Um guia para cada necessidade

Há já algum tempo que falamos cada vez com mais frequência, a vários níveis, sobre o conceito de imutabilidade. Criar um backup imutável para NAS ou na nuvem ajuda, por exemplo, a prevenir ransomware ou a cumprir requisitos legais específicos (conformidade). Um dado imutável é um conjunto de bytes armazenados em formato somente leitura, que não podem ser modificados ao longo do tempo por nada nem ninguém.

As Distribuições Linux Imutáveis possuem uma característica peculiar: algumas áreas do sistema não podem ser modificadas e permanecem sempre como estão. Este conceito certamente não é novo: muitos dispositivos o utilizam, por exemplo, para evitar modificações não autorizadas e evitar a alteração de arquivos cruciais para o funcionamento do próprio dispositivo.

Um esquema clássico consiste em tornar imutável o conteúdo do diretório raiz ( root ) do Linux: desta forma você pode evitar alterações acidentais ou indesejadas no sistema operacional. No entanto, os usuários podem estender a mesma abordagem para outros recursos, incluindo a pasta/usr , que contém arquivos de sistema e programas que não são necessários para o processo de inicialização ou para recuperação do sistema em caso de desastre.

O versionamento , geralmente suportado por distribuições Linux imutáveis, oferece a maneira de gerenciar novas versões de programas e qualquer componente do sistema. Assim, é possível que os usuários retornem, se necessário, para uma versão anterior, por exemplo, quando ocorrerem problemas após uma atualização.

Como o versionamento é tratado em distribuições Linux imutáveis

Italianizado em “ versioning “, O versionamento é gerenciado por distribuições Linux imutáveis ​​usando várias soluções técnicas alternativas. Em primeiro lugar, a chamada atomicidade das atualizações garante que elas não possam ocorrer “significa atualização”: o procedimento de transição de uma versão para outra ocorre de forma consistente e não pode ser interrompido ou deixado em um estado inconsistente. Isto é particularmente reconfortante porque no caso de atualizações do sistema , você tem certeza de que a máquina sempre será inicializável. Sem surpresas e acidentes repentinos.

O gerenciamento atômico de pacotes de aplicativos permite que você se beneficie das mesmas vantagens. Entre outras coisas, o gerenciador de pacotes incluído nas diversas distribuições garante, por sua vez, o versionamento declarativo e a atomicidade.

Algumas distribuições Linux imutáveis ​​​​suportam sistemas de arquivos avançados como Btrfs e ZFS. Ambos envolvem o conceito de snapshot , ou seja, a criação de imagens ao longo do tempo do conteúdo do sistema de arquivos. Antes de fazer alterações significativas em seu sistema, criar um instantâneo oferece uma tábua de salvação segura. Caso surjam problemas, o usuário sempre pode retornar a um estado anterior certamente funcionando.

Também é feito uso extensivo de containerização: os programas podem ser empacotados em contêineres que hospedam todas as dependências, facilitando a implantação consistente em diferentes ambientes. Ferramentas de orquestração como Docker Compose, Kubernetes e Podman podem supervisionar a implantação e atualização de containers de forma simples e eficaz.

O conceito de camadas

A tecnologia de empilhamento OverlayFS permite sobrepor um ou mais sistemas de arquivos para que apareçam como um único sistema de arquivos. É amplamente adotado em distribuições Linux imutáveis ​​justamente porque, acima das (camadas) do sistema operacional (que permanece imutável), é possível construir e adicionar novas informações. O empilhamento de uma camada gravável (leitura-gravação) permite fazer e registrar alterações, preservando ao mesmo tempo a estrutura subjacente.

Ele próprio suporta o conceito de snapshots e rollback. A tecnologia OverlayFS permite retornar o sistema – se necessário e a qualquer momento – a um estado anterior. Por esse mesmo motivo, distribuições Linux imutáveis ​​usam OverlayFS para gerenciar as atualizações do sistema operacional de forma segura e reversível.

A segurança das distribuições Linux imutáveis

Indivíduos que criam distribuições Linux imutáveis ​​afirmam sua segurança aprimorada em comparação com variedades convencionais. Esta afirmação tem mérito porque ter a garantia de que nem os usuários nem aqueles com permissões elevadas podem modificar a base do sistema operacional constitui um atributo valioso.

Distribuições imutáveis ​​reduzem a superfície de ataque evitando alterações não autorizadas no sistema operacional, especialmente em relação aos arquivos mais críticos do sistema. Nada exclui, porém, que um componente prejudicial ainda possa causar danos à parte do sistema que não é imutável. Portanto, está sempre se movendo com cautela, sem se deixar levar por uma falsa sensação de segurança.

As vantagens, conforme destacado anteriormente, porém derivam da possibilidade de isolar aplicações , graças ao uso de containers e outras tecnologias; da gestão de rollback; desde o gerenciamento centralizado de configurações, facilitando a consistência entre ambientes e reduzindo a possibilidade de configurações incorretas; do suporte para controle de versão e instantâneos.

Uma seleção das melhores distribuições imutáveis

Tradicionalmente, distribuições Linux imutáveis ​​eram algo essencialmente reservado para desenvolvedores, profissionais e gerentes de sistemas de servidores. Como destacado anteriormente, na verdade, trata-se de soluções particularmente adequadas para quem tem que realizar testes de software , para quem trabalha com containers, para quem deve ter a garantia de poder contar com um ambiente estável e, de fato, , base de sistema imutável.

Com o tempo, o conceito de imutabilidade também foi estendido para distribuições de desktop , de modo a entregar os benefícios a um público mais amplo de usuários.

Fedora Silverblue

Fedora Silverblue é uma variante do conhecido sistema operacional Linux que possui alguns recursos exclusivos em comparação à distribuição tradicional Fedora Workstation. Baseia-se no conceito de atomicidade, garantindo a máxima estabilidade e simplificando o gerenciamento de versões.

A implantação aproveita contêineres: isso significa que os aplicativos geralmente estão contidos em Contêineres Flatpak. Isso permite isolar programas do resto do sistema operacional, reduzindo possíveis conflitos de dependência e melhorando significativamente a segurança.

O ambiente de desktop escolhido para esta distribuição é GNOME Workstation, mas com a abordagem orientada à conteinerização, a experiência de desktop se torna muito mais gerenciável.

Silverblue segue servilmente o ciclo de desenvolvimento do Fedora: após o lançamento de uma nova versão do Fedora é razoável esperar a chegada iminente de uma versão atualizada do Silverblue.

carbonOS

CarbonOS é uma distribuição Linux emergente dentro do reino da imutabilidade, como evidenciado pela sua presença no site do projeto, onde ainda é referido como uma versão adequada para os primeiros usuários.

carbonOS usa um esquema que se concentra em Flatpak e conteinerização. O sistema visa fornecer atualizações seguras do sistema e inicialização verificada, bem como outros recursos que nem todas as distribuições atômicas oferecem. Quanto ao ambiente de desktop, a distribuição explora GNOME.

O sonho é criar, ao longo do tempo, uma espécie de plataforma GnomeBook, ou seja, um sistema operacional que não exija manutenção como o Chrome OS, mas que possa, no entanto, ser tão poderoso quanto um sistema operacional de desktop real. Tudo isso sem privar os usuários do controle total de hardware e software.

NixOS

NixOS é uma distribuição Linux baseada no gerenciador de pacotes Nix. A principal característica do NixOS é o gerenciamento declarativo da configuração do sistema e dos pacotes de software. Em vez de fazer alterações diretas na configuração do sistema, o NixOS define uma descrição declarativa do sistema e dos pacotes desejados, interpretada pelo gerenciador de pacotes Nix para aplicar as alterações de forma consistente.

A configuração do sistema é definida por meio de um único arquivo, geralmente chamado de configuration.nix: contém uma descrição oportuna de todos os aspectos do sistema, incluindo pacotes de software, configurações de rede, especificações do kernel e muito mais. Cada pacote de software é isolado e não interfere nos demais, também graças ao gerenciamento altamente reprodutível.

Após editar o arquivo de configuração, o comando “ NixOS reconstruir ” permite aplicar as alterações aplicadas. Graças à gestão de “variantes”, os utilizadores podem definir diferentes configurações e mudar de uma para outra de forma simples e imediata.

Contêiner Flatcar Linux

Como o próprio nome sugere, Flatcar Container Linux é um sistema operacional projetado especificamente para executar contêineres. É um fork de contêineres Linux, originalmente desenvolvido pela CoreOS.

A distribuição baseia-se em uma estrutura imutável e suporta diferentes tempos de execução para gerenciamento de contêineres, incluindo Docker e containerd. Ele também foi projetado para simplificar o processo de atualização. As próprias atualizações do sistema operacional são tratadas de forma transparente e atômica, garantindo que a máquina esteja sempre em estado totalmente funcional.

Graças ao Flatcar Container Linux, podem ser preparadas configurações distribuídas entre múltiplos nós, para serem gerenciadas centralmente.

Sistema operacional Vanilla

Entre as distribuições imutáveis ​​​​mais promissoras e amigáveis, certamente está o Vanilla OS. Derivado do Ubuntu, o Vanilla OS se comercializa como um sistema operacional projetado com a simplicidade em mente. É rápido, leve, esteticamente agradável de se ver e adequado para todas as atividades diárias.

Vanilla OS foi projetado para ser uma plataforma confiável, adequada para produtividade no dia a dia. É uma ótima opção para desenvolvedores com acesso a uma ampla gama de opções de ferramentas. Apx Permite criar ambientes de trabalho baseados em qualquer distribuição Linux e integra-se de forma transparente ao sistema, explorando ao máximo o potencial da distro e afins.

ABRoot , software de ferramentas integrado ao Vanilla OS, garante a imunidade e atomicidade do sistema: permite adicionar pacotes ao sistema com segurança, garantindo um ambiente inicializável e funcional. Já o Vib é uma ferramenta para criação de imagens OCI: a ideia é oferecer um alto grau de customização do sistema.

As imagens OCI (Open Container Initiative) são um formato padronizado para implantação de aplicativos e serviços em contêineres. A iniciativa de código aberto é apoiada por um consórcio de empresas do setor, cujo objetivo é estabelecer um padrão aberto e compartilhado para contêineres.

Endless OS

Endless OS, uma versão fixa do Linux projetada especificamente para facilidade de uso e facilidade de uso para iniciantes, é liderada pela Endless Computers, uma empresa de tecnologia que concentra seus esforços no fornecimento de soluções tecnológicas para comunidades carentes que enfrentam conectividade restrita à Internet.

EndlessOS Possui uma interface de usuário intuitiva, oferece uma ampla gama de recursos que podem ser usados ​​offline e oferece o mecanismo de gerenciamento OSTree. É uma ferramenta que simplifica as atualizações do sistema operacional, permitindo reverter rapidamente para uma versão anterior em caso de problemas.

Menções honrosas: openSUSE MicroOS, Bottlerocket e blendOS

Seria negligente da minha parte não reconhecer a importância de iniciativas como openSUSE MicroOS, Bottlerocket e blendOS no domínio dos sistemas operacionais.

openSUSE MicroOS é uma distribuição Linux otimizada para cargas de trabalho onde é importante garantir consistência e reprodutibilidade do ambiente, bem como gerenciamento simplificado de imagens de contêiner. Então aqui está, também graças à sua compactação , revela-se uma excelente escolha para suportar o funcionamento de pequenos dispositivos (pense no mundo da Internet das Coisas) e sistemas embarcados.

Bottlerocket é um sistema operacional otimizado para executar aplicativos em contêineres em ambientes de desktop computação em nuvem AWS. No final, blendOS tenta atuar como traço de união entre os vários “mundos” facilitando a instalação de qualquer tipo de pacote (RPM, DEB,…) dentro da distribuição, mantendo as características de imutabilidade e espera de versionamento.

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Fedora Silverblue , carbonOS , NixOS , Flatcar Container Linux , Vanilla OS , EndlessOS , openSUSE MicroOS://microos.opensuse.org/) , blendOS ,