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Einführung in Linux: Installation, Bedienung und Administration

Linux verständlich lernen: Distribution auswählen, Installation vorbereiten, Terminal bedienen, Rechte verwalten, Software installieren und Systeme administrieren.

Linux ist die Grundlage vieler Server, Desktops, Cloud-Systeme, Container und eingebetteter Geräte. Dieses Kapitel vermittelt die wichtigsten Grundlagen für Einsteiger und angehende Systemadministratoren: von der Auswahl einer Distribution über die Installation bis zur täglichen Arbeit mit Terminal, Dateien, Benutzern, Paketen, Diensten und Netzwerken.

Linux im Überblick

Linux bezeichnet im engeren Sinn den Linux-Kernel. Ein Kernel verwaltet Hardware, Arbeitsspeicher, Prozesse und zentrale Systemressourcen. Ein vollständiges Linux-Betriebssystem besteht jedoch aus weit mehr als dem Kernel: Eine Distribution ergänzt ihn um Installationsprogramme, Systemwerkzeuge, Bibliotheken, Paketquellen und Anwendungen.

Die typische Schichtung lautet: Hardware wird vom Kernel angesprochen. Darauf bauen Systembibliotheken und Werkzeuge auf. Die Distribution organisiert diese Bestandteile. Eine Shell oder Desktop-Umgebung bietet Bedienmöglichkeiten, während Anwendungen konkrete Aufgaben erfüllen.

Im Unterschied zu proprietären Betriebssystemen wird Linux überwiegend unter freien Lizenzen entwickelt und verbreitet. Open Source bedeutet, dass der Quelltext eingesehen, verändert und je nach Lizenz weitergegeben werden darf. Freie Software bedeutet nicht automatisch, dass jede Variante kostenlos oder ohne Lizenzbedingungen ist. Entscheidend sind die Rechte und Pflichten der jeweiligen Lizenz.

Linux wird unter anderem auf Web- und Datenbankservern, Entwickler-Desktops, Cloud-Instanzen, Routern, Controllern, Smartphones, Supercomputern und in Containern eingesetzt. Die gleiche Kernelbasis kann dabei mit sehr unterschiedlichen Werkzeugen und Oberflächen kombiniert werden.

Eine Linux-Distribution auswählen

Eine Linux-Distribution ist ein abgestimmtes Gesamtpaket aus Kernel, Systemprogrammen, Installationswerkzeugen, Paketverwaltung, Softwarequellen und oft einer Desktop-Umgebung. Distributionen unterscheiden sich vor allem bei Aktualisierungsmodell, Standardsoftware, Konfiguration und Support.

Desktop-Distributionen sind auf lokale Benutzeroberflächen, Hardwareerkennung und Anwendungen wie Browser oder Office-Programme ausgerichtet. Server-Distributionen verzichten häufig auf eine grafische Oberfläche, konzentrieren sich auf lange Wartungszeiträume und werden meist remote verwaltet.

Wichtige Auswahlkriterien sind Hardware-Unterstützung, gewünschte Desktop-Umgebung, Support-Zeitraum, Stabilität, Community, Dokumentation, Unternehmenssupport und der konkrete Einsatzzweck. Für einen ersten Lernrechner ist eine verbreitete Desktop-Distribution mit guter Hardwareerkennung sinnvoll. Für produktive Server zählen planbare Updates, Sicherheitsversorgung, Dokumentation und der verfügbare Support stärker als eine besonders neue Programmversion.

Paketformate sind ein weiteres Kriterium. Debian-basierte Systeme verwenden typischerweise .deb und apt, RPM-basierte Systeme .rpm und dnf. Ein Paketmanager löst Abhängigkeiten auf, installiert Dateien an passenden Orten und verfolgt Aktualisierungen.

Die Linux-Installation vorbereiten

Installationsart festlegen

• Physische Installation: Linux wird direkt auf dem Rechner installiert und kann die vollständige Hardware nutzen.
• Virtuelle Maschine: Linux läuft innerhalb eines vorhandenen Systems. Das ist für Lernzwecke sicherer, benötigt aber zusätzliche CPU, Arbeitsspeicher und Speicherplatz.
• Live-System: Linux startet von USB oder DVD, ohne die interne Installation zu verändern. Es eignet sich zum Testen und zur Fehleranalyse.

Prüfe vorab Prozessorarchitektur, Arbeitsspeicher, freien Speicher, Grafikkarte, WLAN- und Netzwerktreiber sowie die Anforderungen der gewählten Distribution. Sichere persönliche Daten auf ein getrenntes Medium. Eine Partitionierung kann Daten unwiderruflich löschen.

Installationsabbild und Startmedium

1. Lade das Installationsabbild ausschließlich aus einer vertrauenswürdigen Quelle der Distribution.
2. Prüfe die angegebene Prüfsumme, zum Beispiel eine SHA-256-Prüfsumme. Sie bestätigt, dass die Datei unverändert und vollständig übertragen wurde.
3. Schreibe das Abbild mit einem geeigneten Werkzeug auf einen USB-Stick. Einfaches Kopieren der Datei auf den Stick reicht normalerweise nicht.
4. Starte den Zielrechner vom USB-Stick. Dazu kann die temporäre Bootauswahl oder die Boot-Reihenfolge in BIOS beziehungsweise UEFI verwendet werden.

BIOS und UEFI sind Firmware-Schnittstellen, die den Rechner vor dem Betriebssystemstart initialisieren. UEFI ist der modernere Nachfolger und verwendet häufig eine EFI-Systempartition. Secure Boot lässt nur vertrauenswürdig signierte Startkomponenten zu. Viele Distributionen unterstützen Secure Boot, trotzdem muss die Kombination aus Distribution, Hardware und Installationsmodus geprüft werden.

Bei einem Dual Boot teilen sich zwei Betriebssysteme den Rechner. Dafür müssen vorhandene Partitionen verkleinert, Bootmodi abgestimmt und Backups erstellt werden. Für Einsteiger ist eine virtuelle Maschine oft risikoärmer.

Linux installieren

Nach dem Start vom Installationsmedium führt ein Installationsprogramm durch die wesentlichen Schritte:

1. Sprache, Tastaturlayout, Zeitzone und regionale Einstellungen auswählen.
2. Eine Netzwerkverbindung herstellen, wenn während der Installation Updates oder zusätzliche Pakete benötigt werden.
3. Den Installationsdatenträger sorgfältig auswählen.
4. Automatische Partitionierung oder eine manuelle Aufteilung festlegen.
5. Ein administratives Benutzerkonto und ein langes, einzigartiges Passwort anlegen.
6. Installation des Bootloaders bestätigen.
7. Nach Abschluss das Installationsmedium entfernen und neu starten.

Das Wurzeldateisystem wird meist als / bezeichnet. Darin liegen Systemdateien und Verzeichnisse. Das /home-Verzeichnis enthält persönliche Daten. Swap ist Auslagerungsspeicher auf Datenträgern; er kann bei Speicherdruck helfen, ist aber kein Ersatz für Arbeitsspeicher. Eine separate Boot- oder EFI-Systempartition wird je nach Firmwaremodus und Installationsschema benötigt. Häufig genügt für eine einfache Installation eine automatische Partitionierung mit einem Linux-Dateisystem wie ext4 oder einem von der Distribution empfohlenen Standard.

Nach dem ersten Start prüfst du Anmeldung, Tastatur, Zeitzone, Netzwerk, Bildschirmauflösung, freien Speicher und verfügbare Aktualisierungen. Funktionieren WLAN, Audio oder Grafik nicht, sind Treiber, Firmware oder die gewählte Installationsvariante mögliche Ursachen.

Grundlegende Bedienung

Eine Desktop-Umgebung bietet Fenster, Menüs, Dateimanager und grafische Einstellungen. Das Terminal ergänzt diese Werkzeuge durch präzise, wiederholbare Befehle und ist auf Servern oft die wichtigste Bedienoberfläche. Anmelden, Sperren, Abmelden und Herunterfahren erfolgen je nach Desktop über das Systemmenü oder entsprechende Befehle.

Ein Shell-Befehl besteht typischerweise aus Befehl, Optionen und Argumenten. Optionen verändern das Verhalten, Argumente geben Ziele an.

ls -lah /var/log

Hier ist ls der Befehl, -lah eine Gruppe von Optionen und /var/log das Argument. Optionen können je nach Programm unterschiedlich sein. Hilfe liefern Manual Pages und integrierte Hilfe:

man ls
ls --help
man systemctl

Ein absoluter Pfad beginnt mit /, etwa /home/anna/projekt. Ein relativer Pfad bezieht sich auf das aktuelle Arbeitsverzeichnis, etwa projekt/notizen. ~ steht meist für das eigene Home-Verzeichnis.

Mit Umleitungen werden Ein- und Ausgaben verbunden. > überschreibt eine Datei, >> hängt an, und | übergibt die Ausgabe eines Befehls an den nächsten Befehl.

printf '%s\n' 'Linux lernen' > notiz.txt
cat notiz.txt | grep Linux
journalctl -u ssh.service | less

Ein einfacher Konsoleneditor ist nano. Öffne eine Datei mit nano notiz.txt, bearbeite den Text, speichere mit der angezeigten Tastenkombination und beende den Editor. Prüfe vor Änderungen an Systemdateien immer Pfad und Inhalt.

Linux-Dateisystem und Dateiverwaltung

Linux verwendet eine gemeinsame hierarchische Dateisystemstruktur. Es gibt nicht für jedes Laufwerk einen eigenen Laufwerksbuchstaben. Datenträger und Partitionen werden an einen Ordner, den sogenannten Mountpunkt, eingehängt.

Mit df -h prüfst du die Belegung eingehängter Dateisysteme. du hilft, den Speicherverbrauch einzelner Verzeichnisse zu untersuchen. find sucht nach Dateien, während grep Textinhalte filtert. Archive bündeln mehrere Dateien; Werkzeuge wie tar können sie erstellen und entpacken. Kompression mit gzip oder ähnlichen Verfahren reduziert häufig die Größe, ersetzt aber kein Backup.

df -h
find ~/projekt -type f -name '*.log'
grep -R 'ERROR' ~/projekt

Ein Dateisystem wird mit mount eingehängt und mit umount ausgehängt. Vor dem Aushängen müssen geöffnete Dateien und aktive Arbeitsverzeichnisse beendet beziehungsweise verlassen werden. Dauerhafte Einbindungen werden häufig in /etc/fstab beschrieben.

Benutzer, Gruppen und Berechtigungen

Ein regulärer Benutzer arbeitet mit begrenzten Rechten. Root ist das Konto mit nahezu uneingeschränktem Zugriff. Nach dem Prinzip der geringsten Rechte soll niemand dauerhaft mehr Berechtigungen besitzen als nötig. Administrative Einzelaktionen werden bevorzugt mit sudo ausgeführt.

Jede Datei hat einen Eigentümer, eine Gruppe und Rechte für Eigentümer, Gruppe und andere. Die drei Grundrechte sind Lesen (r), Schreiben (w) und Ausführen (x).

ls -l projekt
chmod u=rw,g=rw,o= projekt.txt
chown anna:projekt projekt.txt
chgrp projekt projekt.txt
id
sudo command

Die Schreibweise u=rw,g=rw,o= setzt Lese- und Schreibrechte für Eigentümer und Gruppe und entfernt Rechte für andere. Mit useradd, usermod, passwd und Gruppenwerkzeugen werden Konten verwaltet. Prüfe Änderungen mit ls -l und id.

Ein praktisches Muster für einen Projektordner ist eine eigene Gruppe: Gruppe anlegen, Benutzer zuordnen, den Ordner der Gruppe übertragen und Gruppenrechte setzen. Teste danach den Zugriff mit einem nicht privilegierten Benutzer. Verwende starke, einzigartige Passwörter, sperre ungenutzte Konten und vermeide eine dauerhafte Root-Sitzung.

Software- und Paketverwaltung

Ein Repository ist eine konfigurierte Paketquelle für Software und Updates. Der Paketmanager lädt signierte Paketinformationen, löst Abhängigkeiten auf und verwaltet den Installationszustand. Dadurch werden Dateien, Versionen und Sicherheitsaktualisierungen konsistent behandelt.

apt update aktualisiert zunächst die Paketinformationen; es installiert noch keine Updates. Danach kann apt upgrade ausgeführt werden. Bei dnf übernimmt upgrade die Aktualisierung. Verwende immer die Befehle, die zur Distribution gehören, und aktiviere nur vertrauenswürdige Paketquellen. Sicherheitsupdates sollten regelmäßig installiert und geplante Neustarts berücksichtigt werden.

Prozesse, Dienste und Systemstart

Ein Prozess ist eine laufende Programminstanz mit einer Prozess-ID, kurz PID. ps aux zeigt Prozesse, top aktualisiert eine laufende Übersicht. Ein Prozess kann Signale erhalten; kill PID fordert standardmäßig ein sauberes Beenden an. Ein erzwungenes Beenden sollte nur verwendet werden, wenn ein normaler Abschluss nicht funktioniert.

Ein Dienst ist ein meist im Hintergrund laufendes Programm, das eine System- oder Netzwerkfunktion bereitstellt. Auf vielen Distributionen verwaltet systemd Dienste, Startvorgang und Journale.

systemctl status dienst
sudo systemctl start dienst
sudo systemctl stop dienst
sudo systemctl restart dienst
sudo systemctl enable dienst
journalctl -u dienst

start, stop und restart wirken auf die aktuelle Laufzeit. enable aktiviert den Start beim Booten. Der Bootloader lädt beim Einschalten den Kernel und leitet den Start des Systems ein. Bei Problemen sind Dienststatus und Logs meist die ersten Prüfungen.

Netzwerkgrundlagen unter Linux

Eine Netzwerkschnittstelle verbindet das System mit einem Netzwerk. Die IP-Adresse identifiziert das System, das Gateway vermittelt Ziele außerhalb des lokalen Netzes und DNS übersetzt Namen in IP-Adressen. DHCP weist IP-Adresse, Gateway und DNS automatisch zu; bei statischer Adressierung werden diese Werte fest konfiguriert.

ip addr
ip route
ping 192.0.2.1
ss -tulpn
curl http://ziel
ssh benutzer@host

Prüfe zuerst, ob eine Schnittstelle eine Adresse besitzt, dann die Standardroute und anschließend die Namensauflösung. Ein Ping zum Gateway trennt lokale Netzwerkprobleme von externen Problemen. ss -tulpn zeigt lokale Listening-Ports. curl prüft beispielsweise die Erreichbarkeit eines HTTP-Dienstes.

SSH ermöglicht verschlüsselte Fernadministration. Verwende individuelle Konten, sichere Authentifizierung und gezielte sudo-Befehle. Eine Firewall sollte standardmäßig möglichst wenig erlauben: Öffne nur erforderliche Ports und beschränke den Verwaltungszugriff auf vertrauenswürdige Netze, wenn das möglich ist.

Systemadministration und Wartung

Für eine erste Bestandsaufnahme eignen sich folgende Befehle:

uname -a
cat /etc/os-release
whoami
hostnamectl
df -h
free -h
ps aux

Überwache CPU-Auslastung, Arbeitsspeicher, Dateisystembelegung und Systemlast. Lies Logs in /var/log oder mit journalctl. Eine einzelne Warnung ist nicht immer ein Fehler; entscheidend sind Häufigkeit, Zeitpunkt, betroffener Dienst und Auswirkungen.

• Installiere regelmäßig Sicherheits- und Systemupdates.
• Entferne nicht mehr benötigte Pakete und temporäre Daten kontrolliert.
• Prüfe die Speicherbelegung, bevor sie kritische Bereiche erreicht.
• Erstelle Backups wichtiger Daten und teste die Wiederherstellung.
• Dokumentiere Änderungen an Paketen, Konfigurationen, Benutzern und Netzwerkregeln.
• Beschränke lokale und remote erreichbare Dienste auf das Notwendige.

Ein Backup ist erst dann verlässlich, wenn sich Dateien oder ein Systemzustand daraus wiederherstellen lassen. Bewahre Sicherungen möglichst getrennt vom System auf und lege fest, welche Daten, Konfigurationen und Zugangsinformationen im Notfall benötigt werden.

Praktische Übungen

Linux in einer virtuellen Maschine installieren

1. Wähle eine verbreitete Desktop-Distribution und lege eine virtuelle Maschine mit ausreichendem Speicher an.
2. Prüfe das Installationsabbild und binde es als virtuelles Startmedium ein.
3. Installiere mit automatischer Partitionierung der virtuellen Festplatte.
4. Lege ein administratives Benutzerkonto an und starte das System neu.
5. Prüfe Sprache, Netzwerk, freien Speicher, Version und Anmeldung.

Dateien über das Terminal verwalten

mkdir -p ~/uebung/notizen
cd ~/uebung
printf '%s\n' 'Erster Linux-Test' > notizen/eintrag.txt
cp notizen/eintrag.txt notizen/kopie.txt
mv notizen/kopie.txt notizen/archiv.txt
less notizen/eintrag.txt
rm notizen/archiv.txt

Kontrolliere nach jedem Schritt mit pwd und ls -la, ob du im erwarteten Verzeichnis arbeitest. Das verhindert viele Fehler beim Kopieren oder Löschen.

Zugriff für einen Projektordner einrichten

sudo groupadd projekt
sudo usermod -aG projekt anna
sudo chown -R anna:projekt /srv/projekt
sudo chmod -R u=rwX,g=rwX,o= /srv/projekt
id anna
ls -ld /srv/projekt

Die Gruppenmitgliedschaft wird je nach System erst nach einer neuen Anmeldung wirksam. Teste den Zugriff anschließend mit einem passenden Benutzer und vergib keine weitergehenden Rechte als erforderlich.

System aktualisieren und ein Werkzeug installieren

sudo apt update
apt list --upgradable
sudo apt upgrade
apt search diagnose
sudo apt install diagnose

Auf RPM-basierten Systemen verwendest du stattdessen die entsprechenden dnf-Befehle. Der konkrete Paketname kann je nach Distribution abweichen.

Fehleranalyse

Zusammenfassung

• Der Linux-Kernel ist der Kern eines Linux-Systems; eine Distribution macht daraus ein nutzbares Betriebssystem.
• Wähle eine Distribution nach Einsatzzweck, Hardware, Support und Aktualisierungsmodell.
• Vor der Installation sind Backup, Abbildprüfung, Bootmodus und Datenträgerauswahl besonders wichtig.
• Terminalbefehle arbeiten mit Befehlen, Optionen, Argumenten und Pfaden.
• Linux-Dateien liegen in einer gemeinsamen Hierarchie unter /.
• Benutzer, Gruppen und Berechtigungen setzen das Prinzip der geringsten Rechte um.
• Paketmanager verwalten Software, Abhängigkeiten und Updates aus Repositories.
• Prozesse, Dienste, Logs, Netzwerkstatus und Firewall bilden eine wichtige Diagnosekette.
• Regelmäßige Updates, Backups und dokumentierte Änderungen gehören zur sicheren Administration.

Als nächste Schritte eignen sich weiterführende Linux-Grundlagen zu Kommandozeile, Dateisystem, Netzwerkadministration, SSH, Systemd und Sicherheit.