کاربردهای لینوکس
در دو جلسه اول در مورد نرم افزار آزاد و چهار اصل پایه ای آن صحبت کردیم. همینطور گفتیم که استالمن پایه سیستم عاملی آزاد به نام گنو را گذاشت که بعدها با اضافه شدن هسته لینوکس (که توسط لینوس توروالدز- Linus Torvalds- فنلاندی نوشته شده بود)، تبدیل به یکی از هیجان انگیزترین سیستم عامل های جهان شد.
همینطور با مفهوم توزیع آشنا شدیم و از نمونه های مشهوری مثل دبیان، فدورا و اوبونتو نام بردیم. همانطور که دیدیم توزیع ترکیبی است از برنامه های روی یک سی دی یا دی وی دی که می تواند به شکل صحیح هسته لینوکس، ابزارهای مورد نیاز آن و هر چیز دیگری که برای اجرای یک سیستم عامل لازم است را راه اندازی نموده و اکثرا در صورت درخواست شما آنها را بر روی کامپیوتر نصب می کند. همچنین توزیع ها معمولا رابط هایی برای نصب برنامه های دیگر و همچنین چند برنامه برای انجام راحت تنظیمات دارند. مشخص است که مستقل از اینها، هر توزیع معمولا گرافیک و شکل ظاهر منحصر به فرد خود را هم ایجاد می کند.
سایت دیستروواچ که مرجعی برای بررسی همه توزیع های لینوکس است بیش از سیصد توزیع فعال لینوکس را زیر نظر دارد. هر کدام از این توزیع ها با هدف متفاوتی ساخته شده اند و در این درس سعی می کنیم نگاهی به این اهداف بیندازیم.
لینوکس سرور
لینوکس نوعی یونیکس است (یا به عبارت صحیح، گنو/لینوکس یک سیستم عامل مشابه یونیکس است) که از ابتدا با معماری یک سیستم عامل امن، چندکاربره و با توانایی های کار در شبکه طراحی شده است. این سیستم عامل به خاطر عضویت در خانواده یونیکس و همچنین پایداری هسته و قدرت غیرقابل رقابتی که ابزارهای گنو به آن می دادند، بسیار سریع تبدیل به یکی از محبوب ترین سیستم عامل های سرور شد. تا قبل از لینوکس بیشترین سهم از بازار شبکه‌ها در دست شرکت ناول بود اما گنو/لینوکس توانست به سرعت سرورهای ناول را که از نظر تکنولوژی نتوانسته بودند به خوبی خودشان را با اینترنتی که داشت همه گیر می شد هماهنگ کنند کنار بزند و به قدرت بلامنازع سرورهای اینترنت تبدیل شود.
تلاش‌های بعدی اپل و مایکروسافت برای ارائه سرورهای مبتنی بر سیستم عامل های خودشان موفقیت چندانی نداشت. حداقل در زمینه سرورهای اینترنتی، یونیکس ها میدان را به طور کامل در دست گرفته بودند و با گذشت زمان و پیشرفت لینوکس و ظهور شرکت هایی مانند ردهت که نسخه های حرفه ای لینوکس سرور به همراه پشتیبانی کامل ارائه می کردند باعث شد لینوکس سهم بیشتر و بیشتری از اینترنت را تصاحب کند. تخمین های فعلی بیش از ۶۰٪ کل اینترنت را متعلق به سرورهای لینوکس می دانند اما باید اضافه کرد که سهم مایکروسافت تقریبا محدود به سرویس دهنده های کوچک است. این روزها تقریبا تمام سایت های مشهوری که می شناسید (به جز سایت Microsoft) توسط لینوکس راه اندازی می شوند (از گوگل تا آمازون تا فیس بوک تا توییتر تا نارنجی تا یک پزشک).
اما دنیای سرورها فقط محدود به اینترنت نیست. اکثر سیستم های پیچیده دیگر دنیا هم با کامپیوترها کنترل می شوند. گنو/لینوکس در این سیستم ها هم نقش بسیار مهمی دارند. تقریبا صد در صد سیستم های مخابراتی جهان روی یکی از انواع یونیکس (و اکثرا لینوکس) پایه گذاری شده اند و با نگاه به جاهای دیگر هم رد پای لینوکس به وضوح دیده می شود؛ از سازمان امنیت ملی آمریکا گرفته تا پایگاه های پرتاب سفینه های فضایی و سیستم های کنترل ترافیک و کنترل پرواز. کمی آنطرف تر هم می شود از کمپانی‌های فیلمسازی نام برد و این واقعیت که اکثر فیلم های مشهوری که دیده اید (از شرک و فرار جوجه ای گرفته تا مردان سیاه پوش و آواتار و ماتریکس و حتی تایتانیک) روی یک مجموعه کامپیوتری لینوکسی ساخته شده اند. گفته می شود که لینوکس تقریبا ۹۵٪ سرورها و دسکتاپ های کمپانی های بزرگ ساخت انیمیشن و جلوه های ویژه هالیوود را در اختیار دارد. همچین کامیپوترهای مین فریم (Main Frame) که سخت افزارهایی بسیار قوی هستند برای کار بر روی داده های عظیم یا محاسبات بسیار حساس و تقریبا به شکل انحصاری توسط شرکت‌های بسیار عظیم یا دولت‌ها خریداری می‌شوند، یکی دیگر از جاهایی هستند که لینوکس به شکل جدی عرضه اندام می کند.
سوپرکامپیوترها
حالا که از مین فریم ها صحبت کردیم، باید جداگانه به نوع خاصی از آن ها هم اشاره کنیم: سوپرکامپیوترها. سوپرکامپیوتر به کامپیوتری گفته می شود که در زمان معرفی در زمینه میزان ظرفیت محاسبه در واحد زمان در دنیا پیشرو باشد. در اصل در هر لحظه سوپرکامپیوترها، سریعترین و قدرتمندترین کامپیوترهای آن تاریخ هستند. این مفهوم از حوالی دهه ۶۰ میلادی مطرح شد و از همان زمان یونیکس ها جولان دهندگان بلامنازع این حوزه بودند. گنو/لینوکس از سال ۱۹۹۹ وارد این میدان شد و با رشدی غیرقابل تصور تا سال ۲۰۱۱ جای خود را روی درصد بسیار زیادی از سوپرکامپیوترهای جهان باز کرد. برای مثال در فهرست ۵۰۰ سوپرکامپیوتر برتر امسال جهان، بیش از ۹۱٪ کامپیوترها از گنو/لینوکس استفاده می کنند. بعضی توزیع ها به شکل اختصاصی برای کار روی سوپرکامپیوترها بهینه سازی شده‌اند (مثلا AIX ای بی ام) و بعضی سوپرکامپیوترها با کم و زیاد کردن برنامه های مورد نیاز روی یک توزیع معمول (مثل ردهت یا زوزه) به سیستم عامل مورد نظر خود می رسند. نمودار زیر نشان دهنده سلطه مطلق لینوکس در این دنیا است:
جذاب است بگوییم که سریعترین عضو خانواده سوپرکامپیوترهای این لحظه جهان، K computer, SPARC64 VIIIfx 2.0GHz ژاپنی است با سیستم عامل لینوکس، ۷۰۵۰۲۴ هسته و مصرف ۱۲ مگاوات برق و ۱۴۱۰۰۴۸ گیگا حافظه.
لینوکس دسکتاپ
لینوکس روی دسکتاپ هم حضور دارد اما هنوز کسی به درصد درستی از تعداد کامپیوترهای دسکتاپی که از لینوکس استفاده می کنند نرسیده است. منظور ما از دسکتاپ در اینجا کامپیوترهایی هستند که در کاربرد روزمره، کاربران پشت آنها می نشینند؛ پی سی های درون خانه، کامپیوترهای مورد استفاده در شرکت ها، لپ تاپ ها و موارد مشابه. واقعیت را بخواهید، بعد از همه چک چانه زدن ها بر سر درصد، عددی مورد توافق چیزی بیشتر از یک یا دو درصد نیست.
اما چرا اینطور است؟ امسال یعنی سال ۲۰۱۲، لینوکس به راحتی می تواند یک سیستم دسکتاپ کامل با کیفیتی بهتر از بقیه سیستم عامل ها در نظر گرفته شود. لینوکس از تمام سیستم های دیگر امن تر است و استفاده بهتری از منابع می برد. همچنین آزاد است و از نظر فلسفی بالاتر از بقیه اما چرا نتوانسته بازار را فتح کند؟
این بحث جنبه های مختلفی دارد. عبارتی پایه ای وجود دارد که می گوید «برای بررسی موفقیت هر سیستم باید هدف آن را در نظر بگیریم». با این دید اگر هدف شما داشتن یک سیستم عامل پایدار و از نظر معماری کاملا مدرن و بهینه است، لینوکس بهترین انتخاب شما است. اگر هدف شما امنیت در اینترنت است، شکی نیست که لینوکس هنوز بهترین انتخاب است. اما فرض کنید هدف شما استفاده از فایل های آفیس مایکروسافت باشد، اینجا لینوکس می‌تواند با قابلیت خواندن و نوشتن فایل های مایکروسافت توسط آفیس آزاد خود، کار شما را راه بیاندازد اما دیگر بهترین انتخاب نیست. اگر به سراغ بازی بروید لینوکس با اینکه بازی‌های سه بعدی و استراتژیک دارد، اما بدون شک در مقایسه با یک سیستم ویندوزی بازنده است و اگر خواسته شما از کامپیوتر استفاده از Autocad برای نقشه کشی است، لینوکس بدترین انتخاب ممکن است. حرف اصلی در اینجا این است که هدف کاربر مهمترین نکته انتخاب سیستم عامل است. لینوکس شاید از نظر معماری یا فلسفه یا امنیت برتر باشد اما در خیلی جاها کاملا ناکارا است.
یک بحث دیگر، بحث تقدم است. اپل و مایکروسافت تقریبا همزمان شروع به رقابت برای فتح بازار دسکتاپ کردند اما لینوکس سال ها بعد وارد این بازی شد. وقتی شما دیر وارد بازی می شوید، با کسانی طرف هستید که انتخاب هایشان را کرده اند و تغییر عادت مردم کار بسیار سختی است. همه ما با ویندوز کامپیوتر را شروع کردیم و همیشه سوییچ کردن به چیز دیگر برایمان سخت است. علاوه بر این در شرایطی که همه کامپیوترها با ویندوز یا مک فروخته می شوند، کاربران لینوکس تنها کسانی خواهند بود که شخصا آن را روی کامپیوترشان نصب کند. چرخه معیوب وقتی کامل می شود که از آن طرف هم چون همه مردم به ویندوز یا مک عادت دارند هیچ تولید کننده ای سخت افزار خود را با لینوکس عرضه نکند و در نتیجه مردم به عادت هایی که دارند، ادامه بدهند.
ضعف آخر لینوکس روی زندگی دسکتاپ پشتیبانی سخت افزاری است. این مشکل ده سال قبل بسیار عمده بود اما حالا انتظار می رود هر سخت افزار مرسومی در لینوکس بدون نیاز به درایور یا هر چیز دیگر به شکل خودکار شناسایی شود. می دانید که هر سخت افزاری بخرید یک سی دی راه انداز ویندوز درون جعبه اش وجود دارد اما با توجه به آمار یک درصدی کاربران لینوکس، بیشتر تولید کنندگان سخت افزار نیازی نمی بینند برای این بازار کوچک درایو بنویسند. در نتیجه این خود نویسندگان کرنل هستند که باید برای تک تک سخت افزارهای تولیدی، درایور به کرنل اضافه کنند و این کار راحتی نیست. البته این مشکل در چند سال اخیر به خاطر وارد شدن شرکت‌های بزرگ به عرصه لینوکس دسکتاپ و زیاد شدن کاربران بسیار کم رنگ شده و حالا انتظار می رود هر سخت افزار معقولی، در لینوکس پشتیبانی شود اما این نکته کماکان باید به عنوان یک نقطه ضعف لینوکس گوشزد شود.
در حال حاضر با حضور شرکت های بزرگی که سرمایه های بزرگی به دنیای لینوکس دسکتاپ آورده اند، وضعیت در حال پیشرفت است و شرکتی مانند کانونیکال به شکل جدی پیش بینی می‌کند که تا پنج سال آینده تحول بزرگی در تعداد کاربران لینوکس این شرکت- یعنی اوبونتو- ایجاد شده باشد.
در یک نگاه کلی، کاربران دسکتاپ لینوکس را می توان چند دسته کرد:
- خوره های سیستم عامل، شبکه و کامپیوتر و گیک هایی که دوست دارند از یک سیستم عامل قوی استفاده کنند و با زیر دست داشتن ابزارهای گنو یک هسته با معماری مدرن، نهایت استفاده را از کامپیوترشان ببرند.
- معتقدین به فلسفه آزادی و مفاهیم گنو تا جایی که بتوانند از سیستم های باز به جای سیستم های بسته استفاده می کنند.
- دولت ها و شرکت های بزرگی که با جایگزین کردن لینوکس به جای ویندوز یا اپل می توانند صرفه جویی های بزرگ در هزینه های راه اندازی و نگهداری خود بکنند. این گروه در چند سال اخیر در حال رشد بوده و در حال حاضر بسیاری از کشورها شروع کرده اند به استفاده از لینوکس در مدارس، ادارات، شهرداری ها، قوه قضاییه و دیگر اجزای بدنه خود.
- کاربران حساسی که نیازمند آگاهی از ابزار زیر دستشان هستند هم یک بخش مهم از کاربران لینوکس رومیزی را تشکیل می دهند. برای مثال اگر سازمان جاسوسی اتحاد جماهیر شوروی قرار بود سندی را تایپ کند فکر می‌کنید بین یک لینوکس آزاد که خودش متن آن را خوانده و از کاربری اش مطمئن (برای مثال توزیع لینوکس ستاره سرخ) و نرم افزار آفیس مایکروسافت که روی ویندوزی اجرا می شد که یک شرکت آمریکایی تهیه کرده بود، کدامیک را ترجیح می‌داد؟
- کاربرانی که امنیت و پایداری سیستم هایشان برایشان اهمیت حیاتی دارد. مثلا بورس های جهان که نمی خواهند هیچگاه نگران ویروس باشند یا کامپیوترهای رومیزی کارمندان یک بخش نظامی که آخرین چیزی که می خواهند وقت گذاشتن برای نصب آنتی ویروس در وسط حمله دشمن است.
- کسانی که می خواهند از قابلیت های فنی و معماری پیشرفته گنو/لینوکس استفاده کنند. برای مثال بسیاری از هکرها به خاطر دسترسی آسان به ابزارهای گنو، به سراغ این سیستم ها می آیند.
تصویر زیر آماری از کاربرانی که در اینترنت مشغول گشت زنی هستند و سیستم عامل مورد استفاده آنها را نشان می‌دهد:
لینوکس توکار
در نهایت طبقه بندی ای داریم در انگلیسی که امبد (Embeded) نامیده می شود. این را شاید بتوانیم به فارسی «توکار» یا «جاساز» یا «تعبیه» شده ترجمه کنیم. این جا یک میدان بسیار مناسب برای قدرت نمایی لینوکس است.
سیستم های توکار سیستم هایی هستند که در ظاهر یک کامپیوتر نیستند اما در باطن یک سیستم عامل مشغول اداره آنها است. از یخچالی که با یک کامپیوتر کنترل می شود بگیرید تا خودرویی که سیستم کامپیوتری داخلی دارد تا گیرنده ماهواره ای که می تواند اطلاعات را روی هارد دیسک ذخیره کند و تلویزیون مدرنی که می تواند به اینترنت وصل شود و گوشی موبایل هوشمند و حتی مریخ نوردی که روی سیاه ای دور در حال حرکت است. این سیستم ها در حال گسترش هستند و با توجه به پایین آمدن قیمت سیستم های امبد، طراحان بیشتری به جای طراحی مدارهای پر دردسر الکترونیکی و سفارش آن ها به شرکت های بزرگ، تنها با اضافه کردن یک کامپیوتر امبد کوچک به هر چیزی که می سازند و برنامه نویسی برای آن مشکل خود را بسیار ساده تر، سریعتر و معمولا کامل تر حل می کنند.
بسیاری از این سیستم ها با لینوکس راه اندازی می شوند چرا که به خاطر آزاد و بازمتن بودن، این امکان هست که با حذف قسمت های غیر مورد نیاز، آن را تا حد ممکن کوچک کرد. بهترین نمونه از سیستم های امبد در اطراف ما گوشی های موبایل اندرویدی هستند که از کرنل لینوکس استفاده می کنند و اگر بخواهیم به سراغ ابزارهای بزرگ برویم شتاب دهنده های ذرات و مریخ نوردها شاید مثال های پرهیجانی باشند.
در این میان هم خیلی چیزها با لینوکس زنده می شوند که ما اصولا آنها را نمی بینیم، مثلا مشهورترین ربات های شیردوش باعث می شوند هر لیوان شیری که می خورید، حاوی لینوکس باشد یا سیستم های کنترل قطارهای تندرو و چراغ های هوشمند کنترل ترافیک، هر حرکت شما در شهر را با لینوکس همراه می‌کنند.
در این درس با کاربردهای متنوع لینوکس (از سرورها و دسکتاپ ها گرفته تا سیستم های امبد) آشنا شدیم و دیدیم که توزیع های مختلف با انگیزه های مختلف و هدفگیری کاربران مختلف در حال توسعه هستند. حالا می دانیم که توزیع لینوکس چیز عجیبی نیست و تنها ترکیبی است از برنامه های پیش فرض و سیستم های نصب نرم افزارهای مورد نظر شماست.
دیدیم که لینوکس روی سرورها، سوپرکامپیوترها، کامپیوترهای خانگی و حتی بسیار از ابزارهای اطراف ما در حال اجرا است و لذت بردیم از اینکه بسیاری از جنبه های زندگی روزمره ما به لینوکس آغشته است بدون اینکه حتی متوجه آن باشیم. قبول داریم که این جلسه طولانی بود اما خوشحال باشید چرا که جلسه بعدی قرار است در مورد نصب لینوکس صحبت کنیم که از یک طرف درس را «عملی» تر می کند و از یک طرف پر از عکس و تصویر. لطفا جلسه بعد آماده به سر کلاس بیاید چون قرار است برای اولین بار با یک سیستم لینوکس واقعی آشنا شوید.
