Mouser German Blog

(Quelle: BEST-BACKGROUNDS/Shutterstock.com)

Die Interaktion zwischen Linux und Windows ist schon seit Langem eine Herausforderung für Systembetreiber. In den letzten 20 Jahren haben Systemadministratoren Emulatoren, virtuelle Maschinen und sogar neu kompilierte UNIX-Binärdateien für die Ausführung unter Windows verwendet, um auf die Tools zugreifen zu können, die sie für die Verwaltung von Anwendungen und Diensten benötigen, die auf Betriebssystemen laufen, die sich von ihrer Workstation unterscheiden. Systemadministratoren und Sicherheitsverantwortliche in Unternehmen, die Windows als standardisiertes Desktop-Betriebssystem einsetzen, müssen kreative Wege finden, um ihre Linux-Systeme über die bewährte Secure Shell (SSH)-Verbindung zu einem Remote-Host mit Linux hinaus zu verwalten. In den letzten Jahren hat sich Microsoft dazu entschlossen, Linux (und Open-Source-Tools im Allgemeinen) gezielter zu unterstützen. SSH wurde direkt in Windows integriert, so dass Systemadministratoren eine Fernverbindung zu anderen Linux-Systemen ohne Tools von Drittanbietern herstellen können. Im April 2020 kündigte Microsoft die Veröffentlichung des Windows-Subsystems für Linux 2.0 (WSL 2) an, die neueste Generation der direkten Unterstützung von Linux unmittelbar von einer Windows-Workstation aus.

Microsoft unterstützt *NIX-Betriebssysteme seit über 20 Jahren. Im Jahr 1999 brachte Microsoft die Services for UNIX (SFU) heraus, die einen POSIX-kompatiblen Emulator enthielten, der in der Lage war, einen Teilbereich speziell dafür kompilierter UNIX-Software auszuführen. Im Jahr 2016 veröffentlichte Microsoft das Windows-Subsystem für Linux 1.0 (WSL 1), das eine „Linux-kompatible“ Kernel-Schnittstelle bereitstellte. Mit der WSL 1 ließen sich beliebte Linux-Distributionen neben der Windows-Installation installieren. Die Erfahrungen waren gut, wenngleich die Performance zuweilen langsamer war als bei einer virtuellen Maschine (VM) unter Linux und nicht alle Hardwarefunktionen und Systemaufrufe aktiviert waren. Die WSL 1 wurde jedoch zu einer soliden Lösung für Benutzer, die eine Linux-Umgebung benötigten, die auf ihrer Windows-Workstation auf lokaler Ebene breit zugänglich war.

Mit der Aktualisierung der WSL 2-Architektur verfolgte Microsoft zwei vorrangige Ziele: die Steigerung der Dateisystem-Performance und die volle Kompatibilität von Linux bei Systemaufrufen. Im Gegensatz zur WSL 1, die sich auf eine Übersetzungsschicht zwischen der Linux-Umgebung und dem Windows-Host stützte, verwendet die WSL 2 einen echten Linux-Kernel, den Microsoft speziell auf seine Implementierungsarchitektur abgestimmt hat. Der WSL-2-Kernel befindet sich in einer virtuellen Maschine auf dem Windows-Hypervisor, parallel zum Windows-Betriebssystem selbst. Die WSL 2 arbeitet mit mehr Virtualisierungstechnologie als die WSL 1, aber ihre Architektur unterscheidet sich deutlich von der einfachen Ausführung einer Linux-Distribution auf Hyper-V als VM.

Wie auch WSL 1 unterstützt auch WSL 2 mehrere Distributionen, die sich parallel installieren und ausführen lassen. Jede Distribution wird jedoch in einer gemeinsamen virtuellen Maschine ausgeführt, um die VM so schlank und das Hostsystem so leistungsfähig wie möglich zu halten. Wird eine Linux-Anwendung beendet, so wird auch die VM angehalten. Die WSL verwaltet die Kommunikation zwischen der VM mit dem Linux-Kernel und der Windows-Benutzeroberfläche. So leitet die WSL beispielsweise die Standard-Eingabe/Ausgabe von der VM an das Hostsystem um. (Das bedeutet, dass Sie, wenn Sie die Bash-Shell aus der WSL 2 heraus ausführen, die Ausgabe in einem neuen Fenster auf Ihrer Windows-Workstation sehen.)

Durch die Umstellung der WSL auf eine VM-Architektur musste Microsoft die Art und Weise des Dateizugriffs zwischen der Windows- und der Linux-Umgebung ändern. In der WSL 1 teilten sich die Windows- und die Linux-Umgebung dasselbe Betriebssystem, und der Zugriff auf Dateien zwischen den beiden Umgebungen erfolgte direkt, da die Linux-Umgebung Zugriff auf das Windows New Technology File System (NTFS) hatte. Da die WSL 2 jedoch als virtuelle Maschine arbeitet, brauchte Microsoft einen anderen Ansatz, um die Dateisysteme für jede Umgebung sichtbar zu machen. Microsoft nutzte die Dateiserver-Technologie (die Vorschau verwendet das Plan 9/9P-Protokoll), um Dateien sowohl zwischen Windows- als auch zwischen Linux-Umgebungen bereitzustellen. Je nachdem, welche Umgebung die Anfrage stellt, können entweder Windows- oder Linux-Umgebungen als Dateiserver oder Client fungieren. Wenn beispielsweise der Zugriff auf eine unter Windows gespeicherte Datei von Linux aus erfolgen soll, verbindet sich der Linux-Client mit einem 9P-gehosteten Dateiserver auf dem Windows-Server und mountet eine Freigabe, auf die das Linux-Betriebssystem zugreifen kann.

Trotz dieser neuen Architektur legte Microsoft Wert darauf, dass die Benutzerfreundlichkeit der WSL 2 so nahtlos wie möglich erhalten bleibt. Durch Umleitung der Standardeingabe und -ausgabe zwischen den Umgebungen und die Verwendung von Dateiserver-Technologien kann man beispielsweise einen Windows-Editor starten, um eine Änderung an einer Linux-Datei vorzunehmen. In ähnlicher Weise können Sie in der Linux-Umgebung cmd.exe oder PowerShell von der Bash aus starten, um mit den Linux-Dateien zu arbeiten, obwohl die Binärdatei von der Windows-Umgebung aus ausgeführt wird.

Zur Installation der WSL 2 abonnieren Sie das Windows Insider Preview-Programm und aktualisieren Sie Ihre Test-Windows 10-Workstation mindestens auf Version 18917 oder höher.

Führen Sie die folgenden Befehle von einer erhöhten PowerShell-Eingabeaufforderung aus:

Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName VirtualMachinePlatform

Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Windows-Subsystem-Linux

Und starten Sie Ihre Workstation neu.

Setzen Sie die Standardversion der WSL auf Version 2.0:

wsl --set-default-version 2

Rufen Sie den Microsoft Store auf und laden Sie Ihre gewünschte Distribution entsprechend den Anweisungen herunter und installieren Sie sie. Der Shop enthält viele gängige Distributionen, darunter Ubuntu, openSUSE, Debian und sogar die Sicherheitsdistribution Kali. 

Nachdem Sie Kali installiert haben, öffnen Sie ein PowerShell-Terminal mit Admin-Rechten und stellen Sie sicher, dass Kali unter Verwendung der WSL 2 ausgeführt wird, indem Sie folgenden Befehl ausführen:

wsl -l -v

Um die neu installierte Kali-Distribution zu starten, führen Sie folgenden Befehl aus:

kali

Kali wird gestartet. Von hier aus können Sie ähnlich wie mit einer typischen Linux-Konsole arbeiten, aber jetzt können Sie einige der Tools verwenden, die in der WSL 1 nicht verfügbar sind. Beispielsweise, nachdem Sie Ihre Distribution aktualisiert und upgegradet haben,

sudo apt update

sudo apt upgrade

Von hier aus können Sie die gewünschten Programme herunterladen und installieren. Von der größeren Kompatibilität, die die WSL 2.0 bietet, werden Sie positiv überrascht sein. Ein offizielles Veröffentlichungsdatum wurde zwar noch nicht bekannt gegeben, aber die WSL 2 ist Teil des Windows Preview-Programms. Hier erhalten Sie weitere Informationen und Angaben über WSL und darüber, ob dies eine sinnvolle Ergänzung für Ihren Arbeitsplatz sein könnte.

Fazit

Der Zugriff auf alle benötigten Tools von Ihrer primären Workstation aus kann Zeit und Aufwand sparen, und die WSL2 von Microsoft erleichtert Linux-Administratoren den Zugriff auf ihre Linux-Tools von ihrer Windows-Workstation aus. Microsoft bringt die WSL weiter voran und bietet eine verbesserte Performance und eine breitere Unterstützung für mehr Systemaufrufe. Dies bedeutet eine größere Kompatibilität mit den Tools, die Systemadministratoren tagtäglich verwenden. Die WSL2 macht es noch einfacher, Dateien in Windows- und Linux-Umgebungen mit den gängigen Tools aus beiden Umgebungen zu finden und zu bearbeiten.