52f6d56540
- Replace /XML/{doc,www}/ with /XML/ in SysId.
- Remove empty stylesheets in share/xsl and point share/xml/empty.xsl via
XML catalog instead.
- Change the L10N layer in freebsd-*.xsl not to use localized XSLT
stylesheets directly.
- Move share/xsl/* to share/xml and remove share/xsl.
- Remove obsolete share/web2c/pdftex.def.
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|
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<!ENTITY dedate "$FreeBSDde$">
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<!ENTITY reference "basiert auf: r39632">
|
|
<!ENTITY title "Die technischen Fortschritte von FreeBSD">
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]>
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<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
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<head>
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<title>&title;</title>
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<cvs:keyword xmlns:cvs="http://www.FreeBSD.org/XML/CVS">$FreeBSD$</cvs:keyword>
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</head>
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<body class="navinclude.about">
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<h2>FreeBSD bietet viele hochentwickelte Funktionalitäten.</h2>
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<p>Unabhängig von der Anwendung möchten Sie Ihr System
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optimal ausnutzen. Da FreeBSD den Fokus auf optimale Leistung,
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Netzwerk- und Speicherfunktionalitäten zusammen mit einer
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einfachen Systemverwaltung und einer exzellenten Dokumentation
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legt, sind Sie genau dazu in der Lage.</p>
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<h2>Ein komplettes Betriebssystem, basierend auf 4.4BSD.</h2>
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<p>FreeBSD hat seine Ursprünge in der <b>BSD</b>-Software,
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welche von der Computer Systems Research Group an der
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Universität von Californien, Berkeley, veröffentlicht
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wurde. Seit damals sind mehr als 10 Jahre vergangen. In dieser
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Zeit wurde BSD massiv verbessert. Unter anderem wurde ein
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heraussagendes SMP und Multithreading implementiert.
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Zusätzlich wurden neue Managementtools, Dateisysteme und
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Sicherheitsfunktionalitäten in FreeBSD integriert. Als
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Folge dieser Arbeiten wird FreeBSD heute in allen Bereichen des
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Internets, beispielsweise als Betriebssystem von Core-Routern und
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Root-Nameservern, als Webserver für umfangreiche Webseiten
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sowie als Basis für weitverbreitete Desktop-Betriebssysteme
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eingesetzt. Diese weite Verbreitung wurde nur durch die weltweit
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verteilten und engagierten Mitarbeiter des FreeBSD Projects
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möglich.</p>
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<h2>FreeBSD bietet fortgeschrittene
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Betriebssystem-Funktionalitäten, die es für den
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Einsatz auf unterschiedlichsten Systemen, von eingebetteten
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Systemen bis hin zu High-End-Multiprozessorsystemen
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prädestinieren.</h2>
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<p><b>FreeBSD 7.0</b> (das im Februar 2008 erschienen ist) bringt sowohl
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zahlreiche neue Funktionalitäten als auch eine verbesserte
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Systemleistung. Der Schwerpunkt dieser neuen Version liegt auf
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der Verbesserung der Speicher- und Multiprozessorleistung.
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Beispielsweise unterstützt FreeBSD 7.0 erstmals das
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<b>Dateisystem ZFS</b> von Sun und bietet eine <b>hoch
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skalierbare Multiprozessorleistung</b>. Benchmarks haben
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gezeigt, das FreeBSD auf Servern mit 8 Prozessorkernen
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beim Umgang mit MySQL- und PostgreSQL-Datenbanken doppelt so
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schnell arbeitet wie aktuelle Linux-Systeme.</p>
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<ul>
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<li><b>SMPng</b>: Nach sieben Jahren Entwicklung, in denen an
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der Implementierung einer leistungsfähigen
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SMP-Unterstützung gearbeitet wurde, wurde mit FreeBSD 7.0
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das Ziel eines feingranulierten Kernels erreicht, der eine
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lineare Skalierbarkeit für bis zu acht Prozessorkernen
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erlaubt, um auch hohen Anforderungen zu genügen. Der als
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Giant Lock bekannte Sperrmechanismus wurde nahezu
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vollständig (unter anderem aus dem CAM Storage Layer
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sowie dem NFS-Client) aus FreeBSD 7.0 eleminiert und durch
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einen feingranulierten Sperrmechanismus für das
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Netzwerk-Subsystem ersetzt. Bedeutende Fortschritte wurden
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auch in den Bereichen Kernelscheduling und Locking Primitives
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gemacht. Der nun optional verfügbare ULE-Scheduler
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ermöglicht Thread-CPU-Affinität sowie
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prozessorspezifische Warteschlangen, um den Overhead zu
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verringern und die Cache-Leistung zu verbessern. Das
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libthr Threading-Paket (das 1:1-Threading erlaubt) ist nun
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standardmäßig aktiviert. Benchmarks
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haben gezeigt, dass dadurch auf der gleichen
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Multiprozessorhardware im Vergleich zu anderen
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&unix;-Betriebssystemen eine deutlich bessere Systemleistung
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erzielt werden kann, ein Umstand, der erst durch die intensiven
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Arbeiten an der Implementierung der SMP-Technologie in den
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FreeBSD-Kernel möglich wurde.</li>
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<li><b>Dateisystem ZFS</b>: Bei Sun's ZFS handelt es sich um
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ein State-of-the-Art-Dateisystem, das ein einfache
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Administration, Transaktionssemantiken,
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Ende-zu-Ende-Datenintegrität und eine ausgezeichnete
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Skalierbarkeit bietet. Mit Funktionen wie Selbstheilung,
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eingebauter Kompression, RAID, Snapshots und Volume Management
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erlaubt es ZFS Systemadministratoren, komplexe
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Speicherverbünde einfach zu verwalten.</li>
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<li><b>10-Gigabit-Netzwerkoptimierung</b>: Durch optimierte
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Gerätetreiber aller wichtigen 10-Gigabit-Netzwerkanbieter
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konnte die Leistungsfähigkeit des Netzwerk-Stacks von
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FreeBSD 7.0 drastisch verbessert werden. Zu den neuen oder
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verbesserten Funktionen gehören: Automatisch skalierende
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Socket-Buffer, TCP Segment Offload (TSO), Large Receive
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Offload (LRO), Direct Network Stack Dispatch, sowie einen
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TCP/IP-Lastenausgleich über mehrere Prozessoren beim Einsatz
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von 10-Gigabit-Netzwerkkarten oder beim simultanen Einsatz von
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mehreren Netzwerkkarten. Folgende Hersteller bieten einen
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umfassenden FreeBSD-Support: Chelsio, Intel, Myricom, sowie
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Neterion.</li>
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<li><b>SCTP</b>: FreeBSD 7.0 stellt die Referenzimplementierung
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des neuen IETF Stream Control Transmission Protocols (SCTP)
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dar, das entwickelt wurde, um VoIP, Telekommunikation und
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andere Anwendungen, die eine hohe Zuverlässigkeit bei
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variabler Sendequalität erfordern, zu unterstützen.
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Dazu wurde Funktionalitäten wie Multi-path Delivery,
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Fail-over und Multi-Streaming implementiert.</li>
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<li><b>Drahtlose Verbindungen</b>: FreeBSD 7.0 verfügt
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über eine signifikant verbesserte Unterstützung
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für drahtlose Geräte, beispielsweise der
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leistungsfähigen Atheros-basierten Karten.
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Zusätzlich wurden neue Treiber für Ralink-, Intel-
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und ZyDAS-Karten entwickelt. Die Unterstützung für
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WPA, Background Scanning und Roaming sowie 802.11n wurde
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ebenfalls verbessert oder neu implementiert.</li>
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<li><b>Neue Hardware-Architekturen</b>: FreeBSD 7.0 enthält
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eine signifikant verbesserte Unterstützung für die
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eingebettete ARM-Architektur. Außerdem wird erstmalig
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die Sun Ultrasparc T1-Plattform unterstützt.</li>
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</ul>
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<p>Für FreeBSD wurden im Laufe der Zeit zahlreiche
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fortgeschrittene Betriebssytem-Funktionalitäten
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entwickelt. Einige dieser Funktionalitäten werden im
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|
Folgenden beschrieben:</p>
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<ul>
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<li><b>Ein Puffer-Cache, der gemeinsam vom Dateisystem und
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virtuellen Speicher genutzt wird,</b> regelt kontinuierlich
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den Speicherplatz von Programmen und dem Festplatten-Cache.
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Daher profitieren Anwendungen gleichzeitig von der
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ausgezeichneten Speicherverwaltung und den schnellen
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Festplattenzugriffen. Für den Systemadministrator
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entfällt das Optimieren der Cache-Grössen.</li>
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<li><b>Kompatibilitäts-Module</b> erlauben die
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Ausführung von Anwendungen unter FreeBSD, welche
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eigentlich für andere Betriebsysteme, wie z.B.
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Linux, SCO UNIX und System V Release 4,
|
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geschrieben wurden.</li>
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<li><b>Soft Updates</b> steigern die Leistung von Dateisystemen,
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ohne dabei die Sicherheit und Zuverlässigkeit zu
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beeinträchtigen. Dazu werden Operationen auf
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Dateisystem-Metadaten analysiert, damit diese nicht mehr
|
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synchron abgearbeitet werden müssen. Stattdessen werden
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noch ausstehende Operationen in einem Puffer
|
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zwischengespeichert. Diese werden dann durch Zusammenfassen
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mehrerer Operationen auf dieselbe Datei, sowie einer
|
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effektiveren Gestaltung der Abarbeitungsreihenfolge,
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optimiert. Funktionen wie die Überprüfung des
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|
Dateisystems im Hintergrund, und Schnappschüsse
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(Snapshots) eines Dateisystems, basieren auf der
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Beschaffenheit und Geschwindigkeit von Soft Updates.</li>
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<li><b>Dateisystem Snapshots</b> ermöglichen dem
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Administrator atomare Schnappschüsse eines Dateisystems
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als Backup zu erstellen, indem der freie Speicherplatz
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verwendet wird. <b>Im Hintergrund ausgeführte
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Überprüfungen des Dateisystems</b> ermöglichen
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es einem System, im Mehrbenutzerbetrieb zu laufen, ohne auf
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die Beendigung eventueller Korrekturen am Dateisystem warten
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zu müssen.</li>
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<li><b>Unterstützung für IPsec und IPv6</b> bieten
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eine höhere Netzwerksicherheit und das
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Internet-Protokoll der nächsten Generation. Die
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Implementierung von IPsec in FreeBSD beinhaltet auch die
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Unterstützung einer breiten Menge an Hardware, die
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<b>kryptographische Verschlüsselungen
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beschleunigt</b>.</li>
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<li><b>Hervorragende Unterstützung von IPv6</b> mittels
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des KAME IPv6 Stacks ermöglicht eine nahtlose Integration
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von FreeBSD in Netzwerkumgebungen der nächsten
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Generation. Unter FreeBSD sind bereits Anwendungen
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verfügbar, welche um eine Unterstützung von IPv6
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erweitert wurden!</li>
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<li><b>Multi-threaded SMP Architektur</b>, die eine parallele
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Ausführung des Kernels auf mehreren Prozessoren
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erlaubt, sowie <b>Präemption des Kernels</b>, welche es
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einem Prozess mit hoher Priorität erlaubt, andere
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Aktivitäten des Kernels zu unterbrechen, und so
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effektiv die Latenzzeit zu reduzieren. Dies beinhaltet auch
|
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einen <b>Multi-Threaded Netzwerkstack</b>, sowie ein
|
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<b>virtuelles, multi-threaded Speichersubsystem</b>. Seit
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FreeBSD 6.X steht die Unterstützung eines
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vollständig parallelen VFS zur Verfügung, welches
|
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es dem UFS-Dateisystem erlaubt, gleichzeitig mehrere
|
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Prozessoren zu bedienen, und die Lastverteilung
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rechenintensiver I/O-Operationen zu optimieren.</li>
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<li><b>M:N Threading via pthreads</b> erlaubt eine skalierbare
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Ausführung von Threads auf mehreren CPUs, indem viele
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|
Benutzer-Threads auf eine kleine Anzahl von
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<b>Kernelentitäten</b> verteilt werden. Durch die
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Übernahme des <b>Scheduler Activation</b>-Models kann
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das Threading an spezielle Anforderungen einer breiten
|
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Masse an Anwendungen angepasst werden.
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</li>
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<li><b>Netgraphs erweiterbarer Netzwerkstack</b> erlaubt
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Entwicklern, diesen dynamisch und einfach über saubere
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Abstraktionsschichten zu erweitern. Netgraph-Knoten
|
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können eine breite Masse an Netzwerkdiensten, unter
|
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anderem Kapselung, Tunnelung, Verschlüsselung sowie
|
|
Performanceanpassung, ausführen. Dadurch ist eine
|
|
schnelle Entwicklung von Prototypen, und ein schnellerer
|
|
produktiver Einsatz von erweiterten Netzwerkdiensten
|
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einfacher und fehlerfreier möglich.
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</li>
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<li><b>Erweiterbare Kernel-Sicherheit des TrustedBSD MAC
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Frameworks</b> ermölglicht Entwicklern eine Anpassung des
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Betriebsystems an spezielle Umgebungen, vom Einrichten
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restriktiver Richtlinien bis hin zu vorgeschriebenen
|
|
Verhaltensregeln zur Vertraulichkeit. Die
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Sicherheitsrichtlinien beinhalten <b>Multi-Level Security
|
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(MLS)</b>, sowie <b>Biba Integrety Protection</b>.
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Zusätzliche Module beinhalten <b>SEBSD</b>, eine
|
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FLASK-basierte Implementierung von <b>Type
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Enforcement</b>.</li>
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<li>Bei <b>TrustedBSD Audit</b> handelt es sich um einen
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Dienst, der ein feingranuliertes, sicheres Aufzeichnen
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von die Systemsicherheit betreffenden Ereignissen über
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den Audit-Dienst ermöglicht. Administratoren
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können dabei gezielt festlegen, welche Ereignisse
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aufgezeichnet werden sollen. Zu diesen Ereignissen
|
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gehören beispielsweise das Benutzerverhalten, der
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Zugriff auf überwachte Dateien, ausgeführte
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Befehle, Netzwerkaktivitäten, Anmeldungen am System
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sowie verschiedene andere Ereignisse. Audit-Pipes erlauben
|
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es IDS-Programmen, den Kernel-Audit-Dienst zu nutzen und
|
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Informationen über Ereignisse, die sie aus
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Sicherheitsgründen überwachen müssen, zu
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beziehen. FreeBSD unterstützt das
|
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BSM Audit-Trail-Dateiformat sowie dessen API (die den
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Industriestandard darstellen). Daher können
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vorhandene BSM-Werkzeuge in der Regel ohne oder nur mit
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geringen Anpassungen unter FreeBSD eingesetzt werden.
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Das BSM-Dateiformat wird auch unter Solaris sowie Mac OS X
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eingesetzt, daher sind Interoperabilität sowie eine
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systemübergreifende Analyse möglich.</li>
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<li><b>GEOMs erweiterbare Speicherschicht</b> erlaubt eine
|
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schnelle Entwicklung und nahtlose Integration neuer
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Speicherdienste in das FreeBSD Speicher-Subsystem. GEOM
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bietet ein einheitliches und zusammenhängendes Model,
|
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um Speicherdienste zu erkennen und bereitzustellen, so
|
|
dass Dienste wie RAID und Volume Management
|
|
einfach abstrahiert werden können.</li>
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<li>FreeBSDs <b>GEOM-basierte Festplattenverschlüsselung
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(GBDE)</b> bietet unter Verwendung des GEOM Frameworks
|
|
starken kryptographischen Schutz, und kann Dateisysteme,
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|
Auslagerungsgeräte und andere Datenspeichermedien
|
|
verwenden.</li>
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<li><b>Kernel-Queues</b> ermöglichen es Anwendungen,
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effizienter auf asynchrone Ereignisse, wie I/O-Operationen
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auf Dateien und Sockets, zu reagieren, und dadurch die
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Leistungsfähigkeit der Anwendungen und des Systems
|
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zu verbessern.</li>
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<li><b>Accept-Filter</b> erlauben verbindungsintensiven
|
|
Anwendungen, wie z.B. Webservern, Teile ihrer Funktionen
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sauber in den Betriebsystemkern auszulagern, und so deren
|
|
Leistungsfähigkeit zu steigern.</li>
|
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</ul>
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<h2>FreeBSD bietet viele Sicherheitsmerkmale, um Netzwerke und
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Server abzusichern.</h2>
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<p>Den FreeBSD-Entwicklern bedeutet Sicherheit genauso viel,
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wie Geschwindigkeit und Stabilität. FreeBSDs Kernel
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bietet Unterstützung für <b>Stateful IP-Firewalling</b>,
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sowie <b>IP Proxy Gateways</b>, <b>Access Control Lists</b>,
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<b>Mandatory Access Control</b>, <b>Jail-basiertes virtuelles
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Hosting</b> und <b>kryptographisch gesicherte Datenspeicher</b>.
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Diese Funktionalitäten erlauben hochsicheres Hosting
|
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für mehrere, sich gegenseitig nicht vertrauende Kunden
|
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oder Konsumenten, eine strenge Aufteilung von Netzwerken,
|
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sowie den Aufbau sicherer Pipelines zur Geheimhaltung und
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Kontrolle von Informationsfluss.</p>
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<p>FreeBSD bietet unter anderem Verschlüsselungswerkzeuge,
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sichere Shells, Kerberos-Authentifizierung,
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"virtuelle Server" durch die Verwendung von Jails, den Betrieb
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von Diensten in chroot-Umgebungen, um den Zugang der Dienste
|
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zum Dateisystem einzuschränken, Secure RPCs sowie
|
|
Zugriffslisten für Dienste, die TCP-Wrapper
|
|
unterstützen.</p>
|
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</body>
|
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</html>
|