ausgestattet, sodass sie nicht auf Systembibliotheken angewiesen sind. Sie sind außerdem von Ihrem Betriebssystem isoliert.

Einige unveränderliche Distributionen verwenden eine als „Layering“ bekannte Technik zur Installation von Paketen. Bei dieser Methode installieren Sie Anwendungen auf einer dedizierten Ebene über dem schreibgeschützten Basissystem.

Das bedeutet, dass Sie Zugriff auf die Paket-Repositorys der Distribution haben, um die Pakete zu installieren. Anstatt jedoch herkömmliche Paketmanager wie APT oder DNF zu verwenden, nutzen Sie spezielle Tools, um Pakete innerhalb des Layer-Systems zu verwalten. Diese Layer-Pakete bleiben erhalten, wenn Sie Ihr System aktualisieren, und werden nach dem Neustart dem aktualisierten Image hinzugefügt.

Eine weitere Option auf einigen Betriebssystemen ist die Installation von Apps über Container wie Distrobox. Sie installieren Ihre Software im Container über der Hauptdistribution. Auf diese Weise können Sie Programme installieren und verwenden, die in den offiziellen Repositories nicht verfügbar sind.

Beste Anwendungsfälle für unveränderliche Distributionen

Unveränderliche Distributionen sind nicht so selten, wie Sie vielleicht erwarten. Tatsächlich verwendet Steam Deck eine unveränderliche, auf Arch Linux basierende Distribution namens SteamOS. Ebenso verwenden viele Handheld-Geräte aufgrund atomarer Updates unveränderliche Distributionen.

Aber das sind nicht die einzigen Anwendungsfälle für diese Distributionen. Organisationen, die hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit benötigen, entscheiden sich oft für unveränderliche Distributionen. Besonders in Serverumgebungen, in denen Sie sicherstellen müssen, dass die Serverkonfigurationen stabil und sicher bleiben, können Ihnen diese Distributionen dabei helfen, dies zu erreichen.

Entwickler können diese Systeme hervorragend nutzen, um isolierte und reproduzierbare Testumgebungen zu erstellen. DevOps-Ingenieure können Software auch in einer konsistenten Umgebung bereitstellen und so den Aufwand in Continuous Integration/Continuous Deployment (CI/CD)-Pipelines reduzieren.

Unveränderliche Linux-Distributionen werden häufig für Containerumgebungen (wie Docker und Kubernetes) verwendet, um sicherzustellen, dass Sie Anwendungen in einer vorhersehbaren und konsistenten Container-Laufzeitumgebung verwalten und skalieren können.

Nachteile unveränderlicher Linux-Distributionen

Okay, vielleicht sind Sie von der Verwendung unveränderlicher Distributionen überzeugt, vielleicht aber auch nicht. Sie haben bisher nur das Gute gesehen. Sehen wir uns einige der Komplexitätsprobleme an, die bei diesen Betriebssystemen auftreten.

Das erste ist natürlich die Lernkurve. Allein das Erlernen von Linux kann etwas schwierig sein. Selbst wenn Sie bereits Erfahrung mit Linux-Systemen haben, müssen Sie dennoch Dinge lernen, die unveränderliche Distributionen anders machen. Sie müssen auch einige Ihrer Arbeitsabläufe verfeinern, was am Anfang etwas zeitaufwändig sein kann. Und wenn Sie von Windows oder macOS kommen? Das kann eine entmutigende Erfahrung sein.

Updates, die nicht auf Ihrem aktiven System stattfinden und erst nach einem Neustart angewendet werden, können zuverlässig sein. Das bedeutet aber auch, dass Sie das System neu starten müssen, um die aktualisierten Pakete zu erhalten. Einige Distributionen erlauben es Ihnen jedoch, die Updates auf Ihr aktives System anzuwenden. Ein weiteres Problem ist das Jonglieren zwischen mehreren Systemen, da diese Distributionen ein separates bootfähiges System für Updates erstellen.

Auch das Installieren von Software funktioniert nicht so wie die Verwendung herkömmlicher Paketmanager. Wenn Sie Apps installieren möchten, die nicht als Flatpaks oder andere universelle Formate verfügbar sind, müssen Sie eine ganz neue Distribution in einem Container installieren, nur um eine einzige App zu verwenden. Das klingt nicht so gut.

Darüber hinaus können Sie nichts in das System schreiben. Dazu gehört auch das Bearbeiten der Konfigurationsdateien. Aber was, wenn das für Sie eine Notwendigkeit ist? Das können Sie trotzdem nicht tun. Einige Distributionen erlauben das Schreiben in das Verzeichnis /etc, aber das war es auch schon.

4 unveränderliche Linux-Distributionen für den Einstieg

Wenn Sie eine unveränderliche Linux-Distribution ausprobieren möchten, um selbst einmal reinzuschnuppern, sind hier vier, die Sie gleich ausprobieren können:

1. NixOS

NixOS ist eine vollständig reproduzierbare, unveränderliche Linux-Distribution. Sie verwenden eine Konfigurationsdatei, die alle Dienste, Optionen, Pakete, Partitionslayouts und andere Dinge enthält, die Sie zum Erstellen Ihres Systems benötigen. Sie können diese Konfigurationsdatei dann verwenden, um so viele NixOS-Systeme zu erstellen, wie Sie möchten, und dabei Ihre Auswahl jedes Mal replizieren.

2. Vanilla OS

Was wäre, wenn Sie mehrere Linux-Distributionen auf einem einzigen System ausführen könnten? Dann ist Vanilla OS genau das Richtige für Sie. Sie können auf verschiedene Subsysteme wie Arch, Fedora, openSUSE oder Alpine zugreifen, um bestimmte in diesen Distributionen verfügbare Software zu installieren. Dazu verwenden Sie den Container für die jeweilige Distribution. Jedes Mal, wenn Sie die Software starten, führt das System den Container aus und öffnet die App.

3. Fedora Silverblue

Dies ist die unveränderliche Variante von Fedora Workstation. Die meisten Funktionen sind identisch mit denen der regulären Fedora-Version. Mit jeder neuen Fedora-Version erhalten Sie auch eine neue Version von Silverblue. Diese Version ist besser für Tests und Entwicklung in einem containerbasierten Betriebssystem geeignet.

4. blendOS

blendOS ist eine Arch-basierte Distribution, die mehrere Paketmanager unterstützt, wie APT, Pacman, DNF, YUM und Yay. Sie können entweder den eigenen Paketmanager blend oder andere verwenden, mit denen Sie bei der Verwendung von Containersystemen vertraut sind.

Ist eine unveränderliche Distribution das Richtige für Sie?

Sollten Sie also eine unveränderliche Distribution verwenden? Das hängt davon ab, ob Sie sie wirklich brauchen oder nicht.

Für Szenarien, die hohe Sicherheit, Zuverlässigkeit und Stabilität erfordern, wie Cloud-Infrastrukturen, Containerumgebungen und Server, sind diese sehr sinnvoll. Systeme, die nicht für Anpassung und Optimierung gedacht sind (z. B. Geräte), können von diesen Distributionen profitieren.

Für den normalen Desktop-Einsatz sind unveränderliche Distributionen jedoch möglicherweise keine gute Wahl. Einige der einfachen Dinge, wie die Installation von Software, sind viel komplexer als bei einer normalen Distribution. Sie benötigen spezielle Workarounds, da Sie nicht auf das Root-Dateisystem zugreifen können.

Einige der Vorteile, die unveränderliche Distributionen mit sich bringen, sind auch in regulären Linux-Distributionen verfügbar. Sie können Btrfs verwenden, um zum vorherigen Zustand eines Pakets oder sogar des gesamten Betriebssystems zurückzukehren. Die Installation universeller Paketformate ist auch auf jeder Linux-Variante möglich. Obwohl diese Distributionen in gewisser Hinsicht sicherer sind, sind sie immer noch anfällig für Cyberangriffe und Malware.

Wenn Sie alle Vor- und Nachteile in Betracht ziehen, können Sie eine der unveränderlichen Linux-Versionen auch selbst in einer virtuellen Maschine ausprobieren, um zu sehen, ob sie Ihnen gefällt.

Mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit, aber mit mehr Verantwortung

Sind unveränderliche Linux-Distributionen die Zukunft von Linux? Wohl kaum. Sie werden in absehbarer Zeit keine regulären Linux-Systeme ersetzen. Zumindest nicht für normale Benutzer. Aber mit ihren zahlreichen Vorteilen sind sie definitiv für bestimmte Nischenbenutzer und IT-Organisationen geeignet.

Wenn Sie ein Windows-Benutzer sind, der sich für Linux interessiert, können Sie Linux ganz einfach ausprobieren, ohne Windows zu verlassen.