[<<<][^^^][>>>]


Преимущества и недостатки FreeBSD

Обновлено: 2020-05-05.

Сравню FreeBSD с GNU/Linux системами. Всё это исключительно субъективное мнение! Я буду констатировать факты (я их считаю фактами) без приведения кучи ссылок на доказательства или примеры. Многое это просто мой опыт. Почти 100% всего времени я провожу за компьютером и исключительно Unix системами, примерно поровну с FreeBSD и GNU/Linux, вот уже 20+ лет.

БОльшая часть достоинств FreeBSD также относится и к другим популярным свободным BSD системам: NetBSD, OpenBSD, DragonflyBSD. Что-то в этих системах будет получше, многое появилось впервые не в FreeBSD, но перекочевало в неё. FreeBSD многое наследует от NetBSD (различные драйвера и подсистемы), от OpenBSD (сетевые технологии), DragonflyBSD (лучшая масштабируемость на многопроцессорных платформах), от Solaris (DTrace, идея Jail-ов, ZFS), сочетая самое лучшее ото всех.

Если коротко, то FreeBSD это высокое качество, надёжность, удобство и простота работы. GNU/Linux это зоопарк, помойка малосвязанного кода, мало чего доделываемое до конца, отсутствие документации, хаос, базар.

Главные отличия
FreeBSDGNU/Linux
BSD это целостные законченные ОС, разрабатывающиеся как единое целое. Если решают добавить поддержку Zstd алгоритма сжатия, то это появляется не только в компрессорах, но и в syslog-ротации и других местах. Если есть команды выдачи какой-либо статистики, то все они используют библиотеку типа libxo, унифицируя различные варианты вывода. Все команды создаются под одну гребёнку.GNU это просто набор ПО, объединённый названием, copyright holder-ами, советами по созданию документации и конфигурированию сборки. Linux это один из вариантов ядра, наравне с Hurd или FreeBSD. Существуют сотни (тысячи?) дистрибутивов объединяющих всё это вместе, с совершенно разными и отличающимися требованиями, пакетными менеджерами, подходами, проверкой качества и тому прочим. Есть дистрибутивы и почти не использующие GNU ПО. Есть дистрибутивы не использующие Linux.

Какой-либо унификации документации, конфигурации, вывода информации в софте толком нет. Всюду и везде будет явно и отчётливо видно что вот эта небольшая программа/утилита написана одним человеком, а вот эта другим. Всюду и везде разные подходы ко всему: один считает так, другой считает так.

В основном забота о приведении всего к какому-то одному единому виду лежит на плечах distribution maintainer-ов, которым приходится править софт, возможно что-то дописывать за автором, ведь не всегда автор согласен на любого рода изменения. От maintainer-ов зависит удобство работы и качество (аккуратно разложенная документация, учёт демонов в системах ротации логов, системе логирования, периодичных заданий, и т.д.) предоставляемого ПО.

На практике, если сейчас взять одни из последних дистрибутивов Ubuntu, то вы не факт что сможете поставить его не на первый жёсткий диск, не факт что загрузчик GRUB сможет установится, не факт что вы сможете настроить IPv6, не факт что после первого же обновления пакетов системы во время установки у вас всё загрузится. Недавно я столкнулся с невозможностью штатно настроить MTU на сетевом интерфейсе в Ubuntu (серьёзно!?). Всё это я прошёл на практике и подобные банальные действия регулярно ломаются и не работают.

Взяв дистрибутив GNU/Linux, вы можете получить тысячу компонентов ПО вместе с GNOME, NetworkManager и чем-то подобным, потом занимаясь отключением и удалением последних. А можете получить дистрибутив в котором нет и компиляторов и даже netcat утилит которые бы умели IPv6 (и не будет ни telnet, ни socat), имея на руках мало на что пригодную даже для проверки работоспособности сети ОС.

Качество ПО BSD систем значительно лучше. Если разработчики говорят что такой-то функционал готов к промышленному использованию, то значит это так. Годами многие фичи могут быть включены в ОС с громкими пометками о том что это EXPERIMENTAL и только после проверки временем и уверенности разработчиков эту пометку снимут.Если разработчики Linux сказали что что-то готово к использованию, то стоит подождать ещё лет пять, чтобы хотя бы начать смотреть на ту или иную технологию, если, конечно, у вас не критично важная работа, где стоит пойти на риск. Например файловая система btrfs давно официально считается стабильной и production ready, однако на практике никто из серьёзных компаний её не использует, так как на практике она всё равно не стабильна.

Никаких гарантий что та или иная фича вообще когда-либо будет достаточно стабильна и надёжна. Например POSIX file locks, по сути, до сих пор не работают в Linux.

Нет зоопарка утилит, когда одно и то же действие можно потенциально выполнить множеством инструментов. Если вам хочется получать разного рода статистику и информацию об ОС, то fstat, gstat, ifmcstat, iostat, ipfstat, kldstat, lockstat, netstat, nfsstat, plockstat, pmcstat, procstat, pstat, sockstat, vmstat к вашим услугам. Хочется что-то настроить? acpiconf, atmconfig, bsdconfig, ifconfig, kldconfig, mdconfig, pciconf, usbconfig, sysctl, sysrc. Почти все имеют унифицированные правила обработки аргументов, конфигурационных файлов, вывода.

Framework для конфигурирования сети штатный один: настройки в rc файле, банально вызывающие ifconfig команды.

В FreeBSD есть три firewall-а: ipf, ipfw, pf – каждый со своими за/против, но каждый из них является полноценным законченным firewall-ом. ipfw это IPv4, IPv6, TCP/UDP/SCTP, ICMP*, Ethernet, traffic shaper/scheduler, NAT, NAT64, NPTv6, IPsec, stateless/stateful firewall в одном флаконе.

Почти всё что касается конфигурирования уровня ОС, глобального, использует sysctl.

Если хотите настроить IP адреса на интерфейсе, используйте ifconfig или ip. Хотите маршрутизацию статическую, используйте route или ip. Хотите TUN/TAP интерфейсы, используйте tunctl или ip. Хотите bridge интерфейсы, используйте brctl или ip. Хотите bond, используйте ifenslave или ip. Хотите IPsec SA, используйте setkey или ip. Для беспроводных сетей iwconfig, ip. Хотите различные туннели, то iptunnel, ip. Хотите сменить MAC, то nameif, ip.

Думаете что раз команда ip призвана всё заменить, то она справилась со своей задачей? STP для bridge вы всё равно не настроите на данный момент без brctl, который из коробки может и не стоять. Вместо десятка утилит с совершенно отличающимся синтаксисом, теперь мы имеем на одну утилиту больше, не отменяющую надобность в остальных. В FreeBSD всё описанное выше делается ровно одним ifconfig.

Framework-ов для конфигурирования сети масса: shell-based системы как в Debian, NetworkManager, systemd средства. У всех у них есть какие-нибудь да ограничения на возможные конфигурации.

Думаете можно обойтись одним только iptables, пришедшим на смену ipchains? Для Ethernet пакетов надо использовать ebtables, для IPv6 ip6tables, для ARP arptables. И при этом, как мне кажется, ни один здоровый человек не сможет сказать что синтаксис правил для iptables удобен – он выполняет задачу, но все будут писать собственные скрипты/обёртки с отличным синтаксисом для удобного конфигурирования типа ufw.

Используется ли это всё до сих пор? Безусловно. Однако это считается deprecated и должно замениться nftables. Однако и он объявлен уже deprecated и bpfilter его может заменить. Однако на практике многие популярные дистрибутивы используют firewalld.

Кроме sysctl имеется /sys, а также ещё и дубляж аналогичных ручек управления через специфичные команды.

Для управления разделами накопителей есть fdisk, parted, gdisk, sfdisk, gparted. Думаете хотя бы одна из них может сразу же и работать с MBR/GPT дисками, давать возможность скриптования, иметь удобный интерфейс для пользователя чтобы указывать не конкретное количество блоков/байт для размера партиций, а просто сказать 100%/full? Ни одной. В FreeBSD полностью всему этому удовлетворяющая команда gpart есть, которая, к тому же, ещё и загрузчики умеет устанавливать, делать бэкапы/восстановление разделов.

Уже 12+ лет имеет надёжную работающую ZFS реализацию.ZFS-on-Linux, появившись спустя годы, спустя ещё годы начав считаться production-ready, мог потерять ваши файлы. ARC под Linux-ом, хоть и являясь по сути кэшом, не может по требованию освободится, что приводит к тому, что у вас ПО может получить ошибку при попытке выделения памяти. В Linux поэтому размер ARC-а ограничивают сверху RAM/2 – из коробки у вас остаётся куча свободной памяти. Поддержка TRIM появилась лишь в прошлом году, по сути не позволяя достойно использовать ZFS на SSD.
Имеет богатую документацию в виде огромного количества man-ов для каждой команды, каждой подсистемы, каждого модуля ядра и его настройки, и в виде FreeBSD Handbook. С последним вы сможете, практически ничего не зная о Unix, полностью настроить себе и сети и диски и софт и кучу всего ещё. Не знаете с чего начать? man intro, а дальше куча ссылок на другие intro или описания подсистем. В OpenBSD вообще почти всё есть в man-ах, без handbook-ов, не требуя доступа в Интернет для внешних ссылок.GNU/Linux администраторы и разработчики высокооплачиваемы ещё и потому, что просто имеют много тайных знаний которые не идут вместе с дистрибутивами ОС. Часто даже не знаешь с чего начать и куда подглядеть (документация то редко актуальна!) – многим приходиться только лезть в поисковик или на stackexchange.com какой-нибудь. Хотя это всё напрямую следует из того, что система не целостна. Качество многих дистрибутивов хромает так, что документацию часто не приложат, или приложат не полностью.
Производительность не всегда лучше/выше чем у GNU/Linux (хотя почти всегда это связано с более простой архитектурой/кодом, а значит и большей надёжностью), но одни из самых высоконагруженных серверов в мире – WhatsApp, держат 2M+ конкурентных TCP соединений. 60% трафика в США (сетевая и дисковые подсистемы) генерируется Netflix, полностью работающим на FreeBSD. Крупнейшая ИТ компания в РФ – Яндекс, для своих ядерных сетевых решений также использует FreeBSD. Когда-то Quake3-for-Linux запускаемый в режиме эмуляции под FreeBSD давал на 10-15% больше FPS.Производительность GNU/Linux систем может в каких-то случаях быть и выше, но это часто зависит от драйверов, версий ядра и тому прочего.
Простое и логичное управление памятью и нехваткой памяти.Наверняка любой пользователь сталкивался с тем, что система или перестаёт отвечать/работать при нехватке памяти или OOM killer убивает какой-нибудь ("наименее", по его мнению) важный процесс типа SSH демона или СУБД. Даже делают user-space костыли по управлению памятью чтобы хоть как-то иметь работоспособную систему при нехватках памяти: earlyoom, oomd, low-memory-monitor, nohang.
Имеет систему портов и параллельно систему бинарных пакетов. Кто хочет собирать из исходников – пожалуйста, кто хочет сразу бинарник кем-то собранный скачать – пожалуйста. При использовании портов можно конфигурировать опции сборки: если я не собираюсь печатать, то зачем мне поддержка тяжёлого CUPS в каком-нибудь GIMP?Дистрибутивы, как правило, предлагают только что-то одно: или что-то аналогичное портам или бинарные пакеты. Либо ничего – собирайте и ставьте софт как хотите самостоятельно. Одна и та же версия пакета может быть разделена на два разных: vim-full или vim-minimal, например, но это всё зависит от maintainer-а.
Как правило, отличная поддержка серверного железа. Драйверы, бывает, даже раньше чем для GNU/Linux появляются.Поддержка всякого ширпотреба домашнего, ноутбуков, desktop-ов наверняка будет лучше.
IPsec ESP реализация возможно быстрая и стабильная, но не поддерживает ни TFC, ни ESN – последний очень актуален для 10Gbps+ каналов связи. Security Policies не позволяют задавать идентификаторы сторон.Поддержка ESPv3 ESN и TFC имеется, как и, судя по коду strongSwan, identities в Security Policies. По вопросу производительности и стабильности ничего не могу сказать.
Постоянная технологическая отсталость GNU/Linux
FreeBSDGNU/Linux
Production-ready ZFS имеется уже 12+ лет.

UFS2 ФС показывает отличную производительность и устойчивость к сбоям. Хотя я часто слышал что теряли данные на UFS2, но у меня за всю жизнь с FreeBSD ни разу не было, тогда как на ext3/ext4 неоднократно.

До сих пор production ready ZFS нет. Поддержка TRIM появилась лишь в прошлом году.

ext4 появился лет на 10 позже UFS2 и только с ним в Linux появилась штатная система в которой хотя бы динамически происходит inode allocation. Однако, в ext4 при этом может утекать место занимаемое под директории и его невозможно вернуть назад без пересоздания ФС. Опыт компании ivi.ru говорит что на очень нагруженной (постоянно создание, удаление, тасование файлов) ext4 через месяцы работы становится неработоспособной и нужно пересоздавать ФС с нуля.

Также ext4 имеет смехотворный максимальный размер файла в 16 TiB для 4K блоков.

Про ReiserFS ничего не могу сказать, так как я её даже не успел попробовать, Райзер уже сел.

Единственной хорошей работающей достойной ФС в GNU/Linux я видел только XFS, творение начала 90-х SGI IRIX.

Имеет мощнейшую GEOM дисковую подсистему прозрачно позволяющую (как бы) что угодно делать с блочными устройствами. Одни из модулей этой подсистемы: CACHE – кэширование; CONCAT – JBOD; ELI – шифрование; JOURNAL – журналирование (независимое от ФС); LABEL – labeling; MIRROR – зеркалирование; MULTIPATH – I/O multipath; NOP – эмуляция ошибок, секторов, размеров; RAID, RAID3; SCHED – планировщик I/O; SHSEC – диски с разделяемым секретом; STRIPE – striping. Можно собрать RAID3 из журналируемого зашифрованного диска, вместе с stripe-ом из зеркал с дисками с разделённым секретом и отдельно диском для кэширования. Из коробки полная (и target и initiator) поддержка iSCSI имеется вместе с iSER.Аналогом пытается быть dm подсистема, но до сих пор в ней всё равно нет всего функционала, например по созданию RAID-ов. iSCSI зоопарк реализаций, мало где идущий из коробки.

Более того, Linux не может полноценно эмулировать блочные устройства и если вы сделаете losetup, то у нового появившегося блочного устройства таблица разделов всё равно автоматически не будет прочитана.

Имеет netgraph сетевую подсистему позволяющую в виде графов/деревьев выстраивать какие вам заблагорассудятся потоки обработки сетевого трафика. L2TP, ATM, PPP, Bluetooth, PPTP, HDLC реализованы в виде модулей этой системы и вы можете делать pipe-ы между ними, firewall-ами, аналог tee, и т.д..Аналогов нет.
Имеет систему трассировки ядра/приложений DTrace (из Solaris).Аналогом может быть bpfTrace.
Имеет jail подсистему контейнеров с 2000-го года. Позже в нём появилась возможность и полной эмуляции сетевого стэка VIMAGE. А также управление ограничениями по ресурсам rctl.LXC, как нечто наиболее похожее и близкое, появилось спустя 10 лет.
Имеет capsicum – простой легковесный capability and sandbox framework, для создания изолированных ограниченных по возможностям компонентов программ. OpenBSD переняла этот framework к себе. Так как FreeBSD это целостная ОС, то почти все программы в составе ОС используют его.Linux тоже портировал подсистему к себе. Но вопроса о том, чтобы софт (хотя бы весь GNU) начал бы её использовать для большей безопасности, не ставится, так как это не целостная ОС.
С 2000-го имеет kqueue подсистему оповещений о события в ядре. Она позволяет эффективно с удобным API обрабатывать I/O между сокетами сетевых соединений, файловыми дескрипторами, мониторить изменение файлов, состояние дочерних процессов и AIO.Linux, глядя на FreeBSD, сказав что мы же всё равно запилим что-то своё отличающееся, для сетевых сокетов двумя годами позже сделал epoll.

Для слежения за изменением файлов был dnotify, потом его сменил inotify – отдельная от epoll подсистема. Всё это всё равно не покрывает все возможности kqueue.

С начала 2016-го в FreeBSD появились ZFS Boot Environment, что было взято у Solaris.Какая-то поддержка в загрузчике появилась только во второй половине 2019-го.
DTrace появился в начале 2008-го.Стабильная версия bpfTrace вышла в 2019-ом.
Как и ZFS, поддерживает NFSv4 ACL, а также POSIX ACL.Не имеет стабильной реализации (экспериментальная поддержка только для ext3/ext4) NFSv4 ACL.
Есть OSS4 аудио-подсистема с простым API. Resampling, микширование от разных приложений, эквалайзер, объёмный звук, независимые настройки громкости для приложений, bit-perfect режим.

sndio используемый в OpenBSD умеет resampling, микширование от разных приложений, причём микшируя по устройствам (одна колонка для одного приложения, другая для другого), запись программами того, что играют другие, независимое управление громкостью, поддержка MIDI (с кучей фич), near real-time маленькие задержки.

Когда-то был OSS, параллельно с ALSA (зоопарк даже тут). Теперь только ALSA, мало чего умеющая из вышеперечисленного, поэтому поверх неё ещё добавляют PulseAudio, как костыль. О малых задержках без патчей и пересборки ядра можно не мечтать. Ещё есть JACK (переставший поддерживать OSS4). А ещё PipeWire грозится заменить PulseAudio.
IPv6 и IPsec (с IKE/ISAKMP) в 1998 году полностью реализовано в OpenBSD, пару лет спустя в FreeBSD.Заимел IPsec спустя пять лет.
С начала 2000-х использует криптографически стойкий Yarrow PRNG для /dev/random а потом и вовсе перешла на Fortuna.До сих пор в Linux нет Fortuna, а используется самопридуманный основанный на ChaCha20 PRNG, с архитектурой схожей с Yarrow, а значит его можно отравить.
Имеет CARP подсистему (портирована из OpenBSD), заменяющую проприетарный VRRP, для создания отказоустойчивых сетей.ucarp появился годами позже.
В 2015-ом GELI мог аутентифицировать шифротекст в полнодисковом шифровании.dm-integrity появился через два года.
Можно собрать IPv6-only ядро.Много зависимостей от IPv4-стэка/кода и собрать IPv6-only ядро нельзя.

Я молчу о том, что преобладающая часть популярных дистрибутивов начала активно использовать systemd и один только факт того, что *BSD его не используют уже является killer-feature. Но если взять systemd-free дистрибутив, то тогда нормально. При этом в FreeBSD, среди NetBSD и OpenBSD, самая продвинутая система загрузки, поддерживающая зависимости между службами, легко конфигурируемая простым текстовым файлом, написанная на небольшом количестве pure shell.

Неужели у GNU/Linux нет достоинств? С ходу я могу сказать, что некоторый важный GNU софт работает значительно быстрее BSD вариантов: sed и grep я ставлю GNU-шные. Это, зачастую, ценой усложнения кода и всяких трюков, но нельзя совершенно отбрасывать со счетов производительность. Чем, кстати, OpenBSD не может похвалиться – она плохо масштабируется на несколько процессоров.


[<<<][^^^][>>>]