Red Hat Enterprise Linux 6

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Vorabdruck aus c't kompakt Linux 01/11 (ab 29.11. erhältlich)

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Red Hat Enterprise Linux 6 (7 Bilder)

RHEL 6: Desktop

An Linux-Distributionen für den Unternehmenseinsatz werden andere Anforderungen gestellt als an Community-Distributionen: Nicht häufige Releases, sondern ein langer Support-Zeitraum und stabile, ausgereifte Technik sind gefragt. Während Fedora, Ubuntu und Co. im Halbjahrestakt neue Versionen veröffentlichen, um technische Neuerungen möglichst schnell auf die Desktops der Linux-Fans zu bringen, hat sich Red Hat für die Entwicklung von Red Hat Enterprise Linux 6 dreieinhalb Jahre Zeit gelassen. Mit der neuen Version macht das Hauptprodukt des Linux-Schwergewichts einen großen Sprung vorwärts und bringt zahlreiche Neuerungen.

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Linux-Sonderheft mit Red Hat Enterprise Linux 6

Dieser Artikel ist ein Vorabdruck aus dem c't kompakt Linux 01/11. Dem Heft liegt eine Vollversion von Red Hat Enterprise Linux 6 (Server-Version, 64 Bit) bei, für die Sie nach einer Registrierung kostenlos 30 Tage lang Updates und Sicherheitskorrekturen erhalten. Nach Ablauf dieser Frist können Sie entweder ein kostenpflichtiges Abonnement bei Red Hat abschließen oder das System ohne automatische Aktualisierungen weiterbetreiben.

Inhaltlicher Schwerpunkt des c't kompakt Linux 01/11 ist der Einsatz von Linux auf dem Server. Das Sonderheft ist ab dem 29.11. am Kiosk erhältlich. Sie können es bereits jetzt vorbestellen. Für den Versand innerhalb Europas fallen keine Portokosten an.

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Virtualisierung

Bei der Virtualisierung setzt Red Hat nun ausschließlich auf KVM (Kernel-based Virtual Machine) als Hypervisor. Damit geht das Unternehmen den nächsten Schritt im langfristigen Abschied von Xen, bei der Einführung von RHEL 5 im März 2007 noch die Virtualisierungslösung der Wahl. KVM war 2009 mit der RHEL 5.4 als zweiter Hypervisor hinzugestoßen, nachdem Red Hat die hinter KVM stehende Firma Qumranet übernommen hatte. Im Rahmen der noch bis mindestens 2014 gewarteten 5er-Serie liefert Red Hat aber weiter Unterstützung für Xen.

KVM beherrscht im Unterschied zu Xen keine Paravirtualisierung kompletter Betriebssysteme und ist dadurch auf Prozessoren mit Virtualisierungsunterstützung angewiesen – die findet sich heute auch in vielen günstigen Desktop- und Notebook-CPUs. Mittlerweile hat das jüngere KVM im Funktionsumfang und in der Performance in vielen Bereichen mit Xen gleichgezogen; es bietet zudem einige Funktionen, die Xen nicht beherrscht. Die Performance von mit KVM virtualisierten RHEL-6-Gästen soll nahe an die heranreichen, die RHEL beim Betrieb direkt auf der Hardware erzielt. Ein Tool kann unter RHEL 5 angelegte Xen-Gäste konvertieren, damit sie unter RHEL 6 mit KVM arbeiten.

Neu ist auch Kernel Samepage Merging (KSM), das identische Speicherbereiche verschiedener Prozesse zusammenlegt – das kann den Speicherverbrauch auf dem Host spürbar reduzieren, wenn in mehreren KVM-Gästen die gleichen Betriebssysteme und Anwendungen laufen oder viel Speicher ungenutzt ist. Flotteren Netzwerkdurchsatz für Gastsysteme versprechen Techniken wie macvtap (beschleunigt den Datenaustausch zwischen Gastsystemen), vhost-net (effizienterer Zugriff aus dem Gast auf die Netzwerk-Hardware) und SR-IOV (Single Root I/O Virtualization and Sharing Specification).

[pagebreak Königsklasse]

Unterbau

RHEL 6 enthält Treiber zur Beschleunigung des Betriebs als Gastsystem unter KVM, VMware und Xen. Der RHEL-6-Kernel basiert auf der Linux-Version 2.6.32; wie üblich hat Red Hat Treiber und Funktionen integriert, die erst in spätere Kernel-Versionen eingezogen oder die gar nicht Bestandteil des offiziellen Kernels sind. Red Hat spricht daher von einem Hybrid aus Linux 2.6.32 und dessen Nachfolgern.

Beim Vergleich des Kernels von RHEL 6 mit dem Kernel 2.6.18 von RHEL 5 zeigen sich haufenweise Neuerungen. Nicht wenige davon sind in vielen Distributionen bereits ein alter Hut. So ist der von Red Hat hervorgehobene Completely Fair Scheduler (CFS) seit 2.6.23 Bestandteil des Linux-Kernels. Auch der "tickless" Kernel, bei dem der Timer-Interrupt nicht mehr regelmäßig hundert oder tausend Mal pro Sekunde feuert, wenn das System nichts zu tun hat, ist bereits gut ausgetestet. Dieser Trick reduziert nicht nur die Leistungsaufnahme, sondern senkt auch die Grundlast in RHEL-6-Systemen, die virtualisiert als Gast laufen, wodurch auf dem Host CPU-Zyklen für sinnvolle Arbeit frei werden.

Insgesamt verspricht der aktualisierte Kernel eine bessere Skalierbarkeit. Dadurch liefert RHEL 6 nicht nur mehr Performance auf den heute allgegenwärtigen Systemen mit mehreren Multi-Core-CPUs, sondern eignet sich auch für größere Systeme. Theoretisch unterstützt RHEL 6 64-Bit-x86-Rechner mit bis zu 4096 Prozessorkernen und 64 TByte Speicher, wobei bislang nur Systeme mit 128 Kernen und 2 TByte getestet wurden. Bei RHEL 5 lagen die Grenzen bei 64 Kernen und 1 TByte RAM. Auch die Limits bei der Virtualisierung mit KVM steigen: Gastsysteme können nun bis zu 64 Prozessorkerne und eine beliebige Menge Arbeitsspeicher zugeteilt werden.

Königsklasse

Red Hat hebt die unter dem Schlagwort RAS zusammengefassten Funktionen hervor, die die Zuverlässigkeit (Reliability), Verfügbarkeit (Availability) und Wartbarkeit (Serviceability) steigern sollen. So unterstützt RHEL 6 das Hinzufügen von Prozessoren und Arbeitsspeicher im laufenden Betrieb auf Systemen, deren Hardware das unterstützt. Defekte Speicherbereiche können mit Hilfe von Hwpoison als fehlerhaft markiert und von weiterer Nutzung ausgeschlossen werden. Das neue RHEL analysiert die Machine Check Exceptions (MCE) der CPU genauer und beendet bei manchen Fehlern nur noch die betroffenen Prozesse, statt gleich das ganze System mit einer Kernel Panic anzuhalten. Auch PCI Express Advanced Error Reporting (AER) und ACPI Platform Error Interface (APEI) werden nun unterstützt.

Als Standard-Dateisystem hat Ext4 das ältere Ext3 abgelöst; Red Hat nennt für Ext4 allerdings die gleiche maximale Datenträgergröße von 16 TByte wie für Ext3. Für größere Datenspeicher mit bis zu 100 TByte Kapazität bietet Red Hat das aufpreispflichtige "Scalable File System Add-On" mit XFS an. Der Installer achtet beim Anlegen von Partitionen und Volumes auf korrektes Alignment, damit Festplatten mit 4-KByte-Sektoren bestmögliche Leistung erzielen. Die Discard-Unterstützung im Dateisystem informiert den Datenträger über Speicherbereiche, die durch Formatieren oder Löschen von Dateien freigeworden sind – das verbessert nicht nur die Lebensdauer und Performance von SSDs, sondern ist auch für Netzspeichersysteme mit Thin Provisioning wichtig. Neu ist auch die für Boot-Datenträger mit Kapazitäten über 2 TByte interessante UEFI-Unterstützung. Auf einem Desktop-PC, dessen Intel-Board auf uefi.org als "UEFI Generation 2 Evaluation Platform" eingestuft ist, bootete RHEL 6 allerdings nicht via UEFI.

Mit Hilfe von Control Groups (Cgroups) kann der Administrator nun Prozessorzeit, Speicherbedarf und Netzwerkdurchsatz von Prozessen oder Prozess-Gruppen limitieren und die Verteilung von Ressourcen regeln. So lässt sich beispielsweise sicherstellen, dass einer Anwendung oder einer virtuellen Maschine mindestens 90 Prozent der Netzwerkbandbreite zur Verfügung stehen, damit eine parallel laufende Test-VM den Produktionsbetrieb nicht stören kann.

Bessere Ressourcennutzung bei Multiprozessor-Systemen und höheren Netzwerkdurchsatz versprechen Kernel-Techniken wie Multiqueue Networking, LRO (Large Receive Offload) und GRO (Generic Receive Offload). Neu ist die Unterstützung des FCoE-Protokolls (Fiber Channel over Ethernet) in Software und die Möglichkeit, iSCSI-Partitionen als Root- oder Boot-Device einzubinden. Diese und andere Storage-Techniken lassen sich im grafischen, via VNC auch remote nutzbaren Installationsprogramm einfacher konfigurieren. Der Text-Installer bietet nur noch Basisfunktionen.

Das Web-Interface des Cluster-Management-Tools Conga wurde erheblich überarbeitet und bietet neue Funktionen; die Kommunikation im Cluster regelt nun die Corosync Cluster Engine. Samba liegt in der Version 3.5 bei, die IPv6 unterstützt, als Mitglied einer Windows-7-Domain arbeitet und eine Vertrauensstellung beim Zusammenspiel mit Windows 2008 R2 einnehmen kann. Der Datenaustausch mit einem Samba-Client kann verschlüsselt erfolgen und mit Hilfe von Clustered Samba (CTDB) lassen sich Skalierbarkeit und Ausfallsicherheit verbessern. Mysql liegt in Version 5.1.47 bei, Postgres in 8.4.4 und Tomcat in Version 6.0.24.

[pagebreak Desktop, Sicherheit]

Desktop

RHEL 6 unterstützt die tiefen Schlafmodi moderner Prozessoren sowie Energiesparfunktionen wie ASPM (Active State Power Management) und ALPM (Aggressive Link Power Management), was die Leistungsaufnahme und damit sowohl den Stromverbrauch im Serverraum als auch die Akku-Laufzeit von Notebooks verlängern soll. Speziell für Letztere ist auch der nun zur Netzwerkkonfiguration genutzte Network Manager mit seinen WLAN-Fähigkeiten interessant.

Als weitere auf Desktop-Anwender ausgerichtete Neuerungen hebt Red Hat die bessere Unterstützung von Zweischirmbetrieb, Beamern und Docking-Stationen hervor. Das ist maßgeblich dem Einsatz von Kernel-based Mode-Setting (KMS) zu verdanken, das auch hochaufgelöste Text-Konsolen und eine schicke Boot-Animation ermöglicht. Zudem arbeitet der Bereitschaftsmodus (Suspend to RAM/ACPI S3) mit KMS zuverlässiger. Für Nvidia-Grafikhardware ist nun der Open-Source-Treiber Nouveau zuständig.

Red Hat liefert Firefox 3.6 und OpenOffice 3.2 mit. Als Standard-Desktop-Umgebung dient Gnome 2.28; KDE 4.3 liegt ebenfalls bei. Entwickler finden OpenJDK 6, Eclipse 3.5 und GCC 4.4 im Lieferumfang. Über die MAPI-Implementierung des OpenChange-Projekts gelingt Evolution der Zugriff auf Exchange-Server. Überarbeitete Druckertreiber verbessern die Ausgabequalität; das Programm zur Druckereinrichtung konfiguriert einige Geräte vollautomatisch. Zur Virtualisierung von Desktop-PCs hat Red Hat das SPICE-Protokoll integiert, das ähnlich wie RDP die Anzeige virtualisierter Desktops über das Netz erlaubt.

Sicherheitsdienst

Wie beim Vorgänger kommt die Sicherheitserweiterung Security-Enhanced Linux (SELinux) zum Einsatz, die die Rechte von Anwendungen auf die erforderlichen Aktionen beschränkt und die in RHEL 6 weitere Systemdienste kontrolliert. sVirt ist ein Satz von SELinux-Regeln, die virtuelle Maschinen isolieren und so verhindern sollen, dass ein Angreifer über eine Sicherheitslücke im Hypervisor aus einem Gastsystem heraus Zugriff auf das Hostsystem oder andere virtuelle Maschinen erhält.

Genau wie eine restriktiv konfigurierte Firewall verlangt die zusätzliche Sicherheit allerdings, dass der Administrator die Funktionsweise der Sicherheitslösung verstanden hat, denn sonst unterbindet SELinux eigentlich gewollte Dinge. Wenn etwa die in den erweiterten Attributen (EA) gespeicherten Label der Dateien in /var/www/html/ nicht stimmen, darf Apache diese nicht lesen. Wie man die richtigen Label für Apache und andere Dienste setzt, verrät die gute und sehr ausführliche RHEL-Dokumentation. Das Programm setroubleshoot kann bei der Lösung von Problemen helfen, die SELinux verursacht; zu Diagnose-Zwecken lässt sich der SELinux-Schutz vorübergehend mit setenforce 0 deaktivieren. Über die Konfigurationsdatei /etc/selinux/config kann man SELinux dauerhaft ausschalten.

Andere Welt

Die Version 12 der von Red Hat gesponserten Community-Distribution Fedora bildet die Basis von RHEL 6; allerdings hat Red Hat zahlreiche Verbesserungen aus neueren Fedora-Versionen integriert. Fedora-Anwender fühlen sich bei Red Hat Enterprise Linux daher schnell heimisch; dennoch gibt es einige wichtige Unterschiede zu Fedora und anderen auf Endanwender ausgerichteten Distributionen.

So ist die Software-Ausstattung auf die Bedürfnisse von Unternehmenskunden zurechtgestutzt. Daher stehen in RHEL 6 nur knapp 4000 Pakete zur Installation bereit, während aktuelle Fedora-Versionen um die 18~~000 RPM-Pakete offerieren. Viele Spiele, zusätzliche Desktop-Umgebungen wie Xfce und zahlreiche weitere nicht so gängige Anwendungen fehlen. Einen Teil dieser Software bietet das im Rahmen des Fedora-Projekts gepflegte Paket-Depot EPEL (Extra Packages for Enterprise Linux) zum Nachinstallieren über PackageKit oder den Paketmanager Yum an, der bei RHEL 6 flotter arbeitet als beim Vorgänger.

Genau wie Fedora und OpenSuse fehlen RHEL proprietäre Treiber etwa für die Grafikkarten von AMD und Nvidia; außen vor bleiben auch Gstreamer-Plug-ins oder Multimedia-Software wie Mplayer, VLC und Xine, die nötig sind, um durch Patente geschützte Audio- und Video-Formate (darunter MP3) wiederzugeben. Bei Ubuntu landen solche Dinge nach der Installation beinahe automatisch auf der Platte; bei Fedora oder OpenSuse sind sie mit wenigen Handgriffen über Add-On-Depots nachrüstbar. EPEL paketiert solche Software jedoch nicht; Depots wie Atrpms, Dag, Elrepo oder RPM Fusion dürften diese Lücke aber über kurz oder lang füllen. Doch auch dann wird das Einspielen dieser Software komplizierter bleiben als etwa bei Ubuntu.

[pagebreak Support, Fazit]

Ausdauer

Red Hat verspricht, mindestens sieben Jahre lang Updates zu liefern, um schwerwiegende Fehler zu beseitigen oder Sicherheitslücken zu stopfen. Für einen auf den Server-Einsatz ausgerichteten Teil der Software bietet Red Hat gegen Aufpreis noch drei weitere Jahre Updates – also bis 2020. Der maximale Support-Zeitraum für Desktops und Server ist somit mehr als doppelt so lange wie bei den LTS-Varianten von Ubuntu oder den letzten Debian-Versionen und übertrifft den von Community-Distributionen bei weitem.

Alle sieben bis zwölf Monate veröffentlicht Red Hat sogenannte "Minor Releases" mit Versionsnummern wie 6.1 und 6.2. Sie fassen nicht nur die aufgelaufenen Updates zusammenfassen, sondern enthalten in den ersten vier Jahren auch größere Änderungen, die neue Funktionen bringen oder die Hardwareunterstützung verbessern. Kernel, Glibc und andere Kernkomponenten und Server-Anwendungen werden dabei teilweise stark erweitert, bleiben aber in der Regel auf dem gleichen Versionsstand. Bei Desktop-Anwendungen wie Firefox und OpenOffice gibt es gelegentlich auch Sprünge auf neuere Versionen.

Durch diese Herangehensweise unterscheidet sich RHEL stark von Debian oder Ubuntu LTS, denn deren "Minor Releases" enthalten vorwiegend Fehlerkorrekturen und vergleichsweise selten neue Funktionen. Auch neue oder aktualisierte Treiber finden sich nur selten, was den Einsatz auf Hardware erschwert, die nach der Vorstellung der jeweiligen Debian- oder Ubuntu-Version eingeführt wurde.

Novell nutzt bei Suse Linux Enterprise ein ähnliches Konzept wie Red Hat, wobei die Support-Zeiträume etwas kürzer sind. Sieben Jahre Updates bieten die auf RHEL basierenden Distributionen Oracle Linux (vormals Unbreakable Linux) und CentOS. Letzteres ist ein kostenlos erhältlicher RHEL-Nachbau, für den die von Red Hat bereitgestellten Quelltextpakete von RHEL neu übersetzt werden. CentOS verspricht dabei volle Kompatibilität zur Vorlage. Auch die Updates bietet das CentOS-Projekt an, hinkt dabei aber immer etwas hinterher. Zumindest kritische Sicherheits-Updates sind aber häufig innerhalb Stunden oder Tagen verfügbar. Neue Versionen erscheinen allerdings erst Wochen oder Monate nach der Vorlage.

Trotz dieser kostenlosen Konkurrenz erzielt Red Hat seit Jahren steigende Umsätze: Unternehmen sind durchaus bereit, für den Service von Red Hat Geld auf den Tisch zu legen und bei Problemen einen Ansprechpartner zu haben. Zudem sind Hardwarekomponenten und kommerzielle Anwendungen in der Regel nur für RHEL, nicht aber für CentOS zertifiziert, sodass man bei Problemen mit dem Nachbau im Regen steht.

Abonnement

Die Desktop-Variante von RHEL 6 ist für x86-32- und x86-64-Systeme erhältlich, die Server-Ausführung auch für PowerPC (PPC64) und System z; eine Itanium-Version gibt es nicht mehr. Genau wie seine Vorgänger wird RHEL 6 im Rahmen eines Service-Vertrags vertrieben, der Zugriff auf Updates über das Red Hat Network (RHN) gewährt, das zudem einige Funktionen zur Verwaltung von Rechner-Parks bietet.

Das Abonnement-Modell hat Red Hat mit RHEL 6 erheblich umstrukturiert. Über aufpreispflichtige Add-ons lassen sich nun bestimmte Funktionen oder Systemkonfigurationen flexibel zubuchen; einige dieser Features waren bei RHEL 5 nur durch das teuerste Abonnement abgedeckt. Den Advanced Server und spezielle Angebote zum Betrieb als Gast unter den Virtualisierungslösungen von Microsoft und VMware gibt es nicht mehr. Dafür fließt nun die Anzahl der CPU-Sockel des Systems sowie die Zahl der maximal möglichen virtuellen Maschinen in die Preisberechnung ein.

Die schnellste und umfassendste Unterstützung bei Problemen liefert Red Hat wie bisher beim Support-Modell "Premium"; etwas günstiger ist "Standard". Der neue "Self-Support" ersetzt das bisher billigste Modell "Basic". Die günstigste Version des Desktops ist bereits für 39 Euro erhältlich. Durch Zubuchen aller angebotenen Optionen steigt der Preis im Modell "Standard" auf bis zu 239 Euro. Das einfachste Abo für den Server kostet 279 Euro; mit Add-ons steigt der Preis auf mehrere tausend Euro. Beim Erwerb größerer Kontingente oder Abschluss von 3-Jahres-Abonnements lässt sich der Preis etwas drücken.

Fazit

Durch die zahlreichen Neuerungen stellt Red Hat Enterprise Linux 6 einen großen Schritt in der Entwicklung des Betriebssystems dar. Dadurch ist die auf Unternehmenskunden ausgerichtete Linux-Distributionen nun deutlich besser für die Rechner und Ansprüche von heute und morgen gerüstet.

In Tests auf einer Handvoll Systemen zeigte RHEL 6 keine größeren, aber noch einige kleine Macken. Wie gut sich das neue RHEL in der Praxis schlägt, müssen die nächsten Monate zeigen; einige Anlaufschwierigkeiten dürfte Red Hat sicher über Updates beseitigen. Durch den langen Support und das Nachliefern von Treibern und Verbesserungen im Rahmen von Minor-Updates ist aber auch das neue RHEL für manche Systeme deutlich attraktiver als etwa Debian oder Ubuntu LTS. (thl) (thl)