Server Betriebssysteme für den Webserver - die besten Betriebssysteme

Das Windows oder Linux Betriebssystem auf einem Server nimmt im Vergleich zu einem Laptop, einem Desktop PC oder einem Embedded Device eine exponierte Stellung ein und muss grundsätzlich andere Aufgaben erfüllen. Ein gut optimierter Server verbindet die Eigenschaften dieser drei unterschiedlichen Bauweisen und muss wie ein mobiler Computer über eine ausgezeichnete Absicherung verfügen, wie ein Desktop PC eine hohe Performance erbringen und wie ein Embedded PC äußerst effizient arbeiten. Aus diesen und zahlreichen weiteren Gründen ist es für eine sichere, langfristige Verwendung entscheidend, bereits bei der Einrichtung das geeignete Betriebssystem zu wählen.

Inhaltsverzeichnis:

Das Betriebssystem auf einem Server und seine Struktur
Verschiedene Server und ihre Aufgaben
Geeignetes Betriebssystem für den Server auswählen
Unterschiede zwischen Server und Linux oder Windows Webhosting
Besondere Anforderungen an ein Webserver Betriebssystem

Das Betriebssystem auf einem Server und seine Struktur

Nur oberflächlich betrachtet handelt es sich bei einem Server um einen extrem schnellen Taschenrechner, der sämtliche Informationen in einem durch Kondensatoren speicherbaren Format aus 0 und 1 speichert. Der Prozessor koordiniert die Aktivität der zahlreichen einzelnen Speicherzellen und schaltet sie entsprechend seiner logischen Berechnungen auf diese beiden Werte, um Berechnungen vorzunehmen, die der Server anschließend in für Menschen oder die Peripherie verständlicher Form als Text, Bild, Video, Steuersignal oder interaktiver Inhalt ausgibt. Zu diesem Zweck existieren mehrere verschiedene Ebenen, auf denen das Webserver Betriebssystem die abstrakten Rechenoperationen der Prozessorarchitektur in mehreren Teilschritten in eine verständliche Ausgabe übersetzt. Diese bestehen bei jedem Computer einschließlich dem Server aus:

• Der in Maschinensprache arbeitenden Hardware
• Einem Kern oder Kernel zwischen Hardware und Software/li]
• In unterschiedlichen Sprachen geschriebenen Programmen für bestimmte Aufgaben
• Der Ausgabe eines Resultats für die Weiterverarbeitung in angeschlossenen Geräten
• Mehreren Schnittstellen für die Konfiguration und den Austausch von Daten

Jedes Betriebssystem und jeder Server - ob Linux auf einem Embedded PC, Windows auf einem Gaming Computer oder ein Linux vServer für eine Webseite arbeitet nach diesem Prinzip. Der Unterschied zwischen diesen Geräten besteht in der Auswahl der angebotenen Dienste oder Programme, der Art des Zugriffs und der Interaktion des Nutzers mit dem Betriebssystem. Sie kann entweder über ein grafisches Interface wie bei Windows oder rein textbasiert wie bei häufig bei einem Linux Server - zum Beispiel einem Debian vServer - erfolgen.

Verschiedene Server und ihre Aufgaben

In der frühen Zeit des Internets war ein einziger, physischer Server für die Ausgabe von Inhalten verantwortlich. Er lieferte auf eine entsprechende Anfrage durch einen Webserver eine statische Information aus, die sich auf eine bestimmte Adresse bezog und in einer Quelldatei mit Verweisen auf zusätzliche Elemente wie Bilder oder Videos versehen war. Wegen zahlreicher Nachteile - allen voran der schwierigen Betreuung und der Notwendigkeit alle Inhalte einzeln manuell zu organisieren - wurde dieses Konzept der statischen Webseiten durch eine dynamische Verknüpfung von Webserver, Diensten und Informationen ersetzt. Bei dieser speichern Linux oder Windows Webserver die relevanten Informationen zentral ab und erstellen bei jedem Besuch einer Internetseite eine individuelle Antwort an den Besucher, die anhand von Skripten aus unterschiedlichen Quellen wie dem Layout, Datenbanken und multimedialen Inhalten zusammengestellt wird. Zu den Möglichkeiten zählen unter anderem:

• Dedizierte Server mit exklusiver, eigener Hardware
• Linux vServer mit grafischer oder textbasierter Oberfläche
• Windows vServer mit Microsoft Server Betriebssystem
• Stabile und effiziente Debian vServer
• Managed Linux vServer mit externem Support für Konfiguration und Wartung

Neben einem sogenannten Root oder Dedicated Server mit eigener Hardware bieten sich alternativ zu diesen auch virtualisierte Windows vServer oder Linux vServer an, die ähnliche Eigenschaften besitzen. Sie sind in ihrer Leistung und den Kosten sehr skalierbar und weisen sämtliche Vorteile auf, die einen eigenen Server mit einem unabhängigen Betriebssystem auszeichnen. Virtuelle Server wie ein Windows vServer oder ein Linux vServer sind damit eine Sonderform. Es handelt sich hier um eine rein virtualisierte Hardware, auf der ein Linux oder Windows Betriebssystem installiert ist. Durch die Verwendung von leistungsfähiger Hardware können dadurch auf einem einzigen physischen Server zahlreiche virtuelle Instanzen laufen, was die Ausnutzung erhöht. Dies ermöglicht es den Anbietern, virtuelle Linux oder Windows Server bei sehr geringen Kosten zu betreiben und diese ihren Kunden preisgünstig anzubieten.
 

Eigenschaften eines eigenen Server mit Betriebssystem

Ein Server mit einem exklusiv genutzten Betriebssystem geht in seinen Möglichkeiten deutlich über vorgegebene IT-Infrastruktur wie einem Windows Webhosting oder einem Linux Webhosting hinaus. Er kann je nach Bedarf neben dem Einsatz als primären Webserver zahlreiche weitere Aufgaben übernehmen und zum Beispiel beliebig viele Datenbanken, eine private Cloud oder eine unbegrenzte Zahl von Mailadressen hosten. Da das Linux oder Windows Betriebssystem einem einzelnen Nutzer zur Verfügung steht, ist dieser bei der Wahl der geeigneten Software frei und kann nach eigenen Gesichtspunkten kommerzielle oder frei verfügbare Open Source Lösungen einsetzen, die seinen Anforderungen optimal entsprechen. Darüber hinaus existieren weitere Vorteile, die den Aufbau einer angepassten und für seine Verwendung optimierten IT-Infrastruktur durch Hardware und Betriebssystem ermöglichen. Die wichtigsten Merkmale sind:
 

• Eigenes und exklusiv genutztes Windows oder Linux Betriebssystem
• Keine Beschränkung bei der Zahl und Art der Dienste
• Installation eigener Programme im Betriebssystem möglich
• Skalierbare Performance entsprechend dem aktuellen Bedarf
• Redundante Anbindung an das Netzwerk
• Effiziente Kontrolle der Kosten
• Leistungsfähige Hardware ohne eigene Investitionen
• Professioneller Support durch den Anbieter
• Vollständige Betreuung zum Beispiel bei einem Managed Linux vServer
• Betriebssystem frei wählbar

Bei einem dedizierten Server liegt die Konfiguration und die Verwendung des gesamten Systems ausschließlich bei dem Nutzer. Je nach Art der Virtualisierung kann es bei einem Linux vServer kleinere Einschränkungen geben - so ist beispielsweise nicht immer der Einsatz eines eigenen, maßgeschneiderten Kernels für das Betriebssystem möglich und der Zugriff auf bestimmte Schnittstellen wie etwa denen für das Netzwerk kann eingeschränkt sein.
 

Geeignetes Betriebssystem für den Server auswählen

In der Vergangenheit haben sich Linux und Windows als Betriebssystem für einen Server etabliert. Beide besitzen eigene Vor- und Nachteile, die bei der Wahl berücksichtigt werden müssen und unterschiedliche Anforderungen an die Hardware und die technischen Kenntnisse des Nutzers stellen.

Das Betriebssystem Linux wurde zu Beginn der 90er Jahre des vergangenen Jahrhunderts von dem Informatikstudenten Linus Torvalds als freie Alternative zu dem kommerziellen Unix entworfen. Wegen seiner hohen Flexibilität und seiner ausgezeichneten Nutzung von Ressourcen hat es sich seitdem zu dem am weitesten verbreiteten Betriebssystem der Welt entwickelt und findet einen breiten Einsatz für Server, Embedded Devices wie Routern, Smartphones, Desktop PC, Telekommunikation und in der industriellen Produktion. Das Betriebssystem ist quelloffen als Open Source lizenziert und kann nach eigenen Anforderungen und Bedürfnissen angepasst und modifiziert werden. Das Betriebssystem ist wie ein großer Teil der angebotenen Programme kostenfrei und frei zum Download erhältlich.

Um die Verwendung zu erleichtern, haben sich im Laufe der Zeit bestimmte Pakete - die sogenannten Distributionen - entwickelt, die den Kernel und zusätzliche frei verfügbare Software als komplettes Linux Betriebssystem beinhalten. Einige der bekanntesten darunter sind Linux Debian und das darauf aufbauende Ubuntu, das mit einem kommerziellen Support erhältliche Red Hat Enterprise Linux (RHEL), Fedora oder das ursprünglich in Deutschland entwickelte OpenSUSE. Jede Distribution wird von einem Team aus fest angestellten Programmierern in Kooperation mit einer großen Community betreut. Jeder Nutzer kann dabei Vorschläge zu Änderungen oder Optimierungen einreichen oder Probleme melden, so dass sich Linux als Betriebssystem kontinuierlich weiterentwickelt. Seine wichtigsten Eigenschaften sind:
 

• Ausgezeichnete Performance und Nutzung von Ressourcen der Hardware
• Offener, frei veränderbarer und kostenloser Quellcode
• Betriebssystem mit hoher Sicherheit und Stabilität
• Sehr vielseitige Unterstützung von Hardware und unterschiedlichen Prozessorarchitekturen
• Zahlreiche Hilfsprogramme wie Web-, Datei- oder Datenbankserver verfügbar
• Einsatz als Private Cloud möglich
• Grafische Oberfläche oder textbasierte Konfiguration über Fernzugriff möglich
• Ausgezeichneter Support durch eine weltweite Community
• Wahl zwischen Distributionen mit unterschiedlichen Schwerpunkten wie Stabilität, Langzeitsupport oder Benutzerfreundlichkeit

Im Unterschied zu Linux handelt es sich Microsoft Betriebssystem (wie etwa Windows Server 2022) um ein kommerzielles Betriebssystem, das kostenpflichtig ist und gegen Lizenzgebühren abgegeben wird. Wegen seiner einfachen Bedienung für Endanwender dominiert es den Markt für privat genutzte PC, ist aber auch aufgrund des garantierten Supports und der Haftung durch den Hersteller eine häufige Wahl für industrielle oder sicherheitskritische Anwendungen. Die Aktualisierung erfolgt in unregelmäßigen Abständen und iegt ausschließlich in der Verantwortung von Microsoft. Im direkten Vergleich mit Linux belegt Windows mehr Ressourcen, weshalb viele Anbieter für ihre Server auf Stabilität, Performance und Sicherheit ausgerichtete Distributionen wie Debian vorziehen.

Für Microsoft Windows existieren zahlreiche zusätzliche Programme, die teilweise aus der Open Source Bewegung stammen oder von Drittanbietern ebenfalls kommerziell angeboten werden. Bei einem Einsatz auf einem Server findet darüber hinaus in der Regel das Betriebssystem in einer für diesen Zweck ausgelegten Version von Windows Server Verwendung. Es umfasst zahlreiche unterschiedliche Dienste wie integrierte Server für Datenbanken, Webseiten, E-Mail und notwendige Umgebungen wie die Skriptsprachen PHP und Python.
 

Unterschiede zwischen Server und Linux oder Windows Webhosting

Bei einem Server steht dem Nutzer die Infrastruktur Verfügung und kann von diesem frei genutzt werden. Im Unterschied dazu handelt es sich bei einem Windows oder Linux Webhosting um eine vorgegebene Umgebung, die in den meisten Fällen aus einer oder mehreren Skriptsprachen wie Python oder PHP, Zugriff auf Datenbanken und einem Webserver besteht. Es bestehen erhebliche Einschränkungen bei den Möglichkeiten zur Konfiguration oder der Auswahl der verwendeten Programme - eine nachträgliche Änderung zum Beispiel wegen gestiegener Anforderungen ist in der Regel ausschließlich möglich, indem ein anderes Windows oder Linux Webhosting gebucht wird.
 

Besondere Anforderungen an ein Webserver Betriebssystem

Während ein Betriebssystem für Desktop PC, Notebooks oder Smartphones in erster Linie auf Benutzerfreundlichkeit und Kompatibilität von Software optimiert ist, muss ein Webserver andere Anforderungen erfüllen. Bei ihm stehen die für einen 24/7/365 im Einsatz befindlichen Server unverzichtbaren Eigenschaften wie Stabilität, Fehlerkontrolle und schnelle Reaktion der internen Prozesse und Dienste im Vordergrund. Die Auslastung schwankt im Laufe eines Tages und saisonal sehr stark, so dass zusätzlich eine hohe Skalierbarkeit der Performance für eine gute Energieeffizienz entscheidend ist - nur durch diese lässt sich ein kostengünstiger Betrieb 24/7/365 erreichen. Gleichzeitig muss das Betriebssystem bei steigender Auslastung den Server nahezu in Echtzeit in einen leistungsfähigeren Modus wechseln. Selbst kurze Verzögerungen können bei spontanen Lastspitzen die Ausgabe einer Internetpräsenz über den Webserver deutlich verzögern.