002 FreeBSD全能服务器安装手册之基础介绍篇-BSD 的简史

1、FreeBSD全能服务器安装手册之基础介绍篇-BSD 的简史有四种主要的BSD变体。其中有三种(FreeBSD、OpenBSD和NetBSD)是完全免费的。第四种(Mac OS X)在技术上是一种操作系统的核心，大多数人甚至不认为它是一种BSD的变体。要了解不同版本之间的区别，让我们先简单回顾一下BSD的历史以便了解这些不同的版本是如何开发出来的。今天的BSD变体是原来的AT&T Unix操作系统的开源软件版本。实际上，这些变体都来自于加州大学伯克利分校开发的Unix。BSD实际上是伯克利分校软件发布版的缩写字。原来BSD 代码的很大一部分是以免费的AT&T Unix代码为基础的。在Willi

2、am F. Jolitz等原来的BSD开发小组的关键成员的努力之下，这个代码的最后一部分根据开源软件许可证协议开发出来了，并且制作出了386BSD。1993年，386BSD分裂为我们目前所知道的两个主要版本:NetBSD和FreeBSD。这两个版本是根据不同的目的和目标建立起来的。毫不奇怪，每一个版本都有自己的历史。第三个版本OpenBSD是在1996年推出的。这个版本主要是为了解决其它变体中存在的一些安全问题。Mac OS X操作系统中采用的BSD核心被人们称作Darwin(达尔文)。它是一个完全独立的组件。Darwin软件本身来自于NeXT公司开发的NextStep操作系统的BSD层。Ne

3、XT公司是史蒂夫*乔布斯在80年代离开苹果公司之后创建的。从技术上说，Mac OS X操作系统是以FreeBSD内核为基础的。OS X 10.3是以FreeBSD 5.x为基础的。然而，Mac OS X已经超出了基本的BSD代码，完全是个性化设计的。Mac OS X的关键优势在于其Aqua GUI(图形用户界面)。这个图形界面能够让OS X系统像原来的Mac OS X操作系统一样运行，但是同时具有一个高效率的BSD内核的全部优点和灵活性。通用功能同其它的Unix变体一样，四种BSD发布版提供了同样的基本功能。所有这四种变体都包含下列核心组件:内核-工作控制的抢占式多任务处理功能。安全-基本登录

4、和授权系统。外壳界面-Bourne shell、C shell、Korn和其它第三方界面。网络-坚持TCP|UDP/IP标准，支持所有的基本协议(finger、telnet、NFS和FTP) 。第三方网络-支持Apache、Mac文件共享(通过NetAt)和Windows文件共享(通过Samba)。基本工具-丰富、内置的工具列表，包括awk、cut、paste、sed和ed。此外，因为它是一种类Unix操作系统，Perl、Python、Apache、 MySQL、PostGreSQL、Java、C/C+和其它一些工具和应用程序都能够兼容BSD。然而，由于BSD没有替代Unix的Linux那样流

5、行，因此很少有预包装的BSD应用程序。不过，有些BSD变体还提供兼容Linux的软件包，使这些软件能够直接在同一平台上执行Linux应用程序。BSD系统相对于它的竞争者，有兼容性更佳的美誉，主要原因是BSD系统是由规模较小和重点更集中的开发团队开发出来的。BSD系统还宣称具有更成熟的代码库，因为相当多的一部分BSD代码来自于Unix的非常早期的形式。既然各种变体都具有如此的相似性，人们如何区别不同版本的变体并且选择应用哪一种变体呢?FreeBSDFreeBSD早期通过Walnut Creek公司的CD盘发布之后已经成为了最流行的BSD修改版之一。Walnut Creek是在互联网爆炸式增长之前

6、在CD盘上发布自由和免费软件的先驱。FreeBSD的主要平台是x86电脑，包括目前AMD和英特尔推出的64位处理器平台，FreeBSD也可以用于Sun微系统公司的SPARC平台。FreeBSD的重点是性能，特别是TCP/IP堆栈的性能。包括雅虎在内的许多公司都在使用FreeBSD作为互联网服务器平台。 FreeBSD还有一项传输数据的非正式的记录，一台运行这个操作系统的服务器传输了2TB以上的数据。这个统计还显示，FreeBSD还是最稳定的操作系统之一。FreeBSD的开发人员尽了很大的努力来使这种操作系统更容易使用。因此，FreeBSD拥有一个在所有的Unix平台中最容易的安装程序。在系统安

7、装完成后，你可以使用内置的ports系统，来方便的下载，编译并安装附加的软件包。ports是一个将软件安装过程自动化的第三方解决方案，它使用Ports Collection（Ports 连接，本质上是 /usr/ports 目录下的一堆 Makefile、补丁和描述文件）自动下载需要的文件，检查文件完整性，编译并安装应用程序。这大大减少了在机器上布置应用所需的时间。下面是FreeBSD特性的一个简表。FreeBSD主页：/支持的平台：i386, Alpha, IA-64, AMD64, and UltraSPARC最早发布时间：1993年12月特点：高性能计算、使用方便、稳定性NetBSDNe

8、tBSD是比FreeBSD早几个月发布的。与FreeBSD重点集中在目标平台的性能和最佳质量的支持不同，NetBSD旨在支持尽可能多的平台。要列出NetBSD所有可用的版本是很困难的。但是，NetBSD能够在50多个平台上运行，包括从x86和SPARC等主流的平台到世嘉公司的Dreamcast和很多业余爱好者、以及掌上和嵌入设备等较少见的产品。这种可移植性为NetBSD提供了优势。也给这种操作系统带来了不同，支持大量的平台意味着这种代码是有效率和安全的，各种平台上广泛的开发经验整体上提高了操作系统的功能。这种广泛的支持还意味着NetBSD能够在比其它的发布版软件支持的更强大的硬件平台上运行。S

9、un、惠普等公司的高端专用工作站和老式的 Digital/Compaq Alpha平台都可以使用NetBSD提供BSD平台的全部稳定性和性能，同时给较老的可用的平台带来新的生命。这种可移植性也是吸引人们在组装自己的计算机或者使用嵌入式硬件设备解决方案的时候一再选择这种平台的原因。这种便携性使NetBSD成为大学和科学实验室的一个受欢迎的选择。NetBSD主页：/支持的平台：适用于所有平台原来发布时间：1993年12月特点：可移植性和稳定性OpenBSDOpenBSD是在对NetBSD代码的发展前途问题上发生分歧之后由Theo de Raadt开发出来的。OpenBSD的开发是从重点制作非常安全

10、的操作系统开始的，这种方法一直持续到了现在。与其它BSD变体和大多数Unix的特点不同，OpenBSD安装了一切功能，但是禁用了绝对重要的服务。习惯于在Linux安装之后就拥有 NFS、Telnet、finger、FTP和其它功能用户将发现，他们必须要具体地启用而不是禁用OpenBSD中的这些服务。OpenBSD采取的这种设计是防止这些功能意外地打开，从而造成潜在的安全突破。OpenBSD还包括RSA、Blowfish、DES等各种内置的加密标准，全面支持IPSec TCP/IP安全系统。支持加密标准进一步提高了对许多硬件加速器的支持，包括支持许多第三方的PCI卡和支持更新的系统，如最新的VI

11、A C3系列处理器内置的随机数发生器和高级加密标准。OpenBSD非常适合用于网络路由器、防火墙和安全互联网服务解决方案中，因为它具有高水平的内置安全和加密功能。OpenBSD的整体安全性通过严格的代码测试和审计将进一步增强。这种代码实际上将经过逐行的检查以便找到这个系统中潜在的错误。因此，这个操作系统的漏洞，无论是真实的还是潜在的，都将在被人利用之前被堵住。这样做的结果就是，这种操作系统使用多年以来从来没有发生过其它操作系统经常出现的“remote-root exploit”(远程根漏洞)这类安全问题。OpenBSD主页/支持的平台：i386, Alpha, AMD64, sparc, sp

12、arc64, hp300, hppa, mac68k, macppc, mvme68k, mvme88k,和 vax原来发布时间：1995年11月特点：安全和代码的纯洁性Mac OS X作为Mac OS X基础内核的Darwin软件本身是以FreeBSD代码为基础的，在标准的BSD内核的位置采用了定制的Mac内核。Darwin的重点是提供一个让 Mac OS X环境的其它方面能够运行的基础。虽然Darwin根据设计并不是要替代其它的BSD产品，但是，Darwin在BSD领域确实占有一席之地。大多数远程登录OS X计算机的用户如果不仔细的观察很难注意到登录环境与真正的FreeBSD环境有什么差别

13、，可以使用的工具软件和环境与真正的FreeBSD环境基本完全一样。Darwin计划完全是开放源代码的工程。苹果在网络上公开了这个系统和源代码，而且Darwin代码的修改历史可以追溯到FreeBSD的源码树。PowerPC和x86平台都支持Darwin平台。对x86平台的支持通常使人们感到意外。Darwin与其它三个BSD发布版软件不同的地方是它构成了Mac OS X操作系统的基础。一套专有的工具和在Darwin内核基础之上建立的用户环境提供了与Mac OS 9和使苹果闻名的早期界面没有很大不同的用户界面。正是通过了Aqua图形用户界面才使大多数定制的和商用的应用程序能够使用，这包括Adobe公

14、司的 InDesign和Illustrator以及微软的Office软件。如果不使用Aqua和Mac OS X支持额外的应用程序和界面，下面的FreeBSD内核仍是可用的。你可以通过终端程序打开一个shell界面，也可以获得基于X Windows系统的应用程序的支持，你还可以访问Perl、Python、MySQL、Apache和其它兼容Unix的工具。Darwin内核是一个开源软件计划。苹果和Darwin团体的成员提高了Darwin代码的性能并且扩大了这个操作系统的工作范围和功能。最后，对于Darwin内核做出的任何修改都可以应用到BSD家族的其它成员中。苹果还帮助支持整个BSD团体。因此，对

15、于BSD平台的改进是在苹果和开源社区阵营之间流动的。Darwin/OS X主页：/darwin/支持的平台：x86 (仅是Darwin) 和Mac (Darwin+OS X)原来发布时间：1999年3月特点：使用方便选择一个台式电脑解决方案,你选择BSD的哪一种特色应该主要取决于这个台式电脑使用什么硬件。在基于英特尔和AMD处理器的PC上，FreeBSD是一种稳定的和广泛支持的选择。对于比较老的硬件或者非主流的硬件来说，NetBSD也许是更好的解决方案。如果你正在开发部署针对多种嵌入式系统的解决方案，NetBSD应该是很好的选择，因为它可以方便的应用于你的各种目标平台。如果你需要一个Unix环

16、境并且还想使用微软的Office或者Adobe、Alias和其它公司的商业应用软件，Mac OS X在这两方面都能够提供最佳的性能。这种类似于FreeBSD的内核提供了一套完整的标准Unix工具和库，让你同时使用BSD和OS X组件。因此，OS X是我的平台选择。我在运行OS X操作系统的Power book G4笔记本电脑上使用Perl、MySQL和其它语言开发Web应用程序，同时还使用微软的Word写文章和写书。选择一个服务器解决方案OpenBSD显然是服务器的选择，因为它有非常高的安全政策。拥有这样的安全环境，很容易部署基于OpenBSD的服务器，而不比太担心这个系统或者网络被攻破。Op

17、enBSD用于网络的公共方面、提供防火墙和互联网与内部网络之间的代理服务是特别理想的。对于纯Web服务器来说，FreeBSD也是一个很好的选择，因为它在x86等关键的硬件平台上具有很好的稳定性。硬盘和网络堆栈的质量意决定了服务器的可用性。特别是通过关闭你不需要支持的服务，还能使FreeBSD更加安全。如果你喜欢在BSD平台的普通安全环境中工作，但是，还需要更友好的设置和管理环境，可以考虑使用Mac OS X服务器。这种服务器提供了FreeBSD平台所有的好处，拥有更友好的前端。Mac OS X服务器提供的功能还包括:对Apache的更广泛的支持、通过NFS、AppleTalk和Samba实现的

18、文件共享、内置的防火墙和虚拟专用网、通过 OpenLDAP提供的目录服务以及通过QuickTime提供的音频/视频流。这种功能可预先设置并且可以使用。所有这些功能都是有代价的。与其它产品不同，Mac OS X服务器是一种商业性产品。虽然Darwin是免费的，但是，OS X服务器内置的设置和管理工具使Darwin比其它的BSD选择更容易使用。总之，在评估Linux以外的基于Unix的操作系统的时候，所有这些BSD变体都是不相上下的。本文介绍了四种应用最广泛的BSD操作系统，在下一篇文章里，我们将介绍其它一些拥有自己独特优势的BSD变体。BSD UNIX的兴起1973 年 11 月， Ken Th

19、ompson 和 Dennis Ritchie 在印第安纳Purdue 大学的一场操作系统原理的座谈会。会场上、坐着一位柏克莱大学（U.C. Berkeley）教授，名字叫Bob Fabry。当天的 K&R 所发表的 UNIX 立刻引发 Bob Fabry 的极度兴趣。当时的柏克莱还是处在使用大型计算机主机、批次执行程序的阶段，并没有像 UNIX 这样的交谈式作业环境。会后，他便决定将UNIX 带回柏克莱。于是柏克莱的计算器科学、数学与统计三个系所合买的一台 PDP-11/45，准备用来迎接 UNIX。1974 年 1 月，Bell Labs寄来了一卷 V4 的磁带，学生 Keith Stan

20、diford 便开始进行安装 V4 的工作。安装时 Standiford 碰到了问题，便转向 Bell Labs 求援。人在新泽西州的 Thompson 便透过柏克莱这端速度只有300-baud 的调制解调器在在线进行侦错。在UNIX 的发展史上，这是 Bell Labs 与柏克莱的第一次接触。完成除错后，V4便顺利地在柏克莱这台新买的 PDP-11/45 计算机上工作了。当时这台是三个系所合买的，计算器科学好不容易装上了 UNIX，却碰到数学与统计系所要使用 DECs RSTS system，所以在一阵协调后，UNIX 与 DECs RSTS system 以 8:16 小时的比例分配，供三

21、个系所轮流使用。一段时日后，具有交谈式功能的 UNIX 在效能上的表现得到绝多数学生们喜爱，纷纷将自己的计划转向UNIX 的时段。而一天占了 16 个小时的批处理时段却乏人问津。当时Eugene Wong 与 Michael Stonebraker教授，看上了 UNIX 提供的便利性，便打算将他们的 INGRES 数据库计划重原先批处理的计算机环境转移到 UNIX 系统上面。在1974 年，他们为这个执行计划添购了一台新的 PDP-11/40 计算机，上面安装了 V5。这个计划也就是柏克莱的第一个将作业环境转移到UNIX 的案子。UNIX 作业环境的需求在柏克莱迅速地成长。为了应付需求，Mic

22、hael Stonebraker 与 Bob Fabry教授决定再申请购买两台 PDP-11/45。1975 年初，DEC 推出 PDP-11/70，价格差不多等于两台 PDP-11/45，但功能强过 PDP-11/45，所以他们便决定改购买一台 PDP-11/70。这台机器引来了 Ken Thompson、碰上 Bill Joy 以及日后产生了 1BSD。她就宛如是一块 UNIX 史上的地标，沿袭自 Bell Labs，竖立在柏克莱，承先启后并开创新局。当这台机器在 1975 年终运达柏克莱时；同一时间，Thompson 受邀回母校(柏克莱)当客座教授，科目就是 UNIX。Thompson

23、在校期间与 Jeff Schriebman和 Bob Kridle一起动手将新版的 V6 安装在 PDP-11/70。1975 年一位密执安州大学的毕业生来到了柏克莱，他的名字就是 Bill Joy。当时 Joy 和同学 Chuck Haley (tar 就是他写的)喜欢一起泡在计算机房里面，Thompson 也时常插上一脚。他们成功地改善了 Pascal 的解译与侦错的能力，同时还提升了解译与执行的速度。另外换装上 ADM-3 的屏幕后，他们觉得ed 文字编辑指令并不合用；于是根据另外一个相似的 em 指令，发展了自己的觉得满意的文字编辑工具，也就是指令 ex。1976 年夏天，Thomps

24、on 结束了他的休假回到 Bell Labs。此时的 Joy 和 Haley 已经开始着手探索 UNIX kernal，甚至还做了一些修改。1977 年初，Joy 制作了一卷磁带，上头写着 Berkeley Software Distribution.，这就是1BSD。其中包含新的 Pascal compiler 与 ex 编辑器。1978 年，来了几台新屏幕 - ADM-3a，这种屏幕支持光标地址显示，Joy 在这种屏幕上完成了有人爱不释手；有人恨之入骨的文字编辑器 - vi。接着不久，Joy 便发现一个问题，老旧的屏幕装备，还是会被用在其它的计算机上。为了支持上的方便，Joy 针对此现象设

25、计了一个接口，用来管理、支持不同的屏幕装备。这个接口就是现在的 termcap。1978 年中，包含了功能加强的 Pascal 与 vi 及termcap 的 Second Berkeley Software Distribution, 也就是 2BSD，迅速的取代了原先版本。1979 年，至少有 75 部 PDP-11 的机器上安装 2BSD在运作着。自此在 DEC PDP-11 系列上执行的 BSD 版本便一直以 2.xBSD 作为识别。由于 PDP-11 计算机实在相当长寿，持续到今日仍然在网络上发现过关于 PDP 计算机的网站。似乎到今日它们仍旧在某些地方默默地工作着。2.xBSD 最

26、近的一次改版是在1987 年，使用 4.3 BSD 为主架构改写，版本定为 2.10 BSD。在 BSD UNIX 中登场的重要功能当中，有一个直到今日仍然叫人又爱又恨的指令 vi。我接触过不少学习 UNIX OS 的人，大部分的人对 vi 的使用与掌握都不算顺手，其中恨死这个指令的也大有人在，前些日子农夫我还看到某个网站公开讨论起 vi 是否阻碍了 UNIX 的发展？实在夸张了一点！ Bill Joy 多次公开地说，他要是知道 vi 会如此受欢迎的话，他宁愿当初没有写 vi 这只程序。不过 Bill Joy 也说过，当时他原本还想加入一项 Multiple Windows in vi 的功能

27、，不过当他在写这部分程序的时候，磁带机坏了，所以 Bill 只好在没有备份的情况下继续工作，想不到屋漏偏逢连夜雨，程序写到一半，他使用的硬盘也跟着挂了。在无可挽救又没有备份磁带的情况下，Bill 宣告放弃为 vi 增加 Multiple Windows 这项功能。事后 Bill 为前一版的 vi 写好使用说明后就继续作其它的事。所以 vi 就长成今天那付德性。农夫我认为这或许是福不是祸！搞不好当初要是连 Multiple Windows 这项功能一起发表的话，上头的图可能就是遗照了。当时有位Richard Fateman教授，原先使用一台 PDP-10 上进行着他的 Macsyma 研究计划。

28、但他需要更大的内存地址来执行程序，所以在1978 年初，他看上了当时迪吉多新发表的 VAX-11/780。好不容易，他联合了其它的部门才凑足购买 VAX 的经费。刚开始时，机器原本安装的是 VMS 操作系统。不过别的成员要执行 UNIX 操作系统，于是 Fateman 安装上了 V32。但问题来了，V32 并不支持虚拟内存，Fateman 便找上了 Domenico Ferrari 教授，希望他与他的研究小组能为 UNIX 加上这项功能。当时一位学生叫Ozalp Babaoglu，他想到了一些解决的方法似乎可行，但因为牵涉到 VAX 硬件与 UNIX kernal的问题，于是他找上了 Joy

29、帮忙。就在只有一台 VAX 的状况下，他们努力奋战着。1979 年 1 月，在VAX 上支持虚拟内存的 UNIX 版本终于诞生，V32 从此走入历史。紧接着 Peter Kessler 与 Marshall Kirk McKusick 为他加上了Pascal；Joy 则动手将 2BSD 上的 ex、vi、C shell 等工具转移了过来。这个版本就是 3BSD。一个首次支持虚拟内存、demand paging 和 page replacement 的 UNIX OS。 BSD 与 DARPA 的合作1970 年代末，美国国防部先进研究计划机构（Defense Advanced Research

30、Projects Agency - 简称 DARPA）正在为 AI(Artificial Intelligence), VLSI 及计算器视觉等研究(vision research)找寻一个可共通作业的计算机环境。硬件方面的首选是迪吉多的 VAX 主机。配合的操作系统是 VMS。这样的组合因拥有相当接近 DARPA 需求的功能被列入优先的考虑，但在 DARPA 与 DEC 商谈对于 VMS 的支持事宜之后，DARPA 并没有得到满意的答案。这迫使他们考虑朝向UNIX 发展。但当时 UNIX OS(指的就是32V) 搭配 VAX，最大的缺憾就是没有支持虚拟内存；但此时已经有人克服了。当时，Bob

31、 Fabry 教授写了一份建议书给 DARPA，建议他们以柏克莱支持虚拟内存的 3BSD 为基础，发展成为计划所需。这份企划书引起了 DARPA 的高度兴趣。随后 3BSD 也实际获得了 DARPA 相关计划成员们的良好风评，也因此最后柏克莱大学打败了卡奈基梅隆大学与BBN(Bolt Baranek & Newman, Inc.)，让 Bob Fabry 成功地获得了 DARPA 的资助合约。这份合约开始于1980 年 4月，为期 18 月。此后的 DARPA 便以 UNIX OS 为标准操作系统。Bob Fabry教授在取得 DARPA 合约后，依约成立了一个支持机构，也就是Computer

32、 Systems Research Group 简称 CSRG。Bob Fabry 找上了 Bill Joy 来负责软件开发。Joy 迅速地以先前的 3BSD 为基础，整合新的功能。如 Job Control(作者是 Jim Kulp)、auto reboot、1K block file system。同时也整合入 Pascal compiler、Franz Lisp system、enhanced mail handling system。这就是在 1980 年所发表的 4BSD。没多久她便被安装在将近 500 台VAX 上。DARPA 采用了这个版本作为当时 DARPA 的标准 UNIX

33、操作系统。树大招风，当时，有位在 Stanford Research Institute 的仁兄叫 David Kashtan，写了一份关于 VMS 与 BSD UNIX 在 VAX 上的执行效率评估。该份报告指出 BSD UNIX 在效率上不如 VMS 来的好。Joy 知道这件事之后，花了不到一个星期的时间，重新调整 UNIX kernal。然后也写了一份报告，证明他们的BSD 在 VAX 上要比 VMS 优越多多。1981 年 6 月，这个 Joy 调整过的系统，加上了 Robert Elz 写的 auto configuration，以 4.1BSD 的版本发表了。当时的 DARPA 对

34、柏克莱 4.1BSD 的表现相当满意，于是续签了两年的新约，金额更是先前合约的 5 倍。其中有一半的金额用在资助柏克莱继续发展 BSD UNIX。钱多的相对代价就是要求高。当时，DARPA 对 UNIX 的期望开出了明确的目标；更迅速、更有效率的档案系统、支持程序可执行地址达 multi-gigabyte、提供弹性的解译沟通能力、具整合支持网络能力。在此同时，为了达到计划的目标，DARPA 成立的一个指导委员会；主要的成员有柏克莱的 Bob Fabry, Bill Joy, Sam Leffler、BBN 公司的 Alan Nemeth and Rob Gurwitz、贝尔实验室的 Denni

35、s Ritchie、史丹佛大学的 Keith Lantz、卡内基梅伦大学 Rick Rashid、麻省理工学院 Bert Halstead、信息科学协会 Dan Lynch、DARPA的 Duane Adams and Bob Baker 以及加州洛杉矶大学的 Jerry Popek。不久，Joy 便开始整合早先 BBN 的 Rob Gurwitz 所发表的 TCP/IP protocols，不过他对 BBN 这些程序的执行效率并不满意，于是 Joy 与 Sam Leffler 重新写的一版自己的程序。另外，并加入了一些支持网络的工具 rcp, rsh, rlogin, rwho。他们称她为 4.1aBSD，这个版本并没有正式发表，在1982年 4 月开始供内部使用。虽是如此，在 4.2BSD 未正式发表之前，她还是繁殖的到处都是。6 月，4.1aBSD kernal 加上了新完成的档案系统，版本更新为 4.1bBSD。 rcp, rsh, rlogin, r