Live CD

Live CD alebo live distribúcia je operačný systém uložený na bootovateľnom médiu, ktorý môže byť spustený bez nutnosti inštalácie do pevnej pamäte počítača, akou je napr. pevný disk. Zvyčajne je live distribúcia pomenovaná po médiu na ktorom je uložená, ako napr. CD-ROM alebo DVD (live CD/DVD) alebo Jednotka USB flash (live USB).

Pojem "live" je odvodený zo skutočnosti, že tieto "softvérové distribúcie" obsahujú kompletný a funkčný operačný systém na danom distribučnom médiu.

Live distribúcia pritom nemení operačný systém, súbory, ani programy už nainštalované v pevnej pamäti počítača, pokým mu to nie je priamo nariadené. Live distribúcie často obsahujú mechanizmy a utility na trvalú inštaláciu, vrátane nástrojov na rozdelenie pevného disku na viacero partícií.

Štandardne má používateľ možnosť vrátiť počítač do jeho pôvodného stavu (pred spustením live distribúcie) a to vytiahnutím resp. odpojením live média od počítača a jeho následnom rebootovaní. Pri spustení bez permanentnej inštalácie sa súbory, ktoré by boli normálne zapísané do pevnej pamäte, ukladajú do operačnej pamäte, typicky do RAM disku. To ale uberá priestor pamäte RAM, ktorá by ináč mohla byť použitá ostatnými aplikáciami, čo čiastočne znižuje výkon. Nájdu sa však aj distribúcie, ktorým pre spustenie grafického prostredia stačí len 32MB RAM.

Niektoré distribúcie ponúkajú možnosť nainštalovať operačný systém z distribučného média na pevný disk počítača (označujú sa aj ako inštalačné live distribúcie).

História

Kompaktný disk, pôvodne navrhnutý na záznam zvuku, bol prispôsobený na ukladanie a distribuovanie veľkého množstva počítačových dát. Medzi tieto dáta patria aj aplikácie, či operačný systém a to aj vo forme komprimovaných archívov. Časom sa ukázalo, že je praktické spúšťať počítač priamo z kompaktného disku, so základným systémom, s cieľom inštalovať kompletný operačný systém na pevný disk.

Prvé mechaniky na čítanie kompaktných diskov boli príliš pomalé na to aby sa z nich spúšťal komplexnejší operačný systém. Často sa stávalo, že ani samotné počítače neboli schopné bootovať s kompaktných diskov. Keď boli operačné systémy distribuované na kompaktných diskoch, diskety ako aj inštalačné CD samotné bootovali špecificky s cieľom nainštalovať sa na pevný disk.

Začiatky Linuxových Live CD

Hoci prví linuxoví vývojári a užívatelia boli schopný využiť výhody lacných optických diskov a rýchlo klesajúcich cien CD mechaník pre osobné počítače, CD s linuxovými distribúciami boli po väčšine využívané ako kolekcie inštalačných balíčkov, ktoré museli byť najskôr permanentne nainštalované na pevný disk cieľového počítača.

Ale v tomto prípade sa voľný operačný systém linux stretával s odporom medzi zákazníkmi, v dôsledku zložitosti, námahy a risku, ktorý bolo nutné podstúpiť inštaláciou ďalšej partície (oblasti) na pevný disk, používajúcej súborový systém ext2.

Výraz "live CD" vznikol v dôsledku masívneho rozšírenia dostatočne veľkých RAM pamätí a nástupu 52x rýchlostných CD mechaník a napaľovačiek, keď sa stalo pohodlným a praktickým spúšťať jadro, X server, správcu okien a aplikácie pre grafické prostredie priamo z CD bez potreby prenosu operačného systému na pevný disk.

Toto bola nová a odlišná situácia pre linux, ako ostatné operačné systémy, pretože aktualizácie a vylepšenia boli vydávané veľmi rýchlo. Rôzne distribúcie a verzie boli ponúkané online a zvlášť preto, že používatelia si ich napaľovali na vlastné CD nosiče.

Kopírovanie linuxu z inštalačného média bolo pohodlné na rozdiel od aktívneho brzdenia a znechucovania vyžadovaním zadávania dlhých a zložitých sériových čísel, navyše ešte aj zdĺhavou a komplikovanou inštaláciou.

Prvým linuxovým live CD bol Yggdrasil Linux (vydaný v roku 1995), hoci v praxi nefungoval veľmi dobre, vďaka nízkej priepustnosti vtedajších CD mechaník. V roku 2003 bola vydaná distribúcia Knoppix, odvodená z Debianu, ktorá mala úspech ako systém na záchranu dát a zároveň aj ako hlavná distribúcia v svojom pravom slova zmysle. Od roku 2003 sa popularita live CD podstatne zvýšila, čiastočne aj vďaka Linux Live scripts a remastersys, ktoré uľahčili tvorbu vlastných live systémov.

Väčšina dnešných populárnych linuxových distribúcií je dostupná aj vo forme live CD, ktoré je tiež v mnohých prípadoch preferovaným inštalačným médiom.

Použitie

Niektoré live distribúcie sú navrhnuté ako ukážkové "demo" konkrétneho operačného systému (zvyčajne Linuxu, alebo aj iného free alebo open source operačného systému).

Niektoré live CD môžu byť celé nahraté do operačnej pamäte, aby sa CD mechanika uvoľnila na iné účely. Kopírovanie obsahu CD do pamäte je stále pomalšie ako klasické spustenie z pevného disku a preto sa nevyužíva príliš často. Jeho hlavné výhody sa prejavia pri menších distribúciách. Vytvorenie kópie súborového systému v operačnej pamäti môže priniesť podstatný nárast výkonu, pretože pamäť RAM je rádovo niekoľkonásobne rýchlejšia ako pevný disk. V dôsledku absencie pohyblivých častí v pamätiach RAM, môže systém z live CD nahratý do operačnej pamäte bežať s podstatne vyšším výkonom.

^[1] Skúsený používateľ operačného systému je schopný pomocou live distribúcie zistiť, či a do akej miery je daný operačný systém kompatibilný s danou hardvérovou konfiguráciou a prítomnými periférnymi zariadeniami. Takto je možné ešte pred kúpou softvéru zistiť jeho kompatibilitu s počítačom, či jeho perifériami.^[1] Live distribúcia môže byť použitá aj na záchranu dát z diskov na ktorých nastala porucha a nie je z nich možné spustiť pôvodne nainštalovaný operačný systém. Niektoré live CD umožňujú záchranu dát aj z Windows partícií, USB kľúčov, pamäťových kariet, sieťových, či iných prístupných médií.

Live distribúcie môžu byť použité za rôznym účelom, pričom poskytujú prostredie na:

voliteľnú inštaláciu linuxovej distribúcie na pevný disk
testovanie nových verzií softvéru
testovanie hardvéru
opravu a obnovu systému
bezpečné použitie systému neregistrovaným používateľom
prelomenie/kradnutie hesiel
testovanie sieťovej bezpečnosti
ako záloha v prípade zlyhania pevného disku.

Použitie live CD softvéru

Balenie softvérového vybavenia na inštalačné live CD môže byť často výhodné aj vďaka tomu, že samotný obraz (image) takéhoto média môže okrem reálneho hardvéru aj na väčšine virtuálnych strojov.

To umožňuje vývojárom vyhnúť sa zložitej podpore množstva nekompatibilných formátov diskových obrazov jednotlivých virtuálnych strojov. Postačujúca je tak podpora štandardne používaných diskových obrazov.

Štandardne po nabootovaní počítača z live CD, beží softvér v dočasnom demo režime alebo sa natrvalo nainštaluje na dostupné pamäťové médium v prípade, že ho používateľ na to vyzve.

Prístup k obsahu live CD bez napaľovania

K súborom z ISO obrazu live distribúcie je možné pristupovať z Microsoft Windowsu pomocou emulátora diskových obrazov akým je napr. program Daemon Tools, alebo v Unixových systémoch pripojením (namontovaním) loop zariadenia do súborového systému.

Po namontovaní súborového systému live CD, sa stane jeho obsah prístupný priamo aj bez bootovania.

Spoločné črty

Niektoré live distribúcie prichádzajú s inštalačnou utilitou, spustiteľnou kliknutím na ikonu z plochy, ktorá nainštaluje systém na pevný disk alebo USB kľúč. Väčšina live distribúcií dokáže pristupovať k informáciám na interných alebo externých diskoch, či USB kľúčoch.

Live distribúcie sú spravidla spúšťané z médií určených len na čítanie, pričom nevyžadujú skopírovanie na prepisovateľné médium (napr. pevný disk), ani kompletné skopírovanie s cieľom inštalovať rozširujúci softvér; samozrejme sa nájdu aj výnimky ako Morphix a Puppy Linux, ktoré sú jednými z tých distribúcií, ktoré sú schopné ukladať súbory na samotné live CD alebo na iné multisession médium a umožňujú tak používateľom prenos dát, pridaných programov a upravených nastavení spoločne vedľa seba na optickom disku.

Väčšina live distribúcií je založená na linuxe, pretože práve tento operačný systém mohol toho najviac získať ponúkaním voľne šíriteľných skúšobných a demonštračných verzií, bez nároku na poplatky, či autorské práva. Dnes je termín "live distribúcia" zaužívaný aj ostatnými operačnými systémami ako OpenSolaris, BeleniX a ďalšie založené na Solarise. Medzi ostatné "live" operačné systémy patria ReactOS, NetBSD, FreeBSD, OpenBSD, MINIX 3, Plan 9 od Bell Labs, MorphOS and FreeDOS.

Aj keď Mac OS a rôzne vydania Microsoft Windows dokážu fungovať ako "live CD", niesu natoľko populárne. To môže byť spôsobené tým, že tieto systémy sú určené na spúšťanie z CD len s cieľom riešiť problémy, opravy a inštalácie systému. Stále však rastie počet aplikácií založených na operačnom systéme Windows ako Windows PE, Windows RE a BartPE, ktoré fungujú podobne ako live distribúcie.

Za prvý operačný systém pre osobný počítač na CD podporujúci "live" operácie by mohol byť považovaný AmigaOS, ktorý sa dal spustiť z CD na Amige CDTV už v roku 1990. Skoršími príkladmi live operačných systémov sú operačné systémy používané z diskety a to veľmi rozšírený DOS.

Na rozdiel od predošlých operačných systémov na optických médiách, Linux "live CD" boli špeciálne navrhnuté aby bežali bez inštalácie na iné médium, akým je napr. pevný disk. Koncepcia live distribúcie bola pôvodne určená na presadenie linuxu a predvedenie možností voľného open source operačného systému na tradične používaných počítačoch s už nainštalovaným systémom Microsoft Windows.

Bootovateľné médiá pre bežné počítače sú prevažne vo formáte podliehajúcom El Torito špecifikácii. Na rozdiel od nich, množstvo linuxových live distribúcií používa komprimovaný obraz súborového systému s použitím cloop komprimovaného loopback drivera alebo squashfs komprimovaný súborový systém, ktorý má vo všeobecnosti dvojnásobnú efektívnu kapacitu. Jeho nevýhodou je však spomalenie spúšťania aplikácií.

Výsledné prostredie môže byť veľmi bohaté: systém Knoppix obsahuje typicky okolo 1200 rôznych softvérových balíčkov. Live distribúcie sú povestné podporou pokročilej autokonfigurácie a plug-and-play funkcionality. To uľahčuje ich použitie aj menej zdatným používateľom, nakoľko ich odbremeňuje od opakovanej konfigurácie systému po každom spustení.

Techniky

Súborový systém určený len na čítanie, akým je napr. CD-ROM má jeden hlavný nedostatok, čím je nemožnosť ukladania akýchkoľvek spracovávaných dát. Riešením je použitie dočasného zapisovateľného priestoru vo forme RAM disku. Základné linuxovské priečinky "/home" (obsahujúci používateľove osobné a konfiguračné súbory) a "/var" (obsahujúci rozličné dáta) sú umiestnené v ramdisku, pretože tie systém neustále aktualizuje. Puppy linux umožňuje uložiť stav systému tak, že po najbližšom spustení je možné vrátiť sa k rozrobenej práci. Pri každom bootovaní sa skontroluje, či existuje špecifický súbor obsahujúci uložené zmeny. Ak áno súbor sa použije.

V moderných live distribúciách je začlenenie ramdisku do súborového systému riešené technikami tranparentného programovania ako napr. UnionFS alebo AuFS. V systéme MS-DOS, existoval za podobným účelom program ramdrive.sys.

Dôležitou vlastnosťou live distribúcií je schopnosť detegovať veľké množstvo hardvérových zariadení (vrátane sieťových, grafických a iných kariet). To je ľahko dosiahnuté pomocou správcu zariadení udev alebo technológie hotplug, ktorý je spoločnou súčasťou všetkých distribúcií založených na linuxovom jadre 2.6.

Cheat kódy

Počas inicializácie live CD môže používateľ pomocou takzvaných cheat kódov ovplyvniť správanie pri spustení. Kódy sa líšia v závislosti od distribúcie, často môžu byť nastavené pomocou funkčných klávesov.