FachgrundlageSprint 1fachsystematische Phase⏱ 4 h

Hier bekommst du das Fachwissen für die Auswahl: was ein Betriebssystem leistet, welche Typen es gibt, wie Lizenzen funktionieren und mit welchen Methoden man nachvollziehbar entscheidet.

Sprint 1 · InputBrückenstufe 1

Eure Story: Ihr nehmt auf, was das Schulungszentrum braucht, vergleicht drei Systemvarianten nach Nutzwert und Lizenzkosten und empfehlt der Leitung Schulung ein System.

Input für eure Storycard. Holt euch die Karte, die eure Storycard gerade braucht. Grundlage für AB 1 bis 5.

Du arbeitest die Fachgrundlage allein durch, löst die Prüffragen und notierst, was du in den Lernangeboten nachschlagen willst.

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Kernel und Benutzerraum eines Betriebssystems, daneben vier LizenzmodelleKernel und BenutzerraumBenutzerraum: AnwendungenSimulator, Office, BrowserBenutzerraum: DiensteAnmeldung, Dateiablage, Druck, UpdatesKernelProzesse, Speicher, Dateisystem, TreiberHardwareProzessor, Speicher, Datenträger, NetzwerkLizenzmodelleproprietär, ServerKauf oder Abonnement, je Kerndazu Zugriffslizenz je Benutzer oder GerätOpen Source mit CopyleftGPL: Linux-Kernel, SambaÄnderungen bleiben freiOpen Source, permissivBSD, MIT: z. B. nginxauch in geschlossene Produkte übernehmbarSupport-AbonnementWartung und Hilfe für freie Softwarekostet trotzdem Geld
Links ein Betriebssystem in Schichten: Im Benutzerraum laufen Anwendungen und Dienste, darunter der Kernel mit direktem Zugriff auf die Hardware. Die gestrichelte Linie ist die Grenze zwischen Benutzerraum und Kernel. Rechts vier Lizenzmodelle. Eigene Darstellung für den Unterricht.

Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Freie Software ist frei in der Nutzung, nicht frei von Kosten. Proprietäre Software kostet Lizenzen, nimmt dir aber nicht automatisch Arbeit ab.

Eigenschaften von Betriebssystemen

Ein Betriebssystem verwaltet die Betriebsmittel eines Rechners und stellt sie Programmen über definierte Schnittstellen bereit. Der Kernel läuft im privilegierten Modus: Er teilt Prozessorzeit und Speicher zu, verwaltet Dateisysteme und spricht über Treiber die Hardware an. Anwendungen und die meisten Dienste laufen im Benutzerraum (user space) und erreichen die Hardware nur über Systemaufrufe des Kernels. Stürzt dort ein Programm ab, bleibt der Rest des Systems stabil.

Wichtige Eigenschaften für eine Auswahl: Einzel- oder Mehrbenutzerbetrieb mit Rechteverwaltung, Mehrprogrammbetrieb, Anbindung an einen Verzeichnisdienst, unterstützte Hardware und Software, Dauer der Sicherheitsupdates (Lebenszyklus) und Verwaltbarkeit vieler gleicher Plätze.

Typen von Betriebssystemen

Typ Merkmal Beispiel
Client-Betriebssystem ein Platz, eine angemeldete Person, grafische Oberfläche Windows 11, Ubuntu Desktop
Server-Betriebssystem Dienste für viele, Mehrbenutzerbetrieb, lange Updatezeiträume Windows Server 2025, Ubuntu Server 24.04 LTS, Debian
Mobiles Betriebssystem Touch, Apps aus einem Store, Geräteverwaltung Android, iOS
Echtzeitbetriebssystem garantierte Reaktionszeit Steuerungen, Fahrzeugtechnik
Eingebettetes Betriebssystem fest in einem Gerät, wenig Speicher, oft ohne Bildschirm Router, Drucker, Messgeräte

Im Schulungszentrum braucht ihr mindestens zwei Typen: ein Server-Betriebssystem für Anmeldung und Dateiablage, ein Client-Betriebssystem für die 40 Plätze. Ein Hypervisor wie Proxmox kann den einen Server in mehrere virtuelle Maschinen teilen.

Lizenzmodelle

Proprietäre Software bleibt Eigentum des Herstellers, du erwirbst ein Nutzungsrecht, als Kauf oder als Abonnement. Windows Server wird je physischem Prozessorkern lizenziert, mindestens 16 Kerne je Server; die Standard-Edition erlaubt damit zwei virtuelle Instanzen. Wer auf Dienste des Servers zugreift, braucht zusätzlich eine Zugriffslizenz (Client Access License, CAL), wahlweise je Benutzer (eine Person, beliebig viele Geräte) oder je Gerät (ein Gerät, beliebig viele Personen). Client-Lizenzen kommen oft mit der Hardware.

Open Source darf genutzt, untersucht, verändert und weitergegeben werden. Copyleft-Lizenzen wie die GPL verlangen, dass veränderte und weitergegebene Fassungen unter derselben Lizenz bleiben (Linux-Kernel GPLv2, Samba GPLv3). Permissive Lizenzen wie BSD oder MIT erlauben auch die Übernahme in geschlossene Produkte. Geld kostet Open Source trotzdem, etwa als Support-Abonnement oder als Arbeitszeit.

Methoden zur Auswahl und Entscheidungsfindung

K.-o.-Kriterien sortieren vorab aus, was eine Muss-Anforderung nicht erfüllt. Der Paarvergleich hilft, Gewichte zu finden: Jedes Kriterium wird gegen jedes andere gestellt und gezählt, wie oft es gewinnt. Die Nutzwertanalyse bewertet jede Variante je Kriterium auf einer Skala (hier 1 bis 10), multipliziert mit dem Gewicht und addiert:

Nutzwert = Σ (Gewichti · Bewertungi), mit Σ Gewichti = 1

Die Gesamtkosten über die Laufzeit (TCO, Total Cost of Ownership) rechnen nicht nur die Anschaffung, sondern auch laufende Kosten wie Abonnements über die geplante Nutzungsdauer. Eine Sensitivitätsprüfung ändert Gewichte und zeigt, ob die Rangfolge hält.

IST-Analyse, Lastenheft, Pflichtenheft, SOLL-Konzept

Die IST-Analyse hält fest, was ist: Mengen, Abläufe, Systeme, Probleme. Werkzeuge sind Interview, Begehung, Dokumentenanalyse und Fragebogen. Das Lastenheft beschreibt die Forderungen des Auftraggebers, also was und wofür. Das Pflichtenheft enthält die vom Auftragnehmer erarbeiteten Realisierungsvorgaben, also wie und womit (Begriffe nach DIN 69901-5). Anforderungen werden nach Muss (ohne sie keine Abnahme), Soll (wichtig, aber verhandelbar) und Kann (wünschenswert) eingeteilt.

Das SOLL-Konzept ist in diesem Projekt der Kern des Pflichtenhefts: die empfohlene Variante mit Begründung, Kosten, Risiken und Rückweg.

Spannungsfeld Open Source gegen proprietäre Software
Gesichtspunkt Open Source proprietär
Lizenzkosten keine Lizenzgebühr, oft Support-Abonnement Kauf oder Abonnement, dazu Zugriffslizenzen
Abhängigkeit Quelltext offen, Anbieterwechsel möglich an Hersteller, Preise und Bedingungen gebunden
Software-Angebot Fachsoftware fehlt oft breite Unterstützung durch Fachsoftware
Know-how im Betrieb oft weniger verbreitet bei Anwendern meist vorhanden
Sicherheit Quelltext prüfbar, Tempo hängt an der Gemeinschaft feste Updatezyklen des Herstellers

Keine Seite gewinnt immer. Entscheidend ist, was das Lastenheft verlangt und welche Gewichte der Auftraggeber setzt.

Lebenszyklus: wie lange gibt es Updates?

Ubuntu Server 24.04 LTS erhält fünf Jahre Standardsupport, mit Ubuntu Pro bis zu zehn Jahre. Windows Server 2025 folgt der festen Lebenszyklusrichtlinie mit fünf Jahren Mainstream- und fünf Jahren erweitertem Support. Jedes Funktionsupdate von Windows 11 wird in der Edition Pro 24 Monate unterstützt. Prüft die genauen Daten immer auf der Herstellerseite.

Samba als Active-Directory-kompatibler Domänencontroller

Samba kann seit Version 4 eine Active-Directory-kompatible Domäne bereitstellen. Windows-Clients treten ihr bei wie einer Windows-Domäne, die Anmeldung läuft über Kerberos, Gruppenrichtlinien pflegt man mit den Windows-Verwaltungswerkzeugen (RSAT). Für den Domänenbeitritt braucht ein Windows-Client mindestens die Edition Pro. Linux-Clients können der Samba-Domäne ebenfalls beitreten. Zugriffslizenzen für Windows Server fallen nicht an, weil kein Windows Server angesprochen wird.

Die Begriffe dieser Fachgrundlage

Begriff Bedeutung Im Schulungszentrum
Kernel Kern des Betriebssystems im privilegierten Modus: Prozesse, Speicher, Treiber bei Windows und Linux verschieden, die Plätze merken davon wenig
Benutzerraum Bereich, in dem Anwendungen und Dienste ohne direkten Hardwarezugriff laufen Schulungssoftware, Office, Browser
Mehrbenutzerbetrieb mehrere Konten mit getrennten Rechten auf einem System 376 Konten an 40 Plätzen
Lebenszyklus Zeitraum, in dem der Hersteller Updates liefert das Zentrum plant mindestens 5 Jahre
Kernlizenz Serverlizenz je physischem Prozessorkern, mindestens 16 Serverlizenz 16 Kerne, 1.100 €
Zugriffslizenz (CAL) Recht, auf Dienste eines Windows Servers zuzugreifen, je Benutzer oder Gerät 45 € je Benutzer, 40 € je Gerät
GPL, Copyleft freie Lizenz, veränderte Fassungen bleiben frei Samba steht unter der GPLv3
Support-Abonnement bezahlte Wartung und Hilfe 350 € je Linux-Server und Jahr
Lastenheft Forderungen des Auftraggebers: was und wofür Leitung Schulung bestätigt es
Pflichtenheft Realisierungsvorgaben des Auftragnehmers: wie und womit SOLL-Konzept von Querwind
Nutzwertanalyse gewichtete Bewertung mehrerer Varianten Varianten A, B und C
TCO Gesamtkosten über die Nutzungsdauer Lizenzen und Abonnements über 5 Jahre
Zum Nachlesen
  • DIN 69901-5:2009, Projektmanagement, Begriffe (Lastenheft, Pflichtenheft)
  • Microsoft Produktbestimmungen (Product Terms), Abschnitt Windows Server: Kernlizenzierung und Zugriffslizenzen
  • Microsoft Lebenszyklusrichtlinie (Fixed Lifecycle Policy) und Windows 11 Release Information
  • Ubuntu Release Cycle (ubuntu.com/about/release-cycle)
  • Samba-Wiki: Setting up Samba as an Active Directory Domain Controller
  • GNU General Public License Version 2 und 3 (gnu.org/licenses)