           FreeBSD: Eine Open Source-Alternative zu Linux(R)

  Dru Lavigne

   <dru@isecom.org>

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   Copyright (c) 2005 Dru Lavigne

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   FreeBSD ist ein eingetragenes Warenzeichen der FreeBSD Foundation.

   Linux ist ein eingetragenes Warenzeichen von Linus Torvalds.

   UNIX is a registered trademark of The Open Group in the United
   States and other countries.

   Viele Produktbezeichnungen von Herstellern und Verka:ufern sind
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     DAMAGE.

   Das Ziel dieses Artikels ist es, einige der Funktionen und
   Vorzu:ge, die FreeBSD bietet, zu erla:utern und an geeigneten
   Stellen mit denen von Linux(R) zu vergleichen. Dieses Dokument
   stellt damit einen Ausgangspunkt fu:r diejenigen dar, die sich
   fu:r Open Source-Alternativen zu Linux interessieren.

   U:bersetzt von Fabian Ruch.

     --------------------------------------------------------------

1. Einleitung

   FreeBSD ist ein UNIX(R)-a:hnliches Betriebssystem, das auf der
   Berkeley Software Distribution (BSD) basiert. Wa:hrend FreeBSD und
   Linux ha:ufig als sehr a:hnlich empfunden werden, gibt es doch
   Unterschiede:

    1. Linux selbst ist ein Kernel. Distributionen (z.B. Red Hat,
       Debian, SUSE) stellen dem Benutzer ein Installationswerkzeug
       und Programme zur Verfu:gung. Auf der Linux-Projektseite
       befindet sich eine Auflistung verschiedener Distributionen mit
       mehr als 300 Eintra:gen. Wa:hrend dem Benutzer ein Ho:chstmass
       an Flexibilita:t geboten wird, erho:ht das Bestehen dieser
       Vielzahl an Distributionen auch die Schwierigkeit, die eigenen
       Kenntnisse von einer Distribution auf eine andere zu
       u:bertragen. Distributionen unterscheiden sich nicht nur in
       der Einfachheit der Installation und der zur Verfu:gung
       stehenden Programme, sie unterscheiden sich auch in der
       Verzeichnisstruktur, in den verfu:gbaren Shells und
       Window Managern sowie in den Vorgehensweisen bei der
       Installation und Aktualisierung von Software.

       FreeBSD ist ein komplettes Betriebssystem (Kernel und
       Userland) mit einem hoch angesehenem Erbe, das bis in die
       Wurzeln der UNIX-Entwicklung [1] zuru:ckreicht. Da der Kernel
       und die bereitgestellten Programme unter der Aufsicht
       desselben Release Engineering Teams stehen, ist die
       Wahrscheinlichkeit gering, dass Inkompatibilita:ten zwischen
       Bibliotheken auftreten. Mit Sicherheitslu:cken kann sich das
       Security Team zeitnah befassen. Wenn neue Programm- oder
       Kernel-Funktionen hinzugefu:gt werden, braucht der Benutzer
       nur die Release Notes lesen, die auf der FreeBSD-Projektseite
       vero:ffentlicht werden.

    2. FreeBSD verfu:gt u:ber eine grossen und gut organisierten
       Entwicklerstamm, der gewa:hrleistet, dass A:nderungen auf
       schnelle und geregelte Art und Weise durchgefu:hrt werden.
       Dazu geho:ren mehrere tausend Entwickler, die regelma:ssig
       Code beisteuern, von denen jedoch nur etwa 300 ein sogenanntes
       Commit Bit besitzen, das es ihnen erlaubt, direkt A:nderungen
       am Kernel, den Programmen und der offiziellen Dokumentation
       durchzufu:hren. Das Release Engineering Team ist zusta:ndig
       fu:r die Qualita:tssicherung und das Security Team fu:r die
       Behandlung von Sicherheitsproblemen. Des Weiteren existiert
       eine gewa:hlte Core Group, die aus 8 Senior Committern besteht
       und die Gesamtleitung des Projekts u:bernimmt.

       Im Gegensatz dazu mu:ssen A:nderungen am Linux-Kernel erst vom
       Kernel Source Maintainer Linus Torvalds bewilligt werden. Wie
       A:nderungen an Distributionen erfolgen, kann von Projekt zu
       Projekt stark variieren und ist abha:ngig von der Gro:sse des
       jeweiligen Entwicklerstamms sowie dessen Organisation.

    3. Wa:hrend FreeBSD und Linux beide ein Open Source-Lizenzmodell
       verwenden, weichen die tatsa:chlichen Lizenzen voneinander ab.
       Der Linux-Kernel steht unter der GPL-Lizenz, FreeBSD dagegen
       unter der BSD-Lizenz. Diese und andere Open Source-Lizenzen
       sind auf der Website der Open Source-Initiative na:her
       beschrieben.

       Die Philosophie hinter der GPL will sicherstellen, dass
       lizenzierter Code Open Source bleibt. Dies wird
       bewerkstelligt, indem die Verteilung von solchem Code
       eingeschra:nkt ist. Dagegen entha:lt die BSD-Lizenz keine
       vergleichbaren Einschra:nkungen, wodurch jeder die Freiheit
       hat, lizenzierten Code Open Source zu belassen oder fu:r ein
       proprieta:res kommerzielles Produkt zu schliessen [2] Stabilen
       und sicheren Code unter die BSD-Lizenz zu stellen ermo:glicht,
       dass viele Betriebssysteme wie Mac OS X auf FreeBSD-Code
       basieren. Daneben bedeutet die Nutzung von Code unter der
       BSD-Lizenz in eigenen Projekten auch, dies tun zu ko:nnen,
       ohne Angst vor einer zuku:nftigen gesetzlichen Haftung haben
       zu mu:ssen.

     --------------------------------------------------------------

2. Merkmale von FreeBSD

  2.1. Unterstu:tzte Plattformen

   FreeBSD hat sich den guten Ruf erworben, ein sicheres und stabiles
   Betriebssystem fu:r die i386(TM)-Plattform von Intel(R) zu sein.
   Jedoch unterstu:tzt FreeBSD auch die folgenden Architekturen:

     * alpha

     * amd64

     * ia64

     * i386

     * pc98

     * SPARC64(R)

   Ausserdem wird laufend an Portierungen von FreeBSD gearbeitet,
   welche die folgenden Architekturen unterstu:tzen:

     * ARM(R)

     * MIPS(R)

     * PowerPC(R)

   Sta:ndig aktualisierte Listen mit unterstu:tzter Hardware werden
   fu:r jede Architektur einzeln gepflegt, sodass auf einen Blick
   festgestellt werden kann, ob bestimmte Hardware unterstu:tzt wird.
   Fu:r Server gibt es zum Beispiel ausgezeichnete Unterstu:tzung von
   Hardware RAIDs und Netzwerkkarten.

   FreeBSD stellt auch ein grossartiges Betriebssystem fu:r
   Arbeitsplatzrechner und Laptops dar. Es ist unter anderem das
   X Window System verfu:gbar, das auch Linux-Distributionen
   mitliefern, um dem Benutzer eine grafische Benutzeroberfla:che
   bieten zu ko:nnen. Ausserdem stehen mehr als 18.000 Programme
   Dritter zur einfachen Installation bereit [3] . Darunter finden
   sich KDE, GNOME und OpenOffice.

   Es existieren verschiedene Projekte, welche die Installation von
   FreeBSD als Betriebssystem fu:r den Arbeitsplatz einfacher
   gestalten wollen. Die nennenswertesten sind:

     * DesktopBSD strebt ein stabiles und leistungsfa:higes
       Betriebssystem fu:r den Arbeitsplatz an

     * FreeSBIE ist als Live-CD von FreeBSD verfu:gbar

     * PC-BSD ist mit seinem einfach zu bedienenden grafischen
       Installationswerkzeug gerade fu:r Anwender geeignet

     --------------------------------------------------------------

  2.2. Erweiterbare Frameworks

   FreeBSD verfu:gt u:ber viele solcher Frameworks, sodass es
   problemlos an die eigenen Bedu:rfnisse angepasst werden kann.
   Einige wichtige sind:

   Netgraph

           Netgraph ist ein baukastenartiges Netzwerkteilsystem, das
           verwendet werden kann, um die bestehende
           Netzwerkinfrastruktur des Kernels zu erweitern. Entwickler
           haben durch Hooks die Mo:glichkeit, eigene Komponenten
           abzuleiten. Infolgedessen gestaltet sich der kurzfristige
           Bau von Prototypen und die anschliessende
           Produktionsentwicklung bei erweiterten Netzwerkdiensten
           viel einfacher und weniger fehleranfa:llig. Viele
           funktionsfa:hige Komponenten werden mit FreeBSD
           mitgeliefert, die unter anderem Unterstu:tzung bieten
           fu:r:

              * PPPoE

              * ATM

              * ISDN

              * Bluetooth

              * HDLC

              * Etherchannel

              * Frame Relay

              * L2TP

   GEOM

           GEOM ist ein baukastenartiges Framework zur Umsetzung von
           I/O-Anfragen bei Festplatten. Da es sich um eine ein- und
           ausschaltbare Speicherebene handelt, ist es mo:glich, neue
           Speicherdienste schnell zu entwickeln und sauber in das
           Speicherteilsystem von FreeBSD zu integrieren. Einige
           Beispiele, bei denen dies von Nutzen sein kann, sind:

              * Gestaltung von RAID-Lo:sungen

              * Bereitstellung kompletter kryptographischer Sicherung
                gespeicherter Daten

           Neuere FreeBSD-Versionen beinhalten viele
           Administrationswerkzeuge, um die bestehenden
           GEOM-Komponenten zu verwenden. Zum Beispiel kann mit Hilfe
           von gmirror(8) ein Festplattenspiegel, mit gstripe(8) ein
           Festplattenzusammenschluss und mit gshsec(8) ein
           Shared Secret gesichertes Gera:t erstellt werden.

   GEOM Based Disk Encryption (GBDE)

           GBDE bietet starken kryptographischen Schutz fu:r
           Dateisysteme, Swap-Gera:te und andere Anwendungen von
           Speichermedien. Daru:ber hinaus verschlu:sselt GBDE
           transparent das gesamte Dateisystem und nicht nur einzelne
           Dateien. Es wird niemals Klartext auf die Festplatte
           geschrieben.

   Mandatory Access Control (MAC)

           MAC ermo:glicht eine bessere Zugriffskontrolle fu:r
           Dateien und soll die herko:mmliche
           Betriebssystemautorisierung durch Dateizugriffsrechte
           erweitern. Da MAC als baukastenartiges Framework
           implementiert ist, kann ein FreeBSD-System entsprechend
           der geforderten Richtlinien konfiguriert werden; von der
           Erfu:llung des HIPAA bis hin zu den Bedu:rfnissen eines
           Systems nach milita:rischen Standards.

           FreeBSD beinhaltet Komponenten, die folgende Richtlinien
           umsetzen (das Framework ermo:glicht jedoch die Entwicklung
           von Komponenten zur Umsetzung jeder geforderten
           Richtlinie):

              * Biba-Sicherheitsmodell

              * Port ACLs

              * Vertraulichkeit: Multi Level Security (MLS)

              * Datenintegrita:t:
                Low Watermark Mandatory Access Control (LOMAC)

              * Prozessabschottung

   Pluggable Authentication Modules (PAM)

           Sowohl Linux als auch FreeBSD unterstu:tzen PAM. Damit hat
           ein Administrator die Mo:glichkeit, die herko:mmliche
           UNIX-Authentifizierung u:ber Benutzername und Passwort zu
           erweitern. FreeBSD stellt Komponenten zur Einbindung
           vieler Authentifizierungsmechanismen zur Verfu:gung;
           darunter befinden sich:

              * Kerberos 5

              * OPIE

              * RADIUS

              * TACACS+

           Der Administrator hat damit auch die Mo:glichkeit,
           Richtlinien festzulegen, die Probleme wie die Sicherheit
           des Benutzerpasswortes betreffen.

     --------------------------------------------------------------

3. Sicherheit

   Sicherheit ist von grosser Bedeutung fu:r das FreeBSD
   Release Engineering Team. Dies a:ussert sich in einigen konkreten
   Bereichen:

     * Alle Sicherheitsfragen und Problemlo:sungen werden vom
       Security Team bearbeitet und in Form von o:ffentlichen
       Warnhinweisen bekanntgegeben. Bekannte Sicherheitsprobleme
       werden vom Security Team schnell gelo:st. Weitere
       Informationen zur Vorgehensweise des FreeBSD-Projekts in
       Sicherheitsfragen und Verweise auf Sicherheitsinformationen
       sind hier verfu:gbar.

     * Eines der Probleme im Zusammenhang mit Open Source-Software
       ist die riesige Auswahl an verfu:gbaren Programmen. Es gibt
       buchsta:blich zehntausende Open Source-Projekte, wobei jedes
       unterschiedlich empfindlich auf Sicherheitsprobleme reagiert.
       FreeBSD ist dieser Herausforderung mit VuXML entgegengetreten.
       Alle Programme, die zusammen mit FreeBSD ausgeliefert werden
       oder in den Ports zur Verfu:gung stehen, werden mit einer
       Datenbank verglichen, die bekannte und nicht behobene
       Sicherheitslu:cken entha:lt. Ein Administrator kann
       portaudit(1) verwenden, um sofort festzustellen, ob ein
       installiertes Programm Sicherheitslu:cken aufweist, und
       gegebenenfalls eine Beschreibung des Problems sowie einen
       Verweis auf eine detailliertere Darstellung der Schwachstelle
       zu erhalten.

   FreeBSD bietet ebenfalls viele Mechanismen, die es einem
   Administrator erlauben, das Betriebssystem an die eigenen
   Sicherheitsanspru:che anzupassen:

     * jail(8) bietet die Mo:glichkeit, Prozesse einzusperren; dies
       eignet sich besonders fu:r Programme, die keine eigene
       Chroot-Umgebung besitzen.

     * chflags(1) erho:hen die Sicherheit durch herko:mmliche
       UNIX-Zugriffsrechte. Zum Beispiel kann festgelegt werden, dass
       bestimmte Dateien selbst vom Superuser nicht bearbeitet oder
       gelo:scht werden ko:nnen.

     * FreeBSD stellt drei eingebaute Firewalls mit States- und
       NAT-Unterstu:tzung zur Verfu:gung, um flexibel den richtigen
       Regelwerk fu:r die eigenen Sicherheitsbedu:rfnisse auswa:hlen
       zu ko:nnen.

     * Der FreeBSD-Kernel kann schnell und einfach angepasst werden,
       um nicht gebrauchte Funktionalita:t zu entfernen. Es stehen
       auch ladbare Module und Werkzeuge zur Verfu:gung, um Module
       aufzulisten, zu laden und zu entladen.

     * Der sysctl-Mechanismus erlaubt es einem Administrator, den
       Kernel-Status (ohne einen Neustart) anzuzeigen und und zu
       a:ndern.

     --------------------------------------------------------------

4. Hilfestellung

   Wie Linux bietet auch FreeBSD viele Anlaufstellen fu:r
   Hilfesuchende, die teilweise kostenlos und teilweise kommerziell
   sind.

     --------------------------------------------------------------

  4.1. Kostenlose Angebote

     * FreeBSD ist eines der am besten dokumentierten Betriebssysteme
       und die Dokumentation ist sowohl als Teil des Betriebssystems
       als auch im Internet verfu:gbar. Die Manualpages sind
       u:bersichtlich, pra:zise und enthalten funktionsfa:hige
       Beispiele. Das FreeBSD-Handbuch bietet
       Hintergrundinformationen und Konfigurationsbeispiele zu so
       ziemlich jeder Anwendung von FreeBSD.

     * Es existieren viele Mailinglisten zu FreeBSD. Der
       Nachrichtenverkehr wird archiviert und ist durchsuchbar. Falls
       eine Frage mit Hilfe des Handbuchs nicht beantwortet werden
       konnte, wurde sie mit gro:sser Wahrscheinlichkeit schon auf
       einer der Mailinglisten beantwortet. Handbuch und
       Mailinglisten stehen in verschiedenen Sprachen zur Verfu:gung,
       die alle auf der Startseite des FreeBSD Projects auswa:hlbar
       sind.

     * Es gibt viele IRC-Kana:le, Foren und Benutzergruppen zu
       FreeBSD. Eine Auswahl finden Sie hier.

   Falls ein FreeBSD-Administrator, -Entwickler oder -Berater
   gebraucht wird, sollte eine Aufgabenbeschreibung zusammen mit dem
   Einsatzort an <freebsd-jobs@FreeBSD.org> gesendet werden.

     --------------------------------------------------------------

  4.2. Kommerzielle Angebote

   Es gibt viele Anbieter kommerzieller Hilfestellung fu:r FreeBSD.
   Um einen Anbieter in der Na:he zu finden, stehen unter anderem
   folgende Quellen zur Verfu:gung:

     * Eine Liste kommerzieller Anbieter auf der FreeBSD-Projektseite

     * FreeBSDMall, die schon beinahe 10 Jahre kommerzielle
       Hilfestellung anbietet

     * BSDTracker-Datenbank

   Es gibt ausserdem die Initiative, eine Zertifizierung von
   BSD-Systemadministratoren anzubieten. Weitere Informationen dazu
   finden Sie unter http://www.bsdcertification.org.

   Projekte, die eine Common Criteria-Zertifizierung beno:tigen,
   ko:nnen die Hilfe von TrustedBSD in Anspruch nehmen, um
   (beispielsweise durch den Einsatz des FreeBSD MAC Frameworks)
   diesen Prozess zu erleichtern.

     --------------------------------------------------------------

5. Vorteile durch die Wahl von FreeBSD

   Es gibt viele Vorteile, die fu:r den Einsatz von FreeBSD in einer
   bestehenden Infrastruktur sprechen:

     * FreeBSD verfu:gt u:ber gute Dokumentation und richtet sich
       nach vielen Standards. Das bedeutet fu:r vorhandene
       fortgeschrittene Benutzer und erfahrene Systemadministratoren,
       dass bestehende Linux- und UNIX-Fa:higkeiten kurzerhand mit in
       die FreeBSD-Administration u:bernommen werden ko:nnen.

     * Betriebsinterne Entwickler haben vollen Zugriff auf den
       gesamten Code [4] fu:r jedes einzelne FreeBSD Release; bis hin
       zum ersten Release. Zusammen mit dem Code sind alle
       Protokolleintra:ge verfu:gbar, die den Zusammenhang fu:r
       A:nderungen und Fehlerbehebungen liefern. Ausserdem kann ein
       Entwickler jedes Release ohne Probleme reproduzieren, indem
       der gewu:nschte Code nach Kennzeichnung ausgewa:hlt und
       geladen wird. Dagegen hat Linux dieses Modell traditionell
       nicht umgesetzt, jedoch ist inzwischen ein durchdachteres
       Entwicklungsmodell [5] eingefu:hrt worden.

     * Betriebsinterne Entwickler haben auch vollen Zugriff auf die
       GNATS-Fehlerdatenbank von FreeBSD. Es besteht die
       Mo:glichkeit, die Eintra:ge zu bekannten Fehlern zu
       durchsuchen und zu verfolgen sowie eigene Korrekturen zur
       Abnahme und zum mo:glichen Einpflegen in den FreeBSD-Code
       einzusenden.

     * Die BSD-Lizenz erlaubt die uneingeschra:nkte Anpassung des
       Codes, damit dieser dem Gescha:ftszweck entspricht. Im
       Gegensatz zur GPL gibt es keine Einschra:nkungen, was die
       Verbreitung des angepassten Codes angeht.

     --------------------------------------------------------------

6. Fazit

   FreeBSD ist ein ausgereiftes UNIX-a:hnliches Betriebssystem, das
   viele der Eigenschaften besitzt, die von einem modernen
   UNIX-System erwartet werden. Fu:r diejenigen, die eine
   Open Source-Lo:sung fu:r eine bestehende Infrastruktur suchen, ist
   FreeBSD gewiss eine exzellente Wahl.

  Fussnoten

   [1] FreeBSD-Historie                                               
   [2] U:bersicht u:ber die Vorzu:ge der beiden Lizenzen GPL und      
       BSDL, ohne Partei zu beziehen.                                 
   [3] FreeBSD-Ports: Zur Installation von Software genu:gt ein       
       einfaches pkg_add -r Paketname                                 
   [4] Ferner ist der gesamte Code unter Verwendung einer             
       Webschnittstelle durchsuchbar.                                 
   [5] Es ist ein interessanter U:berblick u:ber das sich             
       entwickelnde Entwicklungsmodell von Linux verfu:gbar.          

     --------------------------------------------------------------

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