Was kann der neue Linux-Kernel in Ubuntu 20.04 LTS?

08.05.2020 Von Stephan Fabel *

Anbieter zum Thema

MicroConsult Academy GmbH

emlix GmbH

Linutronix GmbH

Ubuntu 20.04 LTS ist da. Die neueste „Long Term Support“-Version wird mit dem Linux-Kernel 5.4 ausgeliefert. Was bedeutet das für die neueste Ubuntu-Version?

Der neue Kernel unter Ubuntu 20.04 LTS ist auf Leistungsverbesserungen vor allem in Cloud-Umgebungen fokussiert.(Bild: Canonical) — Der neue Kernel unter Ubuntu 20.04 LTS ist auf Leistungsverbesserungen vor allem in Cloud-Umgebungen fokussiert.
(Bild: Canonical)

Ubuntu enthält als einzige Linux-Distribution überhaupt stets den neuesten, stabilen Upstream-Kernel. Er bietet eine Reihe neuer Funktionen, schnellere Bootzeiten, Performance-Verbesserungen sowie Sicherheitsmechanismen.

Die Hauptaufgabe des Kernel-Teams ist es zu definieren, welcher Linux-Kernel in eine langfristige Support-Version von Ubuntu aufgenommen werden sollte. Alle drei Wochen stellt Canonical wichtige Fehlerbehebungen und Sicherheitsaktualisierungen zur Verfügung, um die Funktionsfähigkeit und Sicherheit der Kernel-Module zu gewährleisten. Mit Benchmark-Tests prüft das Canonical-Kernel-Team zudem die Leistungssteigerungen des jeweils neuen Kernels.

Highlights im Ubuntu-Kernel v5.4

Die Kernel-Version unter Ubuntu 20.04 LTS verbessert den Kernel-Sperrmodus aus früheren Ubuntu-Versionen. Lockdown ist ein wichtiges Linux-Sicherheitsmodul, das die Abgrenzung zwischen dem Root-Benutzer und dem Kernel verstärkt und den Root-Zugriff auf verschiedene Teile der Kernel-Funktionalität einschränkt. Die Kernel-Sperre kann zur Laufzeit, zur Boot-Zeit oder zur Erstellungszeit konfiguriert werden.

Kernel-Version 5.4 enthält mit virtio-fs auch einen hochleistungsfähigen, FUSE-basierten Virtio-Treiber für die vollständige Betriebssystem-Virtualisierung. Virtio-fs ermöglicht es einem virtualisierten Gast, Dateisysteme mit dem Host gemeinsam zu nutzen und ein auf den Host exportiertes Verzeichnis zu mounten. Obwohl dies bereits über Lösungen wie NFS oder virtio-9P möglich ist, erreicht virtio-fs dies mit höherer Leistung und Anwendungskompatibilität.

Fs-verity ist ein neuer Support-Layer, mit dem Dateisysteme ähnlich wie dm-verity Dateiverfälschungen erkennen können. Der größte Unterschied zwischen den beiden ist, dass fs-verity auf Datei-Ebene arbeitet, statt Geräte zu blockieren. Fs-verity wird derzeit auf ext4- und f2fs-Dateisystemen unterstützt. Im Prinzip erkennt fs-verity versehentliche (nicht bösartige) Dateibeschädigungen, aber in der Praxis wird es auch als Werkzeug eingesetzt, das die Authentifizierung (zum Erkennen bösartiger Modifikationen) unterstützen soll.

Weitere wichtige Neuerungen des 5.4-Kernels sind dm-clone, das es Benutzern erlaubt, Device-Mapper-Ziele zu klonen, die Unterstützung neuer Intel/AMD-GPUs und das Exfat-Dateisystem. Darüber hinaus verbessern ein neuer Haltpoll-Cpuidle-Treiber und ein passender Governor die Leistung erheblich, da sie es entfernten vCPUs ermöglichen, für eine bestimmte Zeit vor dem Anhalten eine Abfrage auf Seiten des Gasts durchzuführen. Und schließlich bietet blk-iocost, ein neuer I/O-cgroup-Controller, genauere Berechnungen der I/O-Kosten.

Ubuntu-Kernel v5.4 Benchmark-Ergebnisse

Die eingangs erwähnten Benchmark-Tests konzentrierten sich auf die Boot-Zeit und die ssh-Verfügbarkeit. Die Tests liefen mit allen verfügbaren Ubuntu-Kernel-Varianten auf Ubuntu-VMs, die in AWS-, Azure- und Google-Clouds gehostet werden. Eine Kernel-Variante ist eine bestimmte Konfiguration des Kernels, die für die Ausführung in einer bestimmten Umgebung optimiert ist. Beispielsweise ist die AWS-Kernel-Variante so eingestellt, dass sie in der AWS-Cloud optimal funktioniert.

Die Kernel-Benchmarks von Ubuntu im Vergleich zum Vorgänger.(Bild: Canonical) — Die Kernel-Benchmarks von Ubuntu im Vergleich zum Vorgänger.
(Bild: Canonical)

Die verwendeten Cloud-Umgebungen lagen auch in unterschiedlichen Varianten vor, wie z.B. AWS' c5n.xlarge, eine rechenoptimierte Infrastruktur oder Azures Standard_D48_v3 und GCP's g1-micro, die Allzweckmaschinen sind. Für die generischen und Niedriglatenz-Kernel-Varianten wurde der 5.4-Kernel mit v4.15 verglichen, und für die AWS-, Azure- und gcp-Varianten wurde er mit v5.3 verglichen, das in Ubuntu 18.04 LTS enthalten war.

Die vorangestellte Tabelle zeigt einen Auszug des vollständigen Benchmarks pro Kernel-Variante. Ein ungefährer Delta-Bereich zeigt die Zeitunterschiede von allen im Benchmark verwendeten Cloud-Varianten. Die Werte stellen die Kernel-Bootzeit, die Gesamtbootzeit und die ssh-Verfügbarkeitszeit in absteigender Reihenfolge dar. Alle Werte sind in Sekunden angegeben.

Stephan Fabel(Bild: Canonical) — Stephan Fabel
(Bild: Canonical)

Die Tests zeigen Verbesserungen bei der Kernel-Bootzeit um durchschnittlich 2 Sekunden, der Gesamtbootzeit um durchschnittlich 3 Sekunden und der ssh-Verfügbarkeit um durchschnittlich 6 Sekunden. Diese Leistungssteigerungen sollten sich für alle Benutzer bei der Verwendung von Ubuntu 20.04 LTS bemerkbar machen.

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Geschäftliche E-Mail

Bitte geben Sie eine gültige E-Mailadresse ein.

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung. Die Einwilligungserklärung bezieht sich u. a. auf die Zusendung von redaktionellen Newslettern per E-Mail und auf den Datenabgleich zu Marketingzwecken mit ausgewählten Werbepartnern (z. B. LinkedIn, Google, Meta).

Stand: 08.12.2025

Es ist für uns eine Selbstverständlichkeit, dass wir verantwortungsvoll mit Ihren personenbezogenen Daten umgehen. Sofern wir personenbezogene Daten von Ihnen erheben, verarbeiten wir diese unter Beachtung der geltenden Datenschutzvorschriften. Detaillierte Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.

Einwilligung in die Verwendung von Daten zu Werbezwecken

Ich bin damit einverstanden, dass die Vogel Communications Group GmbH & Co. KG, Max-Planckstr. 7-9, 97082 Würzburg einschließlich aller mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen (im weiteren: Vogel Communications Group) meine E-Mail-Adresse für die Zusendung von redaktionellen Newslettern nutzt. Auflistungen der jeweils zugehörigen Unternehmen können hier abgerufen werden.

Der Newsletterinhalt erstreckt sich dabei auf Produkte und Dienstleistungen aller zuvor genannten Unternehmen, darunter beispielsweise Fachzeitschriften und Fachbücher, Veranstaltungen und Messen sowie veranstaltungsbezogene Produkte und Dienstleistungen, Print- und Digital-Mediaangebote und Services wie weitere (redaktionelle) Newsletter, Gewinnspiele, Lead-Kampagnen, Marktforschung im Online- und Offline-Bereich, fachspezifische Webportale und E-Learning-Angebote. Wenn auch meine persönliche Telefonnummer erhoben wurde, darf diese für die Unterbreitung von Angeboten der vorgenannten Produkte und Dienstleistungen der vorgenannten Unternehmen und Marktforschung genutzt werden.

Meine Einwilligung umfasst zudem die Verarbeitung meiner E-Mail-Adresse und Telefonnummer für den Datenabgleich zu Marketingzwecken mit ausgewählten Werbepartnern wie z.B. LinkedIN, Google und Meta. Hierfür darf die Vogel Communications Group die genannten Daten gehasht an Werbepartner übermitteln, die diese Daten dann nutzen, um feststellen zu können, ob ich ebenfalls Mitglied auf den besagten Werbepartnerportalen bin. Die Vogel Communications Group nutzt diese Funktion zu Zwecken des Retargeting (Upselling, Crossselling und Kundenbindung), der Generierung von sog. Lookalike Audiences zur Neukundengewinnung und als Ausschlussgrundlage für laufende Werbekampagnen. Weitere Informationen kann ich dem Abschnitt „Datenabgleich zu Marketingzwecken“ in der Datenschutzerklärung entnehmen.

Falls ich im Internet auf Portalen der Vogel Communications Group einschließlich deren mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen geschützte Inhalte abrufe, muss ich mich mit weiteren Daten für den Zugang zu diesen Inhalten registrieren. Im Gegenzug für diesen gebührenlosen Zugang zu redaktionellen Inhalten dürfen meine Daten im Sinne dieser Einwilligung für die hier genannten Zwecke verwendet werden. Dies gilt nicht für den Datenabgleich zu Marketingzwecken.

Recht auf Widerruf

Mir ist bewusst, dass ich diese Einwilligung jederzeit für die Zukunft widerrufen kann. Durch meinen Widerruf wird die Rechtmäßigkeit der aufgrund meiner Einwilligung bis zum Widerruf erfolgten Verarbeitung nicht berührt. Um meinen Widerruf zu erklären, kann ich als eine Möglichkeit das unter https://contact.vogel.de abrufbare Kontaktformular nutzen. Sofern ich einzelne von mir abonnierte Newsletter nicht mehr erhalten möchte, kann ich darüber hinaus auch den am Ende eines Newsletters eingebundenen Abmeldelink anklicken. Weitere Informationen zu meinem Widerrufsrecht und dessen Ausübung sowie zu den Folgen meines Widerrufs finde ich in der Datenschutzerklärung, Abschnitt Redaktionelle Newsletter.

* Stephan Fabel ist Director of Product bei Canonical. Als Autor bereichert er regelmäßig unser Ubuntu- und Open-Source-Special von Canonical mit neuen Beiträgen.

Dieser Beitrag stammt von unserem Partnerportal Dev-Insider.de.

Canonical will mit Ubuntu 19.10 besseren Multi-Cloud- und Cloud-native-Support bieten sowie die KI-Entwicklung unterstützen. (Canonical)

Canonical ist Advanced Tier Technology Partner im AWS Partner Network (APN) und jetzt auch AWS-Internet-of-Things-(IoT)-Kompetenzpartner. (gemeinfrei, TheDigitalArtist / Pixabay)

(ID:46573714)