Что такое open source

В мире программного обеспечения, где закрытые корпоративные разработки доминируют на рынке, open source представляет собой радикальную альтернативу, построенную на принципах прозрачности, сотрудничества и свободы. Это не просто способ написания кода, а целая философия, определяющая процесс разработки, распространения и использования программ. 

Open source (открытое программное обеспечение) — это ПО, исходный код которого доступен для просмотра, изменения и распространения любому желающему. Пользователи могут изучать, как работает программа, вносить в нее изменения, устранять ошибки и адаптировать ее под свои нужды. Ключевой момент: open source-проекты не только предоставляют исходный код, но и лицензируют его таким образом, чтобы гарантировать сохранение прав и доступность всем пользователям.

История появления open source ПО

В 1950-х и 1960-х годах в университетах и научно-исследовательских институтах программное обеспечение часто разрабатывалось совместно, и его код свободно распространялся между пользователями. Это был период сотрудничества и обмена знаниями. Такой подход позволял исследователям адаптировать, улучшать и развивать программные продукты.

Одним из ключевых моментов в формировании идеологии открытого исходного кода стало появление движения свободного программного обеспечения (Free Software Movement) в 1980-х годах. Движение возглавил Ричард Столлман и его Фонд свободного программного обеспечения (FSF). 

Идеология FSF основывалась на четырех основных свободах: 

• свободе запуска программы для любых целей, 
• свободе изучения и изменения программы, 
• свободе распространения копий программы, 
• свободе распространения модифицированных версий программы. 

Эти свободы, по мнению Столлмана, являются фундаментальными правами пользователей программного обеспечения и необходимы для обеспечения контроля над технологиями, которые они используют.

Термин free software (свободное программное обеспечение) часто путали с бесплатным программным обеспечением, поэтому в 1998 году группа активистов ввела термин open source. Они считали, что этот термин подчеркивает практические преимущества доступа к исходному коду, такие как повышение надежности, безопасности и гибкости программного обеспечения.

В конце 1990-х и начале 2000-х годов открытый исходный код начал набирать популярность благодаря ряду успешных проектов, таких как операционная система Linux, веб-сервер Apache и база данных MySQL. Linux, в частности, стала мощной альтернативой проприетарным операционным системам вроде Windows и была принята многими крупными компаниями и организациями.

Сегодня open source — неотъемлемая часть индустрии программного обеспечения. Многие компании используют open source-технологии в своих продуктах и услугах.

• Облачные технологии. Open source играет важную роль в развитии облачных технологий, таких как Kubernetes и OpenStack. Многие компании предоставляют свои облачные услуги на базе OpenStack. Среди них есть как крупные международные игроки, так и российские компании — например Selectel. OpenStack используется для создания публичной, частной и гибридной облачной инфраструктуры.

• Искусственный интеллект и машинное обучение. Многие библиотеки и инструменты для машинного обучения, такие как TensorFlow и PyTorch, имеют открытый исходный код. Они предоставляют инструменты и ресурсы для создания, обучения и развертывания моделей машинного обучения. Используются как в академических исследованиях, так и в коммерческих проектах для различного спектра задач: от компьютерного зрения до генеративного ИИ.

• Интернет вещей (IoT). Open source используется в разработке платформ и операционных систем для IoT устройств.

Яркими примерами открытого аппаратного обеспечения являются: 

• Arduino — популярная платформа для прототипирования электроники с открытым исходным кодом для аппаратного и программного обеспечения;

• Raspberry Pi — одноплатный компьютер с открытыми спецификациями (хотя некоторые компоненты могут быть проприетарными).

Также можно выделить такую область, как архитектура набора команд (ISA, Instruction Set Architecture). Это фундаментальная концепция в информатике, представляющая собой абстрактную модель компьютера, определяющую то, как программист взаимодействует с аппаратным обеспечением. Проще говоря, ISA — это язык, на котором программное обеспечение разговаривает с процессором.

RISC-V в наибольшей степени соответствует духу и принципам open source, чем любая другая распространенная архитектура набора команд (ISA). Она является ярким примером того, как open source-подход может революционизировать аппаратное обеспечение и стимулировать инновации.

Принципы open source

Open source строится на нескольких фундаментальных принципах, которые отличают его от проприетарного (закрытого) программного обеспечения.

1. Свободный доступ к исходному коду. Это краеугольный камень философии open source. Исходный код программного обеспечения должен быть доступен всем желающим. Прозрачность способствует выявлению ошибок и уязвимостей, которые могут быть быстро устранены сообществом.
2. Свобода распространения. Любой пользователь имеет право распространять open source-программное обеспечение как в исходном, так и в модифицированном виде.
   Рассмотрим ряд примеров.

Linux. Вы можете скачать ядро Linux бесплатно с kernel.org, скопировать его на USB-накопитель, раздать друзьям, установить на свой компьютер и даже продавать диски с Linux (что некоторые компании и делают). При этом необходимо соблюдать условия лицензии GPL.

Mozilla Firefox. Можно свободно скачивать, использовать и распространять Firefox, а также создать свою собственную версию Firefox, добавив в нее свои дополнения или изменения, и распространять ее (при условии соблюдения условий лицензии MPL).

Веб-сервер Apache. Apache широко используется для размещения сайтов. Можно скачать его бесплатно, установить на любом количестве серверов, использовать для размещения своих сайтов и даже предлагать услуги веб-хостинга.

Свободное программное обеспечение — это вопрос свободы, а не цены. Чтобы понимать суть, вы должны думать о свободе как в свободе слова, а не как во free beer.

3. Возможность модификации. Пользователи могут изменять исходный код программы, адаптируя его под свои нужды. Эти модификации могут быть добавлены в основную ветку разработки (если соответствуют требованиям проекта) или использоваться для создания форков — альтернативных версий программы.

4. Отсутствие дискриминации. Лицензия open source не должна отдавать предпочтение какой-либо группе пользователей или сфере деятельности. Программное обеспечение должно быть доступно всем — частным лицам, компаниям или правительственным организациям.

5. Защита целостности авторского исходного кода. Лицензии open source, как правило, требуют, чтобы при распространении модифицированного кода сохранялась информация об оригинальном авторе и внесенных изменениях. Это обеспечивает прозрачность и позволяет отслеживать происхождение кода.
Рассмотри пару кейсов, которые раскрывают суть данного принципа.

Форк проекта. Пользователь создает форк git-репозитория и создает свою модифицированную версию. В данном случае, он должен:

• сохранить информацию об авторстве оригинальной версии (обычно это делается в заголовке файла или в отдельном файле LICENSE);
• указать изменения (например, в файле README или CHANGELOG);
• дать новое название своего репозитория, чтобы исключить путаницы с оригиналом;
• опубликовать изменения в GitHub/GitLab и указать, что файл является форком, а также оставить ссылку на оригинальный репозиторий.

Распространение патчей. Пользователь делает патч с фиксом какой-либо ошибки, найденной в open source-коде. Тогда необходимо указать в своем патче, какой код затрагивается, кем создан патч и в чем его ценность.

6. Свобода распространения лицензии. Права, предоставляемые лицензией open source, должны распространяться на всех, кому передается программа. Это гарантирует, что все пользователи будут иметь одинаковые права и возможности. Существует множество open source-лицензий, которые можно поделить на несколько категорий. 

• permissive-лицензии: MIT License, BSD License, Apache License 2.0;
• copyleft-лицензии: GNU General Public License (GPL), GNU Lesser General Public License (LGPL);
• weak copyleft-лицензии: Mozilla Public License 2.0 (MPL 2.0), Eclipse Public License (EPL).

Подробнее о них мы еще поговорим далее.

7. Технологическая нейтральность. Лицензия не должна ограничивать использование программы в какой-либо конкретной технологии или среде. Открытое программное обеспечение должно быть совместимо с различными операционными системами, аппаратными платформами и так далее.

Соблюдение этих принципов гарантирует, что программное обеспечение остается свободным, доступным и инновационным. Они лежат в основе успешных проектов open source и способствуют созданию устойчивой и процветающей экосистемы.

Преимущества open source

Open source играет огромную роль в современной разработке программного обеспечения. Подавляющее большинство приложений, как коммерческих, так и некоммерческих, используют open source-компоненты. Однако достаточно тяжело дать точную статистическую оценку доли open source-приложений на рынке. Это происходит из-за того, что многие приложения пишутся сообществами и не отслеживаются централизованно. Однако можно выделить несколько ключевых моментов и статистических данных, которые помогут составить общее представление по рынку.

• Преобладание в инфраструктуре. Практически вся инфраструктура интернета и большая часть внутренних инфраструктур компаний работает на open source-операционных системах (Linux), веб-серверах (Apache, Nginx), базах данных (MySQL, PostgreSQL) и языках программирования (Python, PHP, JavaScript). Эта доля стабильно высока и, вероятно, продолжит расти. 
• Доминирование компонентов в разработке. Считается, что от 70% до 90% кодовой базы современных приложений состоит из open source-компонентов. Это означает, что даже в коммерческом программном обеспечении большая часть кода — это open source-библиотеки, фреймворки и инструменты. Источники этой статистики — отчеты компаний, занимающихся анализом программного обеспечения, таких как Mend (ранее WhiteSource), Synopsys, Snyk. Примеры включают библиотеки для пользовательского интерфейса (React, Angular, Vue.js), обработки данных (Pandas, NumPy), сетевого взаимодействия и т.д.
• Прозрачность и контроль. Доступный исходный код позволяет пользователям и разработчикам детально изучить программу, понять ее функциональность и убедиться в отсутствии вредоносного кода или скрытых уязвимостей. Такая прозрачность повышает доверие к программному обеспечению. Кроме того, пользователи имеют полный контроль над программой, могут ее настраивать и адаптировать под свои нужды.
• Совместная разработка и сообщество. Проекты open source обычно развиваются благодаря усилиям большого сообщества разработчиков, которые вносят свой вклад в улучшение и развитие программного обеспечения. Такая совместная работа позволяет быстро выявлять и устранять ошибки, а также добавлять новые функции и возможности. Сообщество open source также предоставляет поддержку пользователям и помогает им решать проблемы.
• Гибкость и настраиваемость. Пользователи могут свободно модифицировать исходный код, чтобы адаптировать программу под свои конкретные требования. Это особенно полезно для организаций, которым нужно специализированное программное обеспечение.
• Экономическая эффективность. Использование open source может быть экономически более выгодным, чем приобретение проприетарного программного обеспечения. Зачастую open source распространяется бесплатно или за небольшую плату, что позволяет сэкономить на лицензионных отчислениях. Кроме того, open source позволяет избежать привязки к одному поставщику и зависимости от его ценовой политики.

• Инновации и развитие. Открытый исходный код способствует инновациям и развитию программного обеспечения. Самый яркий пример — Linux, в который ежегодно тысячи пользователей делают вклад. Любой разработчик может использовать open source-код в своих проектах, это стимулирует создание новых улучшенных программных продуктов. Кроме того, сообщество open source часто является площадкой для экспериментов и внедрения новых технологий.

Недостатки open source

Несмотря на неоспоримые преимущества open source, его использование сопряжено с рядом потенциальных проблем, которые необходимо учитывать перед принятием решения о внедрении того или иного решения. Оценка этих недостатков позволит избежать неприятных сюрпризов и более эффективно использовать возможности open source в долгосрочной перспективе.

• Отсутствие гарантий и поддержки. В отличие от проприетарного программного обеспечения, open source обычно не предоставляется с гарантией качества и официальной технической поддержкой. Ответственность за надежность и работоспособность программы лежит на пользователе. Хотя сообщество open source предоставляет поддержку, она не всегда бывает качественной и быстрой.
• Сложность внедрения и настройки. Программное обеспечение open source часто требует значительных усилий на внедрение и настройку, особенно если необходимо интегрировать его с существующими системами. Проприетарные продукты обычно предлагают готовую к использованию функциональность, и это упрощает процесс внедрения.
• Проблемы с лицензированием. Разные лицензии с открытым исходным кодом имеют разные условия использования, которые необходимо учитывать. Неправильное использование лицензии может привести к юридическим последствиям. Проблемы с лицензированием в open source возникают достаточно часто, вот несколько таких примеров. 

Нарушение условий лицензии. Компания использует в своем проприетарном коммерческом продукте open source-библиотеку, лицензированную по GPLv3. GPLv3 требует, чтобы производные работы также распространялись под GPLv3, однако компания этого не делает, и исходный код их продукта не публикуется.

Конфликт лицензий. Проект пытается объединить код из двух open source-библиотек: одна лицензирована по GPLv2, а другая — по Apache 2.0. GPLv2 — это лицензия, требующая, чтобы производные работы распространялись под GPLv2. Apache 2.0 — более разрешительная лицензия, позволяющая использовать код в проприетарных проектах без обязательного открытия исходного кода. Прямое объединение кода может создать конфликт, поскольку Apache 2.0 позволяет использование в проприетарных проектах, что не совпадает с требованиями к производным работам GPLv2.

• Риски безопасности. Несмотря на прозрачность исходного кода, open source ПО не застраховано от уязвимостей и рисков безопасности. Злоумышленники могут обнаружить уязвимости в коде и использовать их для атак. Поэтому важно своевременно устанавливать обновления безопасности и принимать меры для защиты системы.
• Фрагментация экосистемы. В мире open source есть множество альтернатив, которые решают одну и ту же задачу разными способами. Пользователям приходится тратить время и ресурсы на изучение различных вариантов и сравнение их характеристик.

Лицензии open source

Лицензии определяют права и обязанности как авторов, так и пользователей, обеспечивая баланс между свободой распространения и защитой интеллектуальной собственности. Лицензии open source гарантируют, что исходный код доступен для просмотра, модификации и распространения, но при этом могут накладывать определенные ограничения. 

Рассмотрим основные типы лицензий open source, их характеристики и применение.

Лицензии с разрешительной моделью

Лицензии с разрешительной моделью — это один из самых распространенных типов лицензий open source. Они не требуют, чтобы производные работы распространялись под той же лицензией. Это означает, что разработчики могут интегрировать открытый исходный код в проприетарное программное обеспечение без необходимости открытия его исходного кода.

• MIT License. Одна из наиболее простых и популярных лицензий с разрешительной моделью. Она позволяет использовать, копировать, изменять, объединять, публиковать, распространять, сублицензировать и продавать программное обеспечение без каких-либо ограничений. Единственное требование — сохранение уведомления об авторских правах и отказ от ответственности в каждой копии программного обеспечения.
• Apache License 2.0. Предоставляет право использовать, копировать, изменять и распространять программное обеспечение, а также сублицензировать его. Важным аспектом Apache License 2.0 является предоставление пользователям лицензии на патенты, принадлежащие авторам программного обеспечения. Это означает, что пользователи защищены от патентных исков, связанных с использованием данного ПО.
• Berkeley Software Distribution (BSD) Licenses. Семейство BSD Licenses включает несколько разрешительных лицензий, таких как BSD 2-Clause (Simplified BSD License) и BSD 3-Clause (New BSD License). Эти лицензии схожи с MIT License и Apache License 2.0 в том, что они предоставляют пользователям широкую свободу в использовании, модификации и распространении программного обеспечения. Они требуют только сохранения уведомления об авторских правах и отказа от ответственности.

Взаимные лицензии (Copyleft)

Требуют, чтобы производные работы распространялись под той же лицензией. Это означает, что если вы изменяете или расширяете ПО, распространяемое под copyleft-лицензией, то вы обязаны предоставить исходный код вашей производной работы под той же copyleft-лицензией. Такой подход гарантирует, что все будущие версии программного обеспечения останутся с открытым исходным кодом.

• GNU General Public License (GPL). Одна из самых известных и широко используемых copyleft-лицензий. Она требует, чтобы любое программное обеспечение, которое включает код, лицензированный под GPL, также было лицензировано под GPL. Существует несколько версий GPL, каждая из которых имеет свои особенности и нюансы. GPL обеспечивает надежную защиту open source-принципов, но может не подойти разработчикам, желающим интегрировать open source-код в проприетарные продукты.
• GNU Lesser General Public License (LGPL). Более мягкая версия GPL, которая позволяет использовать лицензированный под LGPL код в проприетарных программных продуктах без необходимости лицензирования всего продукта. Часто используется для библиотек и компонентов, которые разработчики хотят использовать в различных программных проектах.
• Mozilla Public License (MPL). Обеспечивает баланс между свободой использования и защитой принципов open source. MPL требует, чтобы изменения в лицензированном под MPL коде были открыты, но позволяет закрывать исходный код других частей производного ПО.

Есть и другие категории лицензий, ориентированные на конкретные типы контента. Например, Creative Commons для изображений и текстов, а также лицензии, разработанные для специфических потребностей отдельных проектов или сообществ. Выбор конкретной лицензии зависит от целей автора и приоритетов, будь то максимизация свободы использования или защита принципов open source.

Внедрение open source-решений в корпоративные системы

Решения с открытым исходным кодом все чаще становятся привлекательной альтернативой проприетарному программному обеспечению. Однако внедрение open source в корпоративные системы требует тщательного планирования и обеспечения безопасности.

Чтобы успешно и безопасно внедрить open source в корпоративные системы, необходимо разработать четкую стратегию, охватывающую все этапы процесса — от выбора решения до его эксплуатации и поддержки.

1. Оценка потребностей и выбор решения. Прежде всего, необходимо определить конкретные бизнес-задачи, которые планируется решить с помощью open source. Затем следует провести тщательный анализ доступных решений и сравнить их функциональность, производительность, безопасность и надежность. При выборе следует учитывать лицензионные условия, размер и активность сообщества, а также репутацию проекта. Важно обратить внимание на наличие документации, форумов поддержки и примеров использования.
2. Тестирование и интеграция. После выбора решения необходимо протестировать его в контролируемой среде, чтобы убедиться в совместимости с существующей инфраструктурой и соответствии требованиям безопасности. Интеграция open source-решения с корпоративными системами должна осуществляться постепенно, с проведением регулярного мониторинга и анализа производительности. Важно разработать план отката на случай проблем.
3. Управление уязвимостями. Безопасность open source-решений требует постоянного внимания. Необходимо регулярно отслеживать информацию об обнаруженных уязвимостях и оперативно устанавливать обновления безопасности. Рекомендуется использовать автоматизированные инструменты для сканирования кода на наличие уязвимостей и управления конфигурациями безопасности. Также важно обучать сотрудников основам безопасной разработки и эксплуатации open source-решений.
4. Соблюдение лицензионных требований. Несоблюдение лицензионных требований может привести к юридическим последствиям. Важно документировать использование open source-компонентов в проектах и вести учет лицензий. В случае модификации открытого кода необходимо учитывать требования лицензии в отношении распространения изменений.
5. Поддержка и сопровождение. В отличие от проприетарного программного обеспечения, решения с открытым исходным кодом, как правило, не предоставляют специализированную техническую поддержку. Компаниям необходимо самостоятельно обеспечивать ее. Этот процесс может включать в себя создание собственной команды специалистов, привлечение внешних консультантов или использование платных услуг поддержки от сообщества open source.

Open source сообщества в России

Первые ростки open source в России появились еще в советские времена. Тогда энтузиасты обменивались знаниями и кодом обходными путями в условиях ограниченного доступа к западным технологиям. После 90-х движение open source получило новый импульс. Появились первые сообщества, которые занимались локализацией и адаптацией зарубежных проектов, а также разработкой собственных решений.

С развитием интернета и распространением компьютеров open source-сообщества стали более организованными и структурированными. Форумы, рассылки и позже социальные сети стали платформой для обмена знаниями, совместной разработки и организации мероприятий. Ключевым фактором роста стало понимание преимуществ open source: открытость, прозрачность, возможность внесения изменений, отсутствие лицензионных ограничений и, конечно, наличие широкого сообщества поддержки.

Современный ландшафт open source-сообществ в России

Сегодня open source-сообщества в России представляют собой разнообразную экосистему, объединяющую разработчиков, системных администраторов, пользователей, студентов и просто энтузиастов с общими интересами. Они охватывают различные области IT — от операционных систем и баз данных до веб-разработки, машинного обучения и интернета вещей.

Некоторые сообщества сосредоточены на конкретных технологиях или проектах — например, сообщества пользователей Linux, Python, PostgreSQL, Kubernetes и других популярных open source-инструментов. Другие сообщества ориентированы на решение конкретных задач или проблем — например, сообщества разработчиков веб-приложений, мобильных приложений или систем автоматизации. 

Важную роль в развитии open source в России играют университеты и образовательные учреждения. Они не только готовят кадры, владеющие соответствующими технологиями, но и проводят исследования, разрабатывают собственные проекты и активно взаимодействуют с индустрией.

Часто в рамках этих сообществ проходят конференции, митапы и хакатоны. Они позволяют участникам обмениваться опытом, узнавать о новых технологиях, находить единомышленников и представлять свои проекты. 

Примеры решений c открытым исходным кодом

Приведу примеры известных open source-решений, демонстрирующих возможности и широкий охват этого подхода в разработке программного обеспечения.

Операционные системы

• Linux. Ядро операционной системы, лежащее в основе множества дистрибутивов, таких как Ubuntu, Fedora, Debian, Red Hat Enterprise и Android. Linux известен стабильностью, безопасностью и гибкостью, это делает его предпочтительным выбором для серверов, встроенных систем и настольных компьютеров.

• FreeBSD. Еще одна Unix-подобная операционная система, известная надежностью и производительностью. FreeBSD часто используется в серверных средах и в качестве платформы для разработки.

Веб-серверы

• Apache HTTP Server. Самый популярный веб-сервер в мире, используется для обслуживания большей части сайтов в интернете. Apache славится модульной архитектурой, позволяющей расширять его функциональность с помощью различных модулей.

• Nginx. Высокопроизводительный веб-сервер и обратный прокси-сервер. Его часто используют для обработки больших объемов трафика и ускорения работы сайтов. Известен масштабируемостью и эффективностью.

Базы данных

• MySQL. Одна из самых популярных систем управления реляционными базами данных в мире. Используется для хранения и организации данных в веб-приложениях, корпоративных системах и других областях.

• PostgreSQL. Мощная и надежная объектно-реляционная СУБД, известная поддержкой расширенных функций и стандартов SQL. PostgreSQL часто используют в проектах, требующих высокой целостности данных и соответствия стандартам.

• MongoDB. NoSQL база данных с документоориентированным подходом к хранению данных. MongoDB отлично подходит для приложений, требующих гибкой схемы и высокой масштабируемости.

Языки программирования и среды разработки

• Python. Универсальный язык программирования с широким спектром библиотек и фреймворков. Используется в веб-разработке, Data Science, машинном обучении и многих других областях.
• Java. Объектно-ориентированный язык программирования, используемый для разработки кроссплатформенных приложений, корпоративных систем и Android-приложений
• PHP. Популярный язык программирования для веб-разработки для создания динамических сайтов и приложений.
• JavaScript. Язык программирования для создания интерактивных страниц и приложений.
• Node.js. Среда выполнения JavaScript, позволяющая запускать JavaScript на сервере.
• Eclipse. Интегрированная среда разработки (IDE) с открытым исходным кодом. Поддерживает множество языков программирования и платформ.
• Visual Studio Code. Бесплатный редактор кода от Microsoft с поддержкой множества языков программирования и расширений.

Офисное программное обеспечение

• LibreOffice. Бесплатный офисный пакет, включающий текстовый процессор, электронную таблицу, программу для создания презентаций и другие инструменты. Альтернатива Microsoft Office.

Системы управления контентом (CMS)

• WordPress. Самая популярная CMS в мире, используется для создания блогов, сайтов и онлайн-магазинов.
• Drupal. Мощная и гибкая CMS, используется для создания сложных веб-приложений и корпоративных веб-сайтов.
• Joomla. CMS, которая предлагает баланс между простотой использования и гибкостью.

Эти примеры — лишь небольшая часть. Open source-решения продолжают развиваться и вносить вклад в инновации в различных областях технологий. Они предлагают проприетарному ПО гибкую, свободную и прозрачную альтернативу.

Open source — это не только техническое решение, но и отражение ценностей сотрудничества, прозрачности и свободы, которые продолжают вдохновлять разработчиков и пользователей по всему миру.