Источник
Linux
Описание Linux, его архитектуры, распространённости и сценариев применения.
Linux — одна из самых популярных операционных систем для развёртывания сервисов. Он лежит в основе большинства серверных, облачных и контейнерных платформ благодаря стабильности, гибкости и зрелой экосистеме.
Базовая архитектура Linux
Аппаратный слой
CPU, память, диски, сеть и контроллеры устройств.
Ядро Linux
Монолитное ядро с модульностью: управление процессами, памятью, I/O и сетью.
Системные библиотеки
Стандартные API и runtime, через которые приложения общаются с ядром.
User space
Сервисы, утилиты, демоны, контейнеры и пользовательские приложения.
User mode
User space
Приложения и оболочки
- Shells (bash)
- Браузеры и офисные приложения
- Мультимедиа и инструменты
Системные компоненты
- init (systemd/OpenRC)
- Системные демоны (sshd/udevd)
Окна и графика
- X11/Wayland/SurfaceFlinger
- Mesa и драйверы графики
Библиотеки и runtime
- glibc/musl/bionic
- GTK/Qt/SDL и другие UI-библиотеки
Kernel mode
Kernel space
System Call Interface
- Системные вызовы (open/read/write)
- POSIX-совместимые API
Подсистемы ядра
- Планирование процессов
- Память и виртуальные адреса
- IPC, VFS, сеть
Драйверы и модули
- Device drivers
- Loadable kernel modules
Security modules
- SELinux
- AppArmor
- TOMOYO
Hardware
Железо
Как проходит сетевой запрос (пример с curl)
Запрос проходит через границу user space → kernel mode, попадает в сетевой стек и возвращается обратно.
Как запрос проходит через Linux
Пример: curl → kernel → сеть → kernel → curl
User space
Kernel mode
Network driver
Hardware / Network
Активный шаг
Нажмите «Старт», чтобы пройти цепочку.
Возможности и сильные стороны
- Многозадачность и многопользовательский режим.
- Сетевой стек промышленного уровня и широкая поддержка протоколов.
- Гибкая модель прав доступа и безопасность на уровне ядра.
- Поддержка контейнеров и изоляции (namespaces, cgroups).
- Масштабируемость: от встраиваемых устройств до дата-центров.
Почему Linux стал таким популярным
Открытый исходный код и огромная экосистема сообщества.
Стабильность и предсказуемое поведение в продакшене.
Гибкость настройки под любые сценарии: облака, bare metal, edge.
Хорошая производительность и эффективное использование ресурсов.
Поддержка со стороны облачных провайдеров и DevOps-инструментов.
Почему важно знать Linux в системном дизайне
- Большинство серверных нагрузок разворачиваются на Linux — важно понимать поведение процессов и ресурсов.
- Linux определяет сетевые и I/O ограничения, которые влияют на latency и throughput сервисов.
- Контейнеризация и оркестрация (Docker, Kubernetes) завязаны на механизмы Linux.
- Знание Linux помогает диагностировать инциденты и оптимизировать инфраструктуру.