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

Die Linux-Welt entwickelt sich ständig weiter. Ein neues Konzept sorgt für Aufsehen: unveränderliche Distributionen. Stellen Sie sich eine Linux-Distribution vor, die unveränderbar ist. Klingt nach einer Einschränkung? Was, wenn das für Sie als Linux-Benutzer tatsächlich Vorteile bringt?

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

Was ist eine unveränderliche Linux-Distribution?

Eine unveränderliche Linux-Distribution ist ein Betriebssystem, das in seinem Kern schreibgeschützt ist. Das bedeutet, dass Sie das Betriebssystem nicht einfach ändern können. Dazu gehören 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 wieder rückgängig gemacht. Deshalb werden diese Betriebssysteme "unveränderlich" genannt

Was sind die Vorteile von unveränderlichen Distros?

Warum sollte man eine unveränderliche Linux-Distribution den normalen Distributionen vorziehen? Das liegt daran, dass diese Distributionen aufgrund ihrer unveränderlichen Natur einige zusätzliche Vorteile bieten. Lassen Sie uns einige von ihnen entdecken.

1. Erhöhte Sicherheit

Einer der Gründe, warum viele normale Benutzer Linux gegenüber anderen Betriebssystemen bevorzugen, ist seine Sicherheit. Das bedeutet jedoch nicht, dass Ihr Linux-System gegen Schwachstellen immun ist (vor allem, wenn Sie sich nicht an die besten Sicherheitsverfahren halten).

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

Angenommen, die falsche Person erhält administrative Rechte auf Ihrem System. Wenn es sich um ein normales Linux-System handelt, kann er daran herumpfuschen, so viel er will. Aber in unveränderlichen Distros kann nicht einmal der Administrator die Systemdateien ändern.

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

2. Leichtere Wartung

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

Aktualisierungen funktionieren nicht auf dem Live-System, sondern erst nach einem Neustart. Dadurch verringert sich die Wahrscheinlichkeit, dass bei einer Aktualisierung etwas schief geht, was häufig vorkommt.

3. Atomare Aktualisierungen

Diese Distributionen verfolgen bei der Aktualisierung des Betriebssystems einen anderen Ansatz. Anstatt die Aktualisierungen paketweise zu behandeln, werden sie für das gesamte 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 bildbasierte Aktualisierungsprozess. Während der Aktualisierung erstellt das System ein neues Image in einer separaten Partition. Alle Aktualisierungen finden in diesem neuen Image statt, während Sie das vorhandene Image verwenden. Beim nächsten Systemstart wird das neue und aktualisierte Image anstelle des alten gebootet.

4. Verbesserte Zuverlässigkeit

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

Das bedeutet auch, dass Sie keine gefährlichen Linux-Befehle ausführen können, wie z. B. den Befehl sudo rm rf /*, der Ihrem System schaden würde. Insgesamt sind unveränderliche Distros viel zuverlässiger.

Wie funktionieren Software-Installation und -Updates bei unveränderlichen Distros?

Wenn unveränderliche Distros schreibgeschützt sind, wie installieren Sie dann Anwendungen oder aktualisieren sie? Die meisten, wenn nicht sogar alle, unveränderlichen Distros verwenden Flatpak, AppImages oder Snaps für die Verwaltung von Software, die in sich geschlossene Paketsysteme sind. Sie können diese Pakete installieren und ausführen, ohne das Dateisystem zu verändern.

Diese universellen Paketformate enthalten alle erforderlichen Abhängigkeiten und Bibliotheken, so dass sie nicht auf Systembibliotheken zurückgreifen müssen. Sie sind außerdem von Ihrem Betriebssystem isoliert.

Einige unveränderliche Distributionen verwenden eine Technik, die als "Layering" bekannt ist, um Pakete zu installieren. Bei dieser Methode installieren Sie Anwendungen auf einer speziellen Schicht über dem schreibgeschützten Basissystem.

Das bedeutet, dass Sie Zugriff auf die Paketquellen der Distribution haben, um die Pakete zu installieren. Anstelle von traditionellen Paketmanagern wie APT oder DNF verwenden Sie jedoch spezielle Werkzeuge zur Verwaltung der Pakete innerhalb des Schichtsystems. Diese Schichtpakete werden bei der Aktualisierung Ihres Systems beibehalten und nach dem Neustart dem aktualisierten Image hinzugefügt.

Eine weitere Möglichkeit ist bei einigen Betriebssystemen die Installation von Anwendungen über Container wie Distrobox. Sie installieren Ihre Software in einem Container zusätzlich zur Hauptdistro. So können Sie Programme installieren und verwenden, die nicht in den offiziellen Repositories verfügbar sind.

Beste Anwendungsfälle für unveränderliche Distros

Unveränderliche Distros sind gar nicht so selten, wie man vielleicht erwartet. Tatsächlich verwendet Steam Deck eine unveränderbare, auf Arch Linux basierende Distribution namens SteamOS. Ebenso nutzen viele Handheld-Geräte unveränderliche Distros aufgrund von atomaren Updates.

Aber das sind nicht die einzigen Anwendungsfälle für diese Distributionen. Unternehmen, die ein hohes Maß an Sicherheit und Zuverlässigkeit benötigen, entscheiden sich häufig für unveränderbare Distros. Vor allem in Serverumgebungen, in denen sichergestellt werden muss, dass die Serverkonfigurationen stabil und sicher bleiben, können diese Distros helfen, dies zu erreichen.

Entwickler können diese Systeme hervorragend nutzen, um isolierte und reproduzierbare Testumgebungen zu schaffen. DevOps-Ingenieure können Software auch in einer konsistenten Umgebung bereitstellen und so den Aufwand für die kontinuierliche Integration/kontinuierliche Bereitstellung (CI/CD-Pipelines) verringern.

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

Nachteile von unveränderlichen Linux-Distributionen

Okay, vielleicht sind Sie von der Verwendung unveränderlicher Distros überzeugt, vielleicht aber auch nicht. Bis jetzt haben Sie nur die guten Seiten gesehen. Sehen wir uns nun einige der Komplexitätsprobleme an, die mit diesen Betriebssystemen einhergehen.

Der erste Punkt ist natürlich die Lernkurve. Linux lernen kann für sich genommen ein wenig schwierig sein. Selbst wenn Sie bereits Erfahrung mit Linux-Systemen haben, müssen Sie sich mit Dingen vertraut machen, die die unveränderlichen Distributionen anders machen. Außerdem müssen Sie 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 bieten jedoch die Möglichkeit, die Aktualisierungen auf Ihr aktives System anzuwenden. Ein weiteres Problem ist das Jonglieren zwischen mehreren Systemen, da diese Distros ein separates bootfähiges System für die Updates erstellen.

Die Installation von Software funktioniert auch nicht so wie bei herkömmlichen Paketmanagern. Wenn Sie Anwendungen installieren möchten, die nicht als Flatpaks oder in anderen universellen Formaten verfügbar sind, müssen Sie eine völlig neue Distribution in einem Container installieren, nur um eine einzige Anwendung zu verwenden. Das klingt nicht so gut.

Außerdem kann man nichts in das System schreiben. Das schließt die Bearbeitung der Konfigurationsdateien ein. Aber was, wenn das für Sie eine Notwendigkeit ist? Das können Sie immer noch nicht tun. Einige Distributionen erlauben das Schreiben in das Verzeichnis /etc, aber das war's dann auch schon.

4 unveränderliche Linux-Distributionen für den Einstieg

Wenn Sie eine unveränderliche Linux-Distribution in die Hände bekommen möchten, um das Wasser selbst zu testen, sind hier vier, die Sie sofort ausprobieren können:

1. NixOS

NixOS ist eine vollständig reproduzierbare, unveränderbare Linux-Distribution. Sie verwenden eine Konfigurationsdatei, die alle Dienste, Optionen, Pakete, das Partitionslayout und andere Dinge enthält, die Sie zum Erstellen Ihres Systems benötigen. Mit dieser Konfigurationsdatei können Sie dann so viele NixOS-Systeme erstellen, wie Sie möchten, wobei Ihre Auswahl jedes Mal reproduziert wird.

2. Vanilla OS

Was wäre, wenn Sie mehrere Linux-Distributionen auf einem einzigen System betreiben könnten? Das ist Vanilla OS für Sie. Sie können auf verschiedene Subsysteme wie Arch, Fedora, openSUSE oder Alpine zugreifen, um bestimmte Software zu installieren, die in diesen Distros verfügbar ist. Dazu verwenden Sie den Container für die jeweilige Distro. Jedes Mal, wenn Sie die Software starten, führt das System den Container aus und öffnet die Anwendung.

3. Fedora Silberblau

Dies ist der unveränderliche Spin von Fedora Workstation. Der größte Teil der Erfahrung ist identisch mit der regulären Fedora-Version. Mit jeder neuen Fedora-Version erhalten Sie auch eine neue Version für Silverblue. Diese Version eignet sich besser zum Testen und Entwickeln in einem Container-basierten Betriebssystem.

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 verwenden oder die anderen, mit denen Sie durch die Verwendung von Containersystemen vertraut sind.

Ist eine unveränderliche Distro das Richtige für Sie?

Sollten Sie also eine unveränderbare Distro verwenden? Das hängt davon ab, ob Sie sie tatsächlich brauchen oder nicht.

Für Szenarien, die eine hohe Sicherheit, Zuverlässigkeit und Stabilität erfordern, wie z. B. Cloud-Infrastrukturen, containerisierte Umgebungen und Server, sind sie sehr sinnvoll. Systeme, die nicht für Anpassungen und Optimierungen gedacht sind (z. B. Appliances), können von diesen Distros profitieren.

Aber für den normalen Desktopgebrauch sind unveränderliche Distros möglicherweise keine gute Wahl. Einige einfache Dinge wie die Installation von Software sind viel komplexer als bei einer normalen Distro. Sie benötigen spezielle Workarounds, da Sie nicht auf das Root-Dateisystem zugreifen können.

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

In Anbetracht aller Vor- und Nachteile sollten Sie eine der unveränderlichen Linux-Versionen in einer virtuellen Maschine ausprobieren, um zu sehen, ob sie Ihnen gefallen.

Mehr Sicherheit und Verlässlichkeit, aber mit mehr Verantwortung

Sind unveränderliche Linux-Distributionen die Zukunft von Linux? Wahrscheinlich nicht. Sie werden reguläre Linux-Systeme in absehbarer Zeit nicht ersetzen. Zumindest nicht für normale Benutzer. Aber mit ihren zahlreichen Vorteilen sind sie für bestimmte Nischenanwender und IT-Organisationen durchaus geeignet.

Wenn Sie ein Windows-Benutzer sind, der sich für Linux interessiert, ist es einfach, Linux auszuprobieren, ohne Windows zu verlassen.