1.3 Linux当前应用的角色

## 1.3 Linux当前应用的角色 了解了什么是 Linux 之后，再来谈谈，那目前 Linux 用在哪里呢？由于Linux kernel实在是非常的小巧精致，可以在很多强调省电以及较低硬件资源的环境下面执行； 此外，由于Linux distributions整合了非常多非常棒的软件（不论是专利软件或自由软件）， 因此也相当适合目前个人计算机的使用呢！传统上，Linux常见的应用可约略分为企业应用与个人应用两方面，但这几年很流行的云端运算机制中， 让 Linux 似乎又更有着力点啰！ ### 1.3.1 企业环境的利用 企业对于数码化的目标在于提供消费者或员工一些产品方面的信息 （例如网页介绍），以及整合整个企业内部的数据统一性 （例如统一的帐号管理/文件管理系统等）。另外，某些企业例如金融业等，则强调在数据库、安全强化等重大关键应用。 学术单位则很需要强大的运算能力等。所以企业环境运用Linux作些什么呢？ * 网络服务器： 这是Linux当前最热门的应用了！承袭了Unix高稳定性的良好传统，Linux上面的网络功能特别的稳定与强大！ 此外，由于GNU计划与Linux的GPL授权模式，让很多优秀的软件都在Linux上面发展， 且这些在Linux上面的服务器软件几乎都是自由软件！因此，做为一部网络服务器，例如WWW, Mail Server, File Server等等，Linux绝对是上上之选！当然，这也是Linux的强项！由于 Linux server 的需求强烈，因此许多硬件厂商推出产品时， 还得要特别说明有支持的 Linux distributions 呢！方便提供企业采购部门的规划喔！例如下面的链接可以瞧瞧： * Dell 公司的 Server 对 OS 的支持度： [http://www.dell.com/support/contents/tw/en/twbsd1/article/Product-Support/ Self-support-Knowledgebase/enterprise-resource-center/server-operating-system-support](http://www.dell.com/support/contents/us/en/04/article/Product-Support/Self-support-Knowledgebase/enterprise-resource-center/server-operating-system-support) * HP 公司的支持： [http://www8.hp.com/us/en/business-services/it-services.html?compURI=1078888#tab=TAB1](http://www8.hp.com/us/en/business-services/it-services.html?compURI=1078888#tab=TAB1) * IBM 公司的支持： [http://www-03.ibm.com/systems/hardware/browse/linux/](http://www-03.ibm.com/systems/hardware/browse/linux/) * VMWare 的虚拟化支持： [https://www.vmware.com/support/ws55/doc/intro_supguest_ws.html](https://www.vmware.com/support/ws55/doc/intro_supguest_ws.html) 从上面的几个大厂的 Linux 支持情况来看，目前 （2015） 支持度比较广泛的依旧是 Red Hat 以及 SuSU 两个大厂喔！ 提估给企业采购的时候参考参考！  **Tips** 前一阵子参加一个座谈会，会上许多企业界的前辈们在聊，如果想要选择某个 Linux distribution 时，哪个 distribution 会是企业采购时的最爱呢？ 与会的朋友说，要采购吗？看看服务器大厂对于该 distribution 的支持度就知道了！答案是什么？就是上面许多链接的结果啰！ ^_^ * 关键任务的应用（金融数据库、大型企业网管环境）： 由于个人计算机的性能大幅提升且价格便宜，所以金融业与大型企业的环境为了要精实自己机房的机器设备， 因此很多企业渐渐的走向Intel相容的x86主机环境。而这些企业所使用的软件大多使用Unix操作系统平台的软件， 总不能连过去发展的软件都一口气全部换掉吧！所以啰，这个时候符合Unix操作系统标准并且可以在x86上运行的Linux就渐渐崭露头角了！^_^ 目前很多金融业界都已经使用Linux做为他们的关键任务应用。所谓的关键任务就是该企业最重要的业务啦！ 举例来说，金融业最重要的就是那些投资者、帐户的数据了，这些数据大多使用数据库系统来作为存取接口， 这些数据很重要吧！很多金融业将这么重要的任务交给了Linux了！你说Linux厉不厉害啊？ * 学术机构的高性能运算任务： 学术机构的研究常常需要自行开发软件，所以对于可作为开发环境的操作系统需求非常的迫切！举例来说， 非常多技职体系的科技大学就很需要这方面的环境，好进行一些毕业专题的制作呢！ 又例如工程界流体力学的数值模式运算、娱乐事业的特效功能处理、软件开发者的工作平台等等。 由于Linux的创造者本身就是个计算机性能癖，所以Linux有强大的运算能力；并且Linux具有支持度相当广泛的GCC编译软件， 因此Linux在这方面的优势可是相当明显的！ 举个鸟哥自己的案例好了，鸟哥之前待的研究室有跑一套空气品质模式的数值仿真软件。 这套软件原本只能在Sun的SPARC机器上面跑。后来该软件转向Linux操作系统平台发展， 鸟哥也将自己实验室的数值模式程序由Sun的Solaris平台移植到Linux上面呢！ 据美国环保署内部人员的测试，发现Linux平台的整体硬件费用不但比较便宜（x86系统嘛！）而且速度还比较快呢！ 另外，为了加强整体系统的性能，丛集计算机系统（Cluster）的平行运算能力在近年来一直被拿出来讨论[[11]](#ps11)。 所谓的平行运算指的是“将原本的工作分成多份，然后交给多部主机去运算，最终再将结果收集起来”的一种方式。 由于通过高速网络使用到多部主机，将能够让原本需要很长运算时间的工作，大幅的降低等待的时间！ 例如中央气象局的气象预报就很需要这样的系统来帮忙！而Linux操作系统则是这种架构下相当重要的一个环境平台呢！  **Tips** 由于服务器的 CPU 数量可以增加许多，而且也能够达到比较省电的功能，因此鸟哥最近更换了昆山科大资传系的模式运算服务器组， 通过 20 核心 40 超执行续的以及 12 核心 24 超执行续的两部系统，搭配 10G 网卡来处理模式的运行！用的是本书谈到的 CentOS Linux， 跑得模式是美国环保署公布，现行于世界最流行的 CMAQ 空品模式喔！ ### 1.3.2 个人环境的使用 你知道你平时接触的电子用品中，哪些咚咚里面有Linux系统存在呢？其实相当的多呢！我们就来谈一谈吧！ * 桌面电脑： 所谓的桌面电脑，其实就是你我在办公室使用的计算机啦。一般我们称之为Desktop的系统。那么这个 Desktop 的系统平时都在做什么呢？大概都是这些工作吧： * 上网浏览+实时通讯（Skype, FB, Google, Yahoo...）； * 文书处理； * 网络接口之公文处理系统； * 办公室软件（Office Software）处理数据； * 收发电子邮件； 想进行这些计算机工作时，你的Desktop环境需要什么咚咚？很简单，“就是需要窗口”！ 因为上网浏览、文书编排的所见即所得接口，以及电子公文系统等等， 如果没有窗口接口的辅助，那么将对使用者造成很大的困扰。而众所皆知的， Linux早期都是由工程师所发展的，对于窗口接口并没有很需要，所以造成Linux不太友好的印象。 好在，为了要强化桌面电脑的使用率，Linux与X Window System结合了！ 要注意的是，X Window System仅只是Linux上面的一套软件， 而不是核心喔！所以即使X Window挂了，对Linux也可能不会有直接的影响呢！ 更多关于 X window system 的详细信息我们留待[第二十三章](../Text/index.html)再来介绍。 近年来在各大社群的团结合作之下，Linux的窗口系统上面能够跑的软件实在是多的吓人！而且也能够应付的了企业的办公环境！ 例如美观的KDE与GNOME窗口接口，搭配可相容微软Office的 OpenOffice / LibreOffice （[https://www.openoffice.org/zh-cn/](https://www.openoffice.org/zh-cn/), [https://zh-cn.libreoffice.org/](https://zh-cn.libreoffice.org/)） 等软件， 这些自由的办公室软件包含了文书处理、电子试算表、简报软件等等，功能齐全啊！然后配合功能强大速度又快的Firefox浏览器， 以及可下载信件的雷鸟（ThunderBird）软件（类似微软的Outlook Express），还有可连上多种实时通讯的Pidgin！ Linux能够做到企业所需要的各项功能啦！  **Tips** 鸟哥真的垂垂老已～前一阵子 （2014） 上课时，跟学生说：“各位啊！你们考取的证照也转一份给老师来备份嘛！用 emai 寄给鸟哥喔！” 结果有几个学生竟然举手说：“老师！我知道 email 啊！不过，从来没有用过 email 寄附件耶！所以才没有传给你啊！”哇！！ 瞎密？“那你们怎么传送文件啊？用 FTP 喔？”鸟哥问，他说“没啊！就用 FB 或者是 Line 啊！或者 dropbox！真没用过 email 耶！”...时代不同了... * 手持系统（PDA、手机）： 自从 iphone4 在 2010 年面世之后，整个手机市场开始大搬风！智能手机市场将原本商务用的 PDA 市场整个吃掉！然后原本在 2010 年前后很热门的小笔记本也被平板电脑打趴了！在这个潮流下，Google 成立了开放手机联盟 （Open Handset Alliance），并且推出 Android 手机专用操作系统！ 而 Android 其实就是 Linux 核心的一支，只是专门用来针对手机/平板这类的 ARM 机器所设计的 [[12]](#ps12)！ 2015 最新的 Android 系统 5.x 使用的就是 Linux kernel 3.4.x 版本，另外，调查中也显示，从 2013 年之后，Android 系统已经是全球最多人使用的手机系统。也就是说，现在手机市场的主流操作系统是 Linux 分支出来的 Android 喔！ 那怎么能说 Linux 很少人用呢？哈哈！天天都在用耶各位！  **Tips** 如果你的手机是 Android 系统的话，请拿出来，然后点选“设置”--> “关于（手机）” --> “软件信息”，你就会看到 Android 版本，然后又点选“更多”， 这时你就会看到类似 3.4.10-xxx 的代号，那是什么？查一查上头提到的 Linux 版本，就知道那是啥鬼东西啰！ ^_^ * 嵌入式系统： 在[第零章](../Text/index.html)当中我们谈到过硬件系统， 而要让硬件系统顺利的运行就得要撰写合适的操作系统才行。那硬件系统除了我们常看到的计算机之外， 其实家电产品、PDA、手机、数码相机以及其他微型的计算机配备也是硬件系统啦！ 这些计算机配备也都是需要操作系统来控制的！而操作系统是直接嵌入于产品当中的，理论上你不应该会更动到这个操作系统， 所以就称为嵌入式系统啦！ 包括路由器、防火墙、手机、IP分享器、交换器、机器人控制芯片、家电用品的微计算机控制器等等，都可以是Linux操作系统喔！ [酷学园](http://phorum.study-area.org/)内的Hoyo大大就曾经介绍过如何在嵌入式设备上面载入Linux！ 你桌面上用来备份的 NAS 说不定内部也是精简化过的 Linux 系统啊！ 虽然嵌入式设备很多，大家也想要转而使用Linux操作系统，不过在台湾，这方面的人才还是太少了！ 要玩嵌入式系统必须要很熟悉Linux Kernel与驱动程序的结合才行！这方面的学习可就不是那么简单喔！ ^_^ ### 1.3.3 云端运用 自从个人计算机的 CPU 内置的核心数越来越多，单一主机的能力太过强大，导致硬件资源经常闲置，这个现象让虚拟化技术得以快速发展！ 而由于硬件资源大量集中化，然后行动办公室之类的需求越来越多，因此让办公数据集中于云程序中，让企业员工仅须通过端点设备连线到云去取用运算资源， 这样就变成无时无地都可以办公啦 （其实很惨...永远不得休息啊！真可怜～）！ 这就是三国演义里面谈到的“天下大势，分久必合、合久必分”的名言啊！ 从（1）早期的贵森森的大型主机分配数个终端机的集中运算机制，到 （2）2010 年前个人计算机运算能力增强后，大部分的运算都是在台式机或笔记本上自行达成， 再也不需要跑去大型主机取得运算资源了！到现在（3）由于行动设备的发达，产生的庞大数据需要集中处理，因而产生云端系统的需求！让信息/资源集中管理！ 这不是分分合合的过程吗？^_^ * 云程序 许多公司都有将资源集中管理的打算，之前参与一场座谈会，有幸遇到阿里巴巴的架构师，鸟哥偷偷问他说，他们机房里面有多少计算机主机啊？ 他说不多！差不多才 2 万部主机而已...鸟哥正在搞的可提供 200 个左右的虚拟机的系统，使用大约 7 部主机就觉得麻烦了，他们家至少有 2 万部耶！ 这么多的设备底层使用的就是 Linux 操作系统来统一管理。 另外，除了公司自己内部的私有云之外，许多大型网际网络供应商 （ISP） 也提供了所谓的公有云来让企业用户或个人用户来使用 ISP 的虚拟化产品。 因此，如果公司内部缺乏专业管理维护人才，很有可能就将自家所需要的关键应用如 Web、Mail、系统开发环境等操作系统交由 ISP 代管， 自家公司仅须远端登陆该系统进行网站内容维护或程序开发而已。那这些虚拟化后的系统，也经常是 Linux 啊！因为跟上头企业环境利用提到的功能是相同的！ 所以说云程序的底层就是 Linux ，而云程序搭建出来的虚拟机，内容也是 Linux 操作系统哩！用的越来越多啊！  **Tips** 所谓的“虚拟化”指的是：在一部实体主机上面仿真出多个逻辑上完全独立的硬件，这个假的虚拟出来的硬件主机，可以用来安装一部逻辑上完全独立的操作系统！ 因此，通过虚拟化技术，你可以将一部实体主机安装多个同时运行的操作系统 （非多重开机），以达到将硬件资源完整利用的效果。 很多 ISP 就是通过贩售这个虚拟机的使用权来赚钱的喔！ * 端设备 既然运算资源都集中在云里面了，那我需要连线到云程序的设备应该可以越来越轻量吧？当然没错！所以智能手机才会这么热门啊！ 很多时候你只要有智能手机或者是平板，连线到公司的云里面去，就可以开始办公了哩！ 此外，还有更便宜的端点设备喔！那就是近年来很热门又流行的树莓派 （Raspberry Pi） 与香蕉派 （Banana Pi），这两个小东西售价都不到 50 美元， 有的甚至台币 1000 块有找！这个 Raspberry Pi 其实就是一部小型的计算机，只要加上 USB 键盘、鼠标与 HDMI 的屏幕，立刻就是可以让小朋友学习程序语言的环境！ 如果加上通过网络去取得具有更强大运算资源的云端虚拟机，不就可以做任何事了吗？所以，端点设备理论上会越来越轻量化的！  **Tips** 鸟哥近几年来做的主要研究，就是通过一组没很贵的 server 系统达成打开多个虚拟机的环境，然后让学生可以在教室利用类似 banana pi 的设备来连线到服务器， 这时学生就可以通过网络来取得一套完整的操作系统，可以拿来上课、回家实作练习、上机考试等等！相当有趣！鸟哥称为虚拟计算机教室！ 而 server 与 banana pi 的内部操作系统当然就是 Linux 啊！