¶ Введение
На заре разработки Linux установить приложение можно было только путем скачивания и компиляции исходников программы. Из-за использования сразу нескольких утилит и ошибок, возникавших в процессе сборки, установка одной программы отнимала много времени.
Чтобы сделать систему дружелюбней к пользователю, были разработаны пакетные менеджеры, которые полностью автоматизировали установку программ. Инсталляция приложений в них производится из пакетов – архивов с файлами скомпилированной программы. Исключение — система Gentoo, где менеджер компилирует программы по подготовленным скриптам.
Большинство популярных дистрибутивов на базе Unix/Linux уже оснащены пакетными менеджерами, способными устанавливать любое программное обеспечение. Будь то внешнее приложение или компоненты ОС. В этом заключается основное различие между пакетным менеджером и инсталлятором. Последний нужен для установки только одной специфической программы, тогда как система управления пакетами — универсальный установщик ПО.
Все пакетные менеджеры Linux имеют свой список репозиториев – серверов с базой пакетов. Во время установки алгоритм менеджера находит необходимый пакет в базе и производит автоматическое скачивание, установку и настройку.
¶ Теоретические основы
¶ Категории пакетных менеджеров
- Высокоуровневые менеджеры. Применяются для поиска и скачивания пакетов из репозиториев. В процессе работы могут задействовать низкоуровневые менеджеры для инсталляции загруженных программ.
- Низкоуровневые менеджеры. Используются для установки локальных пакетов, загруженных вручную пользователем, или высокоуровневым пакетным менеджером.
¶ Распространенные форматы пакетов
- DEB (.deb). Самый популярный формат пакетов дистрибутива Debian и его ближайших родственников — Ubuntu, MX Linux, Pop!_OS, elementary OS и других.
- RPM (.rpm). Разработан компанией Red Hat и внедрен в дистрибутив RHEL. Также применяется в таких системах как Fedora и CentOS.
- TAR.XZ. Стандартный тип пакетов для дистрибутива ArchLinux и его производных — Manjaro, ARCOLINUX и других.
- Ebuild (.ebuild). Скрипт bash-сценария для компиляции программ в дистрибутивах Gentoo и Calculate Linux.
¶ Разрешение зависимостей
Для корректного функционирования пакетных менеджеров необходимо корректное отслеживание пакетных зависимостей. Зависимости – список дополнительных пакетов и библиотек, участвующие в работе программы. Во время установки приложения пакетный менеджер или компилятор считывают специальный файл со списком зависимостей, а после проверяют их наличие в системе.
Если важная зависимость будет не удовлетворена при установке программы низкоуровневым менеджером, то будет выдана ошибка с названием отсутствующего пакета. В подобной ситуации проблема решается отдельной установкой недостающего пакета.
При использовании высокоуровнего пакетного менеджера для установки программы, зависимые пакеты будут установлены в автоматическом режиме, без вмешательства пользователя.
¶ Высокоуровневые пакетные менеджеры
¶ APT
APT (Advanced Packaging Tool) – консольная утилита, выполняющая роль «поисковика» и загрузчика пакетов из репозиториев. Установка скачанных пакетов производится утилитой DPKG. Благодаря эффективному разрешению зависимостей, пакетный менеджер APT используется по умолчанию в дистрибутивах с архитектурой Debian и поддерживает систему в актуальном состоянии.
Список репозиториев хранится в файле «/etc/apt/sources.list» и может быть изменён пользователем в любой момент для установки или обновления программы, не входящей в базу дистрибутива. Установка скачанных пакетов производится утилитой DPKG.
Изначально APT разрабатывался только для работы с пакетами DEB, использующихся в Debian и родственных ОС (Ubuntu, Linux Mint). Позже в него была добавлена поддержка rpm-файлов. Благодаря этому, установить софт привычным образом можно даже в дистрибутивах RED HAT и его производных (Fedora, CentOS и др.).
Оболочки APT
Для упрощения работы с APT можно использовать консольные оболочки APTITUDE или Synaptic.
¶ YUM
YUM (Yellowdog Updater, Modified) – высокоуровневый пакетный менеджер, написанный на языке Python для систем RED HAT (RHEL, CentOS, Fedora). Программа представляет собой своеобразную оболочку для утилиты RPM.
В задачу YUM входит скачивание и обновление пакетов из репозиториев, а также удовлетворение зависимостей во время установки программы.
¶ DNF
DNF (Dandified YUM) – модифицированная версия пакетного менеджера YUM на языке на Python. Разработка утилиты начата в 2011 году. В 2015 году DNF стал основным менеджером пакетов для системы Fedora 22. В DNF были исправлены такие недостатки YUM, как некорректная установка зависимостей, низкая скорость работы, большое потребление оперативной памяти.
¶ Pacman
Pacman – высокоуровневый пакетный менеджер системы Arch Linux и его родственных дистрибутивов (Manjaro, EndeavourOS и др.). Программа написана на языке C# и совмещает высокую функциональность, легкость и производительность. В качестве пакетов используются архивы pkg.tar.xz.
¶ Особенности
- В Pacman совмещены функции работы с репозиториями и установка пакетов в систему, в отличие от систем Debian или Red Hat.
- В систему устанавливается новейшее ПО, благодаря модели обновлений «плавающий релиз» (rolling-release).
- В репозиториях Pacman располагаются заранее собранные пакеты, что значительно ускоряет процесс инсталляции программ.
- Поддержка работы с репозиторием AUR.
Компиляция программы производится только в том случае, если пакет взят из репозитория AUR (Arch User Repository). Он содержит более 54000 пакетов и активно поддерживается обычными пользователями и администраторами ArchLinux.
Перед тем, как попасть в официальный репозиторий дистрибутива, пакеты проходят тщательный отбор в репозиториях AUR. Репозиторий AUR, в отличие от официального репозитория, содержит скрипты PKGBUILD для самостоятельной сборки пакета в системе пользователя. Для компиляции используется скрипт MakePKG.
¶ Низкоуровневые пакетные менеджеры
¶ DPKG
DPKG (Debian Package) – система управления пакетами в Debian и дистрибутивах на его основе, например Ubuntu.
Утилита DPKG появилась в дистрибутиве Debian в 1995 году. Низкоуровневый пакетный менеджер создан только для работы с локальными DEB пакетами и не может самостоятельно разрешать зависимости, а также скачивать пакеты из репозиториев.
¶ Особенности
- Поддерживает добавление архитектур из других дистрибутивов Linux.
- DPKG выполняет работу только с локальными пакетами.
- Под архитектуру DEB выпущено более 55000 пакетов.
Пакеты DEB – это архивы с набором установочных файлов. Для установки в систему необходимой программы из репозиториев создан высокоуровневый пакетный менеджер APT, который параллельно работает с DPKG.
¶ RPM
RPM (Red Hat Package Manager) – формат пакетов и низкоуровневый пакетный менеджер систем RED HAT (RHEL, CentOS, Fedora и др.) Как и DPKG, способен работать только с локальными файлами.
Пакетный менеджер выпущен в 1997 году. Он работает с пакетами RPM. В отличие от DEB, пакеты RPM архивируются утилитой cpio, сжимающий пакет алгоритмом gzip.
¶ Особенности
- Обновление программ производится в ускоренном режиме, благодаря замене только отредактированных разработчиком элементов пакета.
- Для скачивания, обновления пакетов, а также разрешения зависимостей придётся использовать пакетные менеджеры более высокого уровня (YUM, DNF).
- Начиная с 2010 года, пакеты подписываются с хешем MD5. Это исключает вероятность изменения файла RPM злоумышленником для внедрения вирусного кода.
¶ Portage
Portage – система управления пакетами Gentoo или Calculate Linux. Установка программ для данного дистрибутива несколько отличается от остальных систем Linux. В Gentoo пакетный менеджер использует исключительно исходный код, а не готовые пакеты для установки программ.
¶ Особенности
- Программы собираются под пользовательскую систему и железо, что обеспечивает стабильную работу ОС.
- По сравнению с распаковкой программ у других пакетных менеджеров, компиляция в Portage занимает много времени. Например, полный пакет LibreOffice компилируется от 4 часов и более.
- Пользователь может гибко настроить параметры компиляции и полностью управлять процессом сборки. Например, поставить операцию на паузу и продолжить позже.
- Для обновления установленного ПО используется система rolling-release, благодаря которой в репозитории дистрибутива поставляются пакеты последней версии, опубликованные разработчиком в течение 1-2 дней.
Установка программ из репозиториев чаще всего производится с помощью интерфейса Emerge. Для добавления дружелюбности системе, также можно использовать графическую оболочку Kuroo.