華為全聯(lián)接2021上全新發(fā)布版歐拉開源操作系統(tǒng)，引發(fā)了業(yè)界和媒體的廣泛關(guān)注。
作為面向數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的開源操作系統(tǒng)，歐拉開源操作系統(tǒng)可廣泛部署于服務(wù)器、云計(jì)算、邊緣計(jì)算、嵌入式等各種形態(tài)設(shè)備，應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋IT、CT和OT，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一操作系統(tǒng)支持多設(shè)備，應(yīng)用一次開發(fā)覆蓋全場(chǎng)景。
在歐拉的發(fā)展上，華為一直采取開放的態(tài)度。華為輪值董事長徐直軍明確表示，歐拉開源操作系統(tǒng)定位為未來的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的操作系統(tǒng)，不僅僅是服務(wù)于鯤鵬，也能支持X86;同時(shí)支持邊緣計(jì)算，也能支持云基礎(chǔ)設(shè)施，還準(zhǔn)備發(fā)展一個(gè)分支，未來去支持嵌入式設(shè)備。徐直軍說，歐拉開源操作系統(tǒng)將全部開源，讓更多的企業(yè)參與進(jìn)來，大家共同把它做得更好，讓其適配更多場(chǎng)景。
其實(shí)在歐拉開源操作系統(tǒng)問世以來，一直得到包括移動(dòng)云在內(nèi)的諸多合作伙伴支持，中國移動(dòng)和華為已經(jīng)展開了深度的合作。在華為全聯(lián)接2021上，中國移動(dòng)云能力中心IaaS產(chǎn)品部總經(jīng)理劉軍衛(wèi)就分享了移動(dòng)云基于歐拉開源操作系統(tǒng)的應(yīng)用適配和實(shí)踐情況。
移動(dòng)云為何選擇歐拉開源操作系統(tǒng)
“移動(dòng)云”是由中國移動(dòng)研發(fā)，面向政府部門、企業(yè)客戶和互聯(lián)網(wǎng)客戶推出的新型云計(jì)算平臺(tái)，從2007年到現(xiàn)在，移動(dòng)云已成為國內(nèi)云服務(wù)市場(chǎng)的重要力量。中國信息通信研究院近日發(fā)布的《云計(jì)算白皮書》報(bào)告顯示，2020 年中國公有云 IaaS市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 895億元，其中移動(dòng)云占據(jù)公有云 IaaS市場(chǎng)份額7.2%，位列第五。
基于這樣的背景，移動(dòng)云在操作系統(tǒng)選擇上會(huì)考慮兩個(gè)方面的要求：技術(shù)創(chuàng)新性和安全需求。劉軍衛(wèi)介紹說，從技術(shù)角度看，云平臺(tái)的操作系統(tǒng)必須要面向多樣性計(jì)算。因?yàn)橐皇怯?jì)算產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入多樣性計(jì)算時(shí)代，不同架構(gòu)的CPU、各種類型XPU共同為行業(yè)應(yīng)用提供算力支持;二是操作系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)算力釋放的關(guān)鍵，要實(shí)現(xiàn)多種算力的靈活調(diào)度，實(shí)現(xiàn)不同架構(gòu)算力間的高速通信，OS創(chuàng)新應(yīng)面向多樣性計(jì)算發(fā)展趨勢(shì)。
從安全角度看，要安全可靠。劉軍衛(wèi)介紹說有四點(diǎn)原因。一是可實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈健康運(yùn)行發(fā)展。歐拉開源操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的突破，同時(shí)，華為與合作伙伴共建的歐拉開源社區(qū)，也使得全產(chǎn)業(yè)鏈共同參與，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈健康運(yùn)行發(fā)展。
二是能夠聚焦關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新。歐拉開源操作系統(tǒng)聚焦內(nèi)核技術(shù)突破，擁有多核加速、多核調(diào)度等技術(shù)提升性能，釋放多樣化算力。此外，它還聚焦關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，推出iSula輕量級(jí)容器、 StratoVirt全場(chǎng)景虛擬化平臺(tái)等創(chuàng)新技術(shù)。
三是開放支持多種計(jì)算架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多樣性算力協(xié)同，支持x86、鯤鵬、飛騰、RSIC-V、昇騰、海光 等多種計(jì)算架構(gòu)與芯片。此次歐拉開源操作系統(tǒng)全新升級(jí)后，可同時(shí)支持服務(wù)器、云計(jì)算、邊緣計(jì)算、嵌入式等各種形態(tài)設(shè)備。
四是具有可持續(xù)演進(jìn)的鯤鵬生態(tài)，支持云原生、虛擬化、大數(shù)據(jù)、分布式存儲(chǔ)等主流業(yè)務(wù)場(chǎng)景。目前，鯤鵬已發(fā)展超過60 萬鯤鵬開發(fā)者，面向硬件、軟件和應(yīng)用全棧創(chuàng)新，包括華為在內(nèi)的3500多家合作伙伴提供了8000多個(gè)解決方案，在金融、電力、政府、運(yùn)營商等行業(yè)全面落地，全國建設(shè)了24個(gè)鯤鵬生態(tài)創(chuàng)新中心。
基于歐拉開源操作系統(tǒng)的移動(dòng)云做了什么？
劉軍衛(wèi)介紹說，合作兩年多以來，移動(dòng)云基于歐拉開源操作系統(tǒng)做了5方面的工作。
一是合作建設(shè)了歐拉開源社區(qū)開源生態(tài)。這一環(huán)節(jié)分三步走，先是確定合作，開始測(cè)試。從2019年9月開始，移動(dòng)云基于歐拉開源操作系統(tǒng)進(jìn)行了定向開源內(nèi)測(cè)，提出了10項(xiàng)+要求，10月起雙方開始聯(lián)合測(cè)試。之后移動(dòng)云基于歐拉開源操作系統(tǒng)開始進(jìn)一步創(chuàng)新。移動(dòng)云的大云操作系統(tǒng)(BC-Linux)在2020年1月啟動(dòng)了基于歐拉開源操作系統(tǒng)的開發(fā)計(jì)劃，并在4月完成了歐拉開源社區(qū)版功能/性能測(cè)試，完成版本評(píng)估，并在當(dāng)年12月完成BC-Linux歐拉版的定制開發(fā)。2021年，BC-Linux歐拉版逐步完成與虛擬化、存儲(chǔ)、計(jì)算、大數(shù)據(jù)等應(yīng)用場(chǎng)景的適配，并且對(duì)外正式發(fā)布。未來，劉軍衛(wèi)表示，BC-Linux將與歐拉開源社區(qū)展開深度合作，共建生態(tài)開源系統(tǒng)。
二是在關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)合作，打造云時(shí)代操作系統(tǒng)。劉軍衛(wèi)介紹說，大云天元操作系統(tǒng)針對(duì)移動(dòng)云業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)歐拉開源操作系統(tǒng)進(jìn)行了深度定制和優(yōu)化，推出BC-Linux歐拉版。BC-Linux歐拉版新增核心組件熱升級(jí)、虛擬化及容器特性增強(qiáng)、系統(tǒng)安全加固、DPDK加速庫、集中部署運(yùn)維工具等特色功能，集成KAE插件，軟硬協(xié)同完成從應(yīng)用到系統(tǒng)全堆棧的性能優(yōu)化，充分釋放多樣性算力。
三是在系統(tǒng)安全合作，全方位提升安全防護(hù)能力。BC-Linux歐拉版具有自主研發(fā)系統(tǒng)安全管控技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安全檢測(cè)、漏洞掃描等功能，建立云操作系統(tǒng)安全防御體系。同時(shí)，BC-Linux 歐拉版可為用戶提供可信計(jì)算解決方案，支持國密SM2/SM3/SM4算法，保障服務(wù)程序及應(yīng)用數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。
四是實(shí)現(xiàn)全棧熱升級(jí)，業(yè)務(wù)零中斷。BC-Linux 歐拉版內(nèi)核熱補(bǔ)丁能夠動(dòng)態(tài)的修復(fù)操作系統(tǒng)內(nèi)核和模塊的缺陷函數(shù)，無需重啟系統(tǒng)即可升級(jí)內(nèi)核。進(jìn)程熱補(bǔ)丁可以在無需重啟應(yīng)用程序，即可進(jìn)行重要安全更新，實(shí)現(xiàn)秒級(jí)在線熱修復(fù)，有效提高業(yè)務(wù)的高可用性。
五是實(shí)現(xiàn)了極致性能優(yōu)化，釋放多樣性算力。劉軍衛(wèi)介紹說，分析移動(dòng)云內(nèi)核啟動(dòng)耗時(shí)畫像可以看出，通過驅(qū)動(dòng)瘦身、并行初始化等方法使云主機(jī)OS啟動(dòng)時(shí)間相比CentOS減少30%;集成KAE插件，軟硬協(xié)同助力鯤鵬加速庫，在加解密、視頻轉(zhuǎn)碼、數(shù)據(jù)壓縮等典型場(chǎng)景可實(shí)現(xiàn)10%~100%性能提升;通過內(nèi)核idle_balance、pthread條件等待鎖優(yōu)化感知硬件拓?fù)涞亩嗪苏{(diào)度，發(fā)揮多核算力優(yōu)勢(shì)，MySQL性能領(lǐng)先30%。
劉軍衛(wèi)說，移動(dòng)云有了歐拉開源操作系統(tǒng)加持后有了兩大顯著變化，一是多算力異構(gòu)加速 ，二是極大提升基于ARM架構(gòu)的存儲(chǔ)能力，有交釋放企業(yè)數(shù)據(jù)價(jià)值。
在多算力異構(gòu)加速上，移動(dòng)云的大云混元計(jì)算基于歐拉開源操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與泰山服務(wù)器的完美兼容，覆蓋云主機(jī)、鏡像管理、彈性伸縮等服務(wù)。除硬件架構(gòu)自身限制，x86場(chǎng)景功能覆蓋率超99%。
此外，大云混元計(jì)算能夠?yàn)橛脩籼峁㎞PU異構(gòu)加速計(jì)算能力，充分滿足企業(yè)客戶在人工智能場(chǎng)景下的多算力需求 。
在提升ARM架構(gòu)服務(wù)器存儲(chǔ)能力方面，基于歐拉開源操作系統(tǒng)對(duì)CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)三個(gè)子系統(tǒng)可以深度調(diào)優(yōu)，從而能夠充分發(fā)揮出鯤鵬ARM平臺(tái)低功耗、高性能的優(yōu)點(diǎn)。
比如在塊存儲(chǔ)同等配置條件下，優(yōu)化前，ARM服務(wù)器隨機(jī)寫性能較x86服務(wù)器低11%，經(jīng)過NUMA綁核、網(wǎng)卡綁中斷等深度調(diào)優(yōu)后，隨機(jī)寫性能較X86提升14%，隨機(jī)讀性能較X86提升100%;對(duì)象存儲(chǔ)ARM集群業(yè)務(wù)時(shí)延較高，通過磁盤與系統(tǒng)IO寫入模式的優(yōu)化，時(shí)延降低10%，但與x86還是有一定差距，后續(xù)還需繼續(xù)開展性能調(diào)優(yōu)，進(jìn)一步強(qiáng)化軟硬融合，達(dá)到ARM與x86性能一致的目標(biāo)。
未來可期
對(duì)于今后發(fā)展，劉軍衛(wèi)表示，為實(shí)現(xiàn)聚焦云服務(wù)本身，為用戶提供低損耗、高性能、彈性云服務(wù)，移動(dòng)云將軟硬融合的策略，推動(dòng)應(yīng)用平臺(tái)可持續(xù)發(fā)展 。
一是數(shù)據(jù)面硬件加速，充分釋放硬件能力，減少資源和性能損耗，為業(yè)務(wù)提供零抖動(dòng)、高質(zhì)量服務(wù)，增強(qiáng)平臺(tái)優(yōu)勢(shì) ;二是管理面機(jī)制統(tǒng)一，軟硬協(xié)同，基于硬件平臺(tái)特點(diǎn)，補(bǔ)齊不同架構(gòu)平臺(tái)下的管理面的差異化部分，節(jié)省維護(hù)成本。
實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo)，主要是從三個(gè)方面進(jìn)行，一是從同源異構(gòu)，積極開展x86與ARM平臺(tái)的虛擬化軟件的同源異構(gòu)工作，推動(dòng)計(jì)算能力提升，降低云平臺(tái)維護(hù)的復(fù)雜度;二是集成多元算力，統(tǒng)一ARM、X86、GPU、FPGA、NPU等多樣 算力管理平臺(tái)，為客戶提供差異化服務(wù);三是提升存儲(chǔ)性能，根據(jù)ARM平臺(tái)多核的特點(diǎn)，結(jié)合numa特性、 kernel bypass等技術(shù)優(yōu)化存儲(chǔ)平臺(tái)，為客戶提供高性能的存儲(chǔ)服務(wù)。
未來五年，全球計(jì)算產(chǎn)業(yè)持續(xù)高速發(fā)展。根據(jù)預(yù)測(cè)，到2023年，全球計(jì)算產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)投資空間將突破萬億美元，鯤鵬計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)合作伙伴將共享發(fā)展機(jī)遇。移動(dòng)云和歐拉開源操作系統(tǒng)的完美結(jié)合，是鯤鵬生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)成功范例。
歐拉開源操作系統(tǒng)全新發(fā)布，對(duì)于鯤鵬生態(tài)的建設(shè)和發(fā)展又有了進(jìn)一步的推動(dòng)，從“用上鯤鵬”到“用好鯤鵬”，華為在產(chǎn)業(yè)生態(tài)繁榮發(fā)展上又邁進(jìn)了一大步，鯤鵬生態(tài)將迎來一個(gè)嶄新的世界。
當(dāng)然，歐拉開源操作系統(tǒng)不只為鯤鵬服務(wù)，而是面向數(shù)字化全產(chǎn)業(yè)鏈。徐直軍在談到操作系統(tǒng)時(shí)表示，華為未來打造兩個(gè)操作系統(tǒng)，一個(gè)是鴻蒙操作系統(tǒng)，一個(gè)是歐拉開源操作系統(tǒng)，兩者都開源。鴻蒙操作系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景是智能終端、物聯(lián)網(wǎng)終端和工業(yè)終端，歐拉開源操作系統(tǒng)則面向服務(wù)器、邊緣計(jì)算、云和嵌入式設(shè)備。
“通過歐拉和鴻蒙，打造覆蓋所有場(chǎng)景的開源操作系統(tǒng)，讓產(chǎn)業(yè)界都參與進(jìn)來，適配更多場(chǎng)景。”
移動(dòng)云基于歐拉開源操作系統(tǒng)的應(yīng)用適配和實(shí)踐，是歐拉開源操作系統(tǒng)賦能產(chǎn)業(yè)鏈伙伴的一個(gè)成功的案例，也是鯤鵬計(jì)算產(chǎn)業(yè)成功發(fā)展的一個(gè)典型經(jīng)驗(yàn)。相信有更多的企業(yè)和合作伙伴會(huì)選擇歐拉開源操作系統(tǒng)，打造屬于自己的萬物互聯(lián)的時(shí)代，共創(chuàng)數(shù)字化新浪潮。
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