1.3 Linux当前应用的角色

了解了什么是 Linux 之后，再来谈谈，那目前 Linux 用在哪里呢？由于Linux kernel实在是非常的小巧精致，可以在很多强调省电以及较低硬件资源的环境下面执行； 此外，由于Linux distributions整合了非常多非常棒的软件（不论是专利软件或自由软件）， 因此也相当适合目前个人计算机的使用呢！传统上，Linux常见的应用可约略分为企业应用与个人应用两方面，但这几年很流行的云端运算机制中， 让 Linux 似乎又更有着力点啰！

1.3.1 企业环境的利用

企业对于数码化的目标在于提供消费者或员工一些产品方面的信息 （例如网页介绍），以及整合整个企业内部的数据统一性 （例如统一的帐号管理/文件管理系统等）。另外，某些企业例如金融业等，则强调在数据库、安全强化等重大关键应用。 学术单位则很需要强大的运算能力等。所以企业环境运用Linux作些什么呢？

  • 网络服务器：

这是Linux当前最热门的应用了！承袭了Unix高稳定性的良好传统，Linux上面的网络功能特别的稳定与强大！ 此外，由于GNU计划与Linux的GPL授权模式，让很多优秀的软件都在Linux上面发展， 且这些在Linux上面的服务器软件几乎都是自由软件！因此，做为一部网络服务器，例如WWW, Mail Server, File Server等等，Linux绝对是上上之选！当然，这也是Linux的强项！由于 Linux server 的需求强烈，因此许多硬件厂商推出产品时， 还得要特别说明有支持的 Linux distributions 呢！方便提供企业采购部门的规划喔！例如下面的链接可以瞧瞧：

从上面的几个大厂的 Linux 支持情况来看，目前 （2015） 支持度比较广泛的依旧是 Red Hat 以及 SuSU 两个大厂喔！ 提估给企业采购的时候参考参考！

鸟哥的图示

Tips 前一阵子参加一个座谈会，会上许多企业界的前辈们在聊，如果想要选择某个 Linux distribution 时，哪个 distribution 会是企业采购时的最爱呢？ 与会的朋友说，要采购吗？看看服务器大厂对于该 distribution 的支持度就知道了！答案是什么？就是上面许多链接的结果啰！ ^_^

  • 关键任务的应用（金融数据库、大型企业网管环境）：

由于个人计算机的性能大幅提升且价格便宜，所以金融业与大型企业的环境为了要精实自己机房的机器设备， 因此很多企业渐渐的走向Intel相容的x86主机环境。而这些企业所使用的软件大多使用Unix操作系统平台的软件， 总不能连过去发展的软件都一口气全部换掉吧！所以啰，这个时候符合Unix操作系统标准并且可以在x86上运行的Linux就渐渐崭露头角了！^_^

目前很多金融业界都已经使用Linux做为他们的关键任务应用。所谓的关键任务就是该企业最重要的业务啦！ 举例来说，金融业最重要的就是那些投资者、帐户的数据了，这些数据大多使用数据库系统来作为存取接口， 这些数据很重要吧！很多金融业将这么重要的任务交给了Linux了！你说Linux厉不厉害啊？

  • 学术机构的高性能运算任务：

学术机构的研究常常需要自行开发软件，所以对于可作为开发环境的操作系统需求非常的迫切！举例来说， 非常多技职体系的科技大学就很需要这方面的环境，好进行一些毕业专题的制作呢！ 又例如工程界流体力学的数值模式运算、娱乐事业的特效功能处理、软件开发者的工作平台等等。 由于Linux的创造者本身就是个计算机性能癖，所以Linux有强大的运算能力；并且Linux具有支持度相当广泛的GCC编译软件， 因此Linux在这方面的优势可是相当明显的！

举个鸟哥自己的案例好了，鸟哥之前待的研究室有跑一套空气品质模式的数值仿真软件。 这套软件原本只能在Sun的SPARC机器上面跑。后来该软件转向Linux操作系统平台发展， 鸟哥也将自己实验室的数值模式程序由Sun的Solaris平台移植到Linux上面呢！ 据美国环保署内部人员的测试，发现Linux平台的整体硬件费用不但比较便宜（x86系统嘛！）而且速度还比较快呢！

另外，为了加强整体系统的性能，丛集计算机系统（Cluster）的平行运算能力在近年来一直被拿出来讨论[11]。 所谓的平行运算指的是“将原本的工作分成多份，然后交给多部主机去运算，最终再将结果收集起来”的一种方式。 由于通过高速网络使用到多部主机，将能够让原本需要很长运算时间的工作，大幅的降低等待的时间！ 例如中央气象局的气象预报就很需要这样的系统来帮忙！而Linux操作系统则是这种架构下相当重要的一个环境平台呢！

鸟哥的图示

Tips 由于服务器的 CPU 数量可以增加许多，而且也能够达到比较省电的功能，因此鸟哥最近更换了昆山科大资传系的模式运算服务器组， 通过 20 核心 40 超执行续的以及 12 核心 24 超执行续的两部系统，搭配 10G 网卡来处理模式的运行！用的是本书谈到的 CentOS Linux， 跑得模式是美国环保署公布，现行于世界最流行的 CMAQ 空品模式喔！

1.3.2 个人环境的使用

你知道你平时接触的电子用品中，哪些咚咚里面有Linux系统存在呢？其实相当的多呢！我们就来谈一谈吧！

  • 桌面电脑：

所谓的桌面电脑，其实就是你我在办公室使用的计算机啦。一般我们称之为Desktop的系统。那么这个 Desktop 的系统平时都在做什么呢？大概都是这些工作吧：

  • 上网浏览+实时通讯（Skype, FB, Google, Yahoo...）；
  • 文书处理；
  • 网络接口之公文处理系统；
  • 办公室软件（Office Software）处理数据；
  • 收发电子邮件；

想进行这些计算机工作时，你的Desktop环境需要什么咚咚？很简单，“就是需要窗口”！ 因为上网浏览、文书编排的所见即所得接口，以及电子公文系统等等， 如果没有窗口接口的辅助，那么将对使用者造成很大的困扰。而众所皆知的， Linux早期都是由工程师所发展的，对于窗口接口并没有很需要，所以造成Linux不太友好的印象。

好在，为了要强化桌面电脑的使用率，Linux与X Window System结合了！ 要注意的是，X Window System仅只是Linux上面的一套软件， 而不是核心喔！所以即使X Window挂了，对Linux也可能不会有直接的影响呢！ 更多关于 X window system 的详细信息我们留待第二十三章再来介绍。

近年来在各大社群的团结合作之下，Linux的窗口系统上面能够跑的软件实在是多的吓人！而且也能够应付的了企业的办公环境！ 例如美观的KDE与GNOME窗口接口，搭配可相容微软Office的 OpenOffice / LibreOffice （https://www.openoffice.org/zh-cn/, https://zh-cn.libreoffice.org/） 等软件， 这些自由的办公室软件包含了文书处理、电子试算表、简报软件等等，功能齐全啊！然后配合功能强大速度又快的Firefox浏览器， 以及可下载信件的雷鸟（ThunderBird）软件（类似微软的Outlook Express），还有可连上多种实时通讯的Pidgin！ Linux能够做到企业所需要的各项功能啦！

鸟哥的图示

Tips 鸟哥真的垂垂老已～前一阵子 （2014） 上课时，跟学生说：“各位啊！你们考取的证照也转一份给老师来备份嘛！用 emai 寄给鸟哥喔！” 结果有几个学生竟然举手说：“老师！我知道 email 啊！不过，从来没有用过 email 寄附件耶！所以才没有传给你啊！”哇！！ 瞎密？“那你们怎么传送文件啊？用 FTP 喔？”鸟哥问，他说“没啊！就用 FB 或者是 Line 啊！或者 dropbox！真没用过 email 耶！”...时代不同了...

  • 手持系统（PDA、手机）：

自从 iphone4 在 2010 年面世之后，整个手机市场开始大搬风！智能手机市场将原本商务用的 PDA 市场整个吃掉！然后原本在 2010 年前后很热门的小笔记本也被平板电脑打趴了！在这个潮流下，Google 成立了开放手机联盟 （Open Handset Alliance），并且推出 Android 手机专用操作系统！ 而 Android 其实就是 Linux 核心的一支，只是专门用来针对手机/平板这类的 ARM 机器所设计的 [12]！

2015 最新的 Android 系统 5.x 使用的就是 Linux kernel 3.4.x 版本，另外，调查中也显示，从 2013 年之后，Android 系统已经是全球最多人使用的手机系统。也就是说，现在手机市场的主流操作系统是 Linux 分支出来的 Android 喔！ 那怎么能说 Linux 很少人用呢？哈哈！天天都在用耶各位！

鸟哥的图示

Tips 如果你的手机是 Android 系统的话，请拿出来，然后点选“设置”--> “关于（手机）” --> “软件信息”，你就会看到 Android 版本，然后又点选“更多”， 这时你就会看到类似 3.4.10-xxx 的代号，那是什么？查一查上头提到的 Linux 版本，就知道那是啥鬼东西啰！ ^_^

  • 嵌入式系统：

在第零章当中我们谈到过硬件系统， 而要让硬件系统顺利的运行就得要撰写合适的操作系统才行。那硬件系统除了我们常看到的计算机之外， 其实家电产品、PDA、手机、数码相机以及其他微型的计算机配备也是硬件系统啦！ 这些计算机配备也都是需要操作系统来控制的！而操作系统是直接嵌入于产品当中的，理论上你不应该会更动到这个操作系统， 所以就称为嵌入式系统啦！

包括路由器、防火墙、手机、IP分享器、交换器、机器人控制芯片、家电用品的微计算机控制器等等，都可以是Linux操作系统喔！ 酷学园内的Hoyo大大就曾经介绍过如何在嵌入式设备上面载入Linux！ 你桌面上用来备份的 NAS 说不定内部也是精简化过的 Linux 系统啊！

虽然嵌入式设备很多，大家也想要转而使用Linux操作系统，不过在台湾，这方面的人才还是太少了！ 要玩嵌入式系统必须要很熟悉Linux Kernel与驱动程序的结合才行！这方面的学习可就不是那么简单喔！ ^_^

1.3.3 云端运用

自从个人计算机的 CPU 内置的核心数越来越多，单一主机的能力太过强大，导致硬件资源经常闲置，这个现象让虚拟化技术得以快速发展！ 而由于硬件资源大量集中化，然后行动办公室之类的需求越来越多，因此让办公数据集中于云程序中，让企业员工仅须通过端点设备连线到云去取用运算资源， 这样就变成无时无地都可以办公啦 （其实很惨...永远不得休息啊！真可怜～）！

这就是三国演义里面谈到的“天下大势，分久必合、合久必分”的名言啊！ 从（1）早期的贵森森的大型主机分配数个终端机的集中运算机制，到 （2）2010 年前个人计算机运算能力增强后，大部分的运算都是在台式机或笔记本上自行达成， 再也不需要跑去大型主机取得运算资源了！到现在（3）由于行动设备的发达，产生的庞大数据需要集中处理，因而产生云端系统的需求！让信息/资源集中管理！ 这不是分分合合的过程吗？^_^

  • 云程序

许多公司都有将资源集中管理的打算，之前参与一场座谈会，有幸遇到阿里巴巴的架构师，鸟哥偷偷问他说，他们机房里面有多少计算机主机啊？ 他说不多！差不多才 2 万部主机而已...鸟哥正在搞的可提供 200 个左右的虚拟机的系统，使用大约 7 部主机就觉得麻烦了，他们家至少有 2 万部耶！ 这么多的设备底层使用的就是 Linux 操作系统来统一管理。

另外，除了公司自己内部的私有云之外，许多大型网际网络供应商 （ISP） 也提供了所谓的公有云来让企业用户或个人用户来使用 ISP 的虚拟化产品。 因此，如果公司内部缺乏专业管理维护人才，很有可能就将自家所需要的关键应用如 Web、Mail、系统开发环境等操作系统交由 ISP 代管， 自家公司仅须远端登陆该系统进行网站内容维护或程序开发而已。那这些虚拟化后的系统，也经常是 Linux 啊！因为跟上头企业环境利用提到的功能是相同的！

所以说云程序的底层就是 Linux ，而云程序搭建出来的虚拟机，内容也是 Linux 操作系统哩！用的越来越多啊！

鸟哥的图示

Tips 所谓的“虚拟化”指的是：在一部实体主机上面仿真出多个逻辑上完全独立的硬件，这个假的虚拟出来的硬件主机，可以用来安装一部逻辑上完全独立的操作系统！ 因此，通过虚拟化技术，你可以将一部实体主机安装多个同时运行的操作系统 （非多重开机），以达到将硬件资源完整利用的效果。 很多 ISP 就是通过贩售这个虚拟机的使用权来赚钱的喔！

  • 端设备

既然运算资源都集中在云里面了，那我需要连线到云程序的设备应该可以越来越轻量吧？当然没错！所以智能手机才会这么热门啊！ 很多时候你只要有智能手机或者是平板，连线到公司的云里面去，就可以开始办公了哩！

此外，还有更便宜的端点设备喔！那就是近年来很热门又流行的树莓派 （Raspberry Pi） 与香蕉派 （Banana Pi），这两个小东西售价都不到 50 美元， 有的甚至台币 1000 块有找！这个 Raspberry Pi 其实就是一部小型的计算机，只要加上 USB 键盘、鼠标与 HDMI 的屏幕，立刻就是可以让小朋友学习程序语言的环境！ 如果加上通过网络去取得具有更强大运算资源的云端虚拟机，不就可以做任何事了吗？所以，端点设备理论上会越来越轻量化的！

鸟哥的图示

Tips 鸟哥近几年来做的主要研究，就是通过一组没很贵的 server 系统达成打开多个虚拟机的环境，然后让学生可以在教室利用类似 banana pi 的设备来连线到服务器， 这时学生就可以通过网络来取得一套完整的操作系统，可以拿来上课、回家实作练习、上机考试等等！相当有趣！鸟哥称为虚拟计算机教室！ 而 server 与 banana pi 的内部操作系统当然就是 Linux 啊！