Алексей Федорчук
Открытые системы, 24 апреля 2007 г
Тема этой заметки навеяна статьей Алексея Гриневича, Дениса Марковцева и Владимира Рубанова «Проблемы совместимости Linux-систем«. И ее можно рассматривать как нечто среднее между рецензией на последнюю и дискуссией по некоторым ее положениям.
Расщепление Linux на множество дистрибутивов, несомненно, имеет место. Но посмотрим, «так ли страшен черт», для начала ответив на вопрос, что такое Linux. Прежде всего, это, конечно, ядро. И ядро это разрабатывается в рамках единого проекта, постепенно аккумулируя в себе ветки и заплаты множества разработчиков, и никакой тенденции к фрагментации системы на уровне ядра пока не прослеживается. Далее — комплекс системного окружения: средства загрузки и инициализации системы; утилиты поддержки функциональности ядра; средства поддержки взаимодействия пользователя с системой; общесистемные библиотеки; средства поддержки графического интерфейса; средства управления пакетами.
Системное окружение кроме собственно загрузчика, функции которого исчерпываются на старте системы и никак не влияют на дальнейшую работу, включает в себя также набор сценариев инициализации системы и их конфигурационных файлов. Наборы эти специфичны для каждого дистрибутива, однако любой из них обеспечивает загрузку всех необходимых для дальнейшей работы стартовых сервисов — более от них ничего и не требуется.
Утилиты поддержки функциональности ядра, средства поддержки взаимодействия пользователя с системой и общесистемные библиотеки — все это давно устоявшийся набор программ (он может быть назван Base Linux), происходящий преимущественно из проекта GNU и родственных ему, практически идентичный во всех распространенных дистрибутивах и синхронно в них обновляющийся. Так что и здесь никакой особой фрагментации нет.
Средства поддержки графического интерфейса — это система X Window, менеджеры окон и интегрированные рабочие среды вместе с библиотеками, на которых они основаны. Первая сейчас фактически во всех дистрибутивах Linux (и в большинстве Unix-подобных систем вообще) представлена единственной реализацией — Xorg. Конечно, и тут бывают версионные различия, однако они сказываются только на поддержке дополнительных декоративных функций.
Остаются средства управления пакетами, и здесь, конечно, специфичность дистрибутивов проявляется в большей мере, чем в наборе средств инициализации. Собственно, сама специфика дистрибутивов и определяется принципами их комплектации.
C точки зрения «базовых производителей», существует лишь три полностью оригинальные исторически системы: Slackware, Debian и Red Hat. Все остальные либо генетически с ними связаны, либо развивались под влиянием одной из них (правда, нельзя скидывать со счета и влияние систем BSD). С другой стороны, отход «клонов» от прародительского дистрибутива — лишь вопрос времени и интенсивности развития. Кому сейчас придет в голову, что Suse происходит от Slackware, а Mandriva (изначально Mandrake) исторически представляла собой просто Red Hat с KDE в качестве десктопа? Со стороны же третьей, вследствие открытой модели разработки все дистрибутивы находятся в состоянии постоянного взаимовлияния, и определить степень родства потомка с его прародителями часто не представляется возможным, что и имеет непосредственное отношение к проблеме совместимости.
Разделение ОС по применению — да, есть резон в выделении дистрибутивов общего назначения и систем, ориентированных на специальные сферы использования. Но, во-первых, практически любой дистрибутив общего назначения может быть установлен и сконфигурирован для специального использования. Во-вторых, именно таким образом и создаются все специальные системы. В-третьих, дистрибутивы, создаваемые исходно для специальных целей, часто обрастают такими атрибутами, как инсталляторы и средства управления пакетами, превращаясь в системы «общего пользования».
Фактически имеется только два значимых классифицирующих признака различия дистрибутивов: форма распространения и средства управления его компонентами. По первому из них можно выделить две группы: переносимые, или портируемые, и пакетные. Портируемые дистрибутивы обычно называют Source Based System, что представляется не совсем правильным, ибо как раз в виде исходных текстов они обычно не распространяются. Основным их компонентом является система получения из Сети исходных текстов авторских пакетов, их сборки и инкорпорации в файловую систему целевой машины (типичным примером тут может служить Gentoo с ее системой портежей). Во FreeBSD, откуда была заимствована эта концепция, такая система носит название портов, что и целесообразно сохранить как родовое имя всех подобных средств управления компонентами дистрибутива. Соответственно, неотъемлемым компонентом портируемых дистрибутивов выступают компилятор gcc и сопутствующий ему инструментарий для сборки. Пакетные дистрибутивы распространяются в виде прекомпилированных бинарных пакетов, которые могут как совпадать с пакетами авторскими, так и быть более дробными.
Резкой грани между портируемыми и пакетными дистрибутивами нет. Первые в любом случае содержат прекомпилированную базовую систему, без которой было бы невозможно функционирование системы портов. Кроме того, никто не запрещает и распространять их в виде бинарных пакетов, сгенерированных системой портов (именно таков основной способ распространения FreeBSD). Пакетные же дистрибутивы часто содержат либо самостоятельные «портообразные» системы (Archlinux, CRUX), либо их средства пакетного менеджмента позволяют выполнить тотальную пересборку дистрибутива из исходников (Debian и его клоны). Тем не менее пакетные дистрибутивы могут распространяться без компилятора и сопутствующего инструментария, однако в них неотъемлемым компонентом оказывается какая-либо система управления пакетами. Какая именно — во многом зависит от формата пакетов: tar-архивы, компрессированные с помощью gzip или bzip2; rpm-пакеты и deb-пакеты. В соответствии с этим пакетные дистрибутивы могут быть разделены на три группы, каждая из которых обладает собственным набором низкоуровневых утилит для их установки, поэтому использование пакетов одного формата в дистрибутиве, рассчитанном на другой, обычно вызывает проблемы. Тем не менее здесь нет непреодолимой границы, поскольку существуют средства конвертации пакетов одного формата в другой, и кроме того, многие высокоуровневые системы управления пакетами, изначально предназначенные для пакетов deb-формата, успешно адаптируются и к другим форматам.
Конечно, необязательно, что произвольный пакет, конвертированный в пакет deb-формата, будет успешно установлен в любом deb-ориентированном дистрибутиве — кроме возможного нарушения зависимостей, этому могут помешать и различия в иерархии файловой системы, однако необходимость в такой практике возникает очень редко. На самом деле пополнение дистрибутива пакетами, разрешение их зависимостей, адаптация к функционированию в среде данной системы, обновление версий — это задача сборщиков дистрибутивов, с которой они вполне успешно справляются.
Давно прошли те времена, когда программы писались с ориентацией на какой-то конкретный дистрибутив. Сегодня они практически всегда создаются в расчете на использование в абстрактном Linux, а то и в Unix-подобной системе вообще. В любом случае, адаптация приложений под конкретный дистрибутив и под систему — это забота его сборщиков. Конечно, ожидать от сборщиков свободно распространяемых дистрибутивов (как и от разработчиков любого свободного программного обеспечения) гарантий совместимости было бы опрометчиво, хотя на практике такой гарантией выступает репутация. А вот распространители корпоративных редакций коммерческих дистрибутивов Red Hat, Novell, Mandriva такие гарантии предоставляют.
Тем не менее проблема совместимости дистрибутивов и прикладных программ существует, но касается она не открытого и свободного программного обеспечения, а проприетарного, не доступного в исходных текстах и потому не могущего быть адаптированным под конкретную систему путем их модификации. Сами же производители таких программ тестируют свои продукты на совместимость лишь с некоторыми дистрибутивами и не гарантируют их работоспособности в любых других системах. Так, для работы с СУБД Oracle до недавнего времени были сертифицированы только Red Hat и Suse (ныне к ним прибавился и «собственный» дистрибутив Oracle). Основные продукты IBM, такие, как DB2, ориентированы на Red Hat. Однако и здесь все не так страшно. Во-первых, отсутствие гарантии производителя вовсе не эквивалентно гарантированной неработоспособности ее продукции в других дистрибутивах. Во-вторых, например, целью создания таких клонов Red Hat, как Scientific Linux, как раз и является достижение полной функциональности родительской системы, в том числе и с точки зрения совместимости со сторонними приложениями. И в-третьих, запуск проприетарных программ в системах, для этого вроде бы не предназначенных, часто достижим с помощью специальных приемов.