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)界和媒體的廣泛關注。
作為面向數(shù)字基礎設施的開源操作系統(tǒng)，歐拉開源操作系統(tǒng)可廣泛部署于服務器、云計算、邊緣計算、嵌入式等各種形態(tài)設備，應用場景覆蓋IT、CT和OT，實現(xiàn)統(tǒng)一操作系統(tǒng)支持多設備，應用一次開發(fā)覆蓋全場景。
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)字基礎設施的操作系統(tǒng)，不僅僅是服務于鯤鵬，也能支持X86;同時支持邊緣計算，也能支持云基礎設施，還準備發(fā)展一個分支，未來去支持嵌入式設備。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)參與進來，大家共同把它做得更好，讓其適配更多場景。
其實在歐拉開源操作系統(tǒng)問世以來，一直得到包括移動云在內(nèi)的諸多合作伙伴支持，中國移動和華為已經(jīng)展開了深度的合作。在華為全聯(lián)接2021上，中國移動云能力中心IaaS產(chǎn)品部總經(jīng)理劉軍衛(wèi)就分享了移動云基于歐拉開源操作系統(tǒng)的應用適配和實踐情況。
移動云為何選擇歐拉開源操作系統(tǒng)
“移動云”是由中國移動研發(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算平臺，從2007年到現(xiàn)在，移動云已成為國內(nèi)云服務市場的重要力量。中國信息通信研究院近日發(fā)布的《云計算白皮書》報告顯示，2020 年中國公有云 IaaS市場規(guī)模達到 895億元，其中移動云占據(jù)公有云 IaaS市場份額7.2%，位列第五。
基于這樣的背景，移動云在操作系統(tǒng)選擇上會考慮兩個方面的要求：技術創(chuàng)新性和安全需求。劉軍衛(wèi)介紹說，從技術角度看，云平臺的操作系統(tǒng)必須要面向多樣性計算。因為一是計算產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入多樣性計算時代，不同架構的CPU、各種類型XPU共同為行業(yè)應用提供算力支持;二是操作系統(tǒng)是實現(xiàn)算力釋放的關鍵，要實現(xiàn)多種算力的靈活調(diào)度，實現(xiàn)不同架構算力間的高速通信，OS創(chuàng)新應面向多樣性計算發(fā)展趨勢。
從安全角度看，要安全可靠。劉軍衛(wèi)介紹說有四點原因。一是可實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈健康運行發(fā)展。歐拉開源操作系統(tǒng)實現(xiàn)了技術上的突破，同時，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，促進產(chǎn)業(yè)鏈健康運行發(fā)展。
二是能夠聚焦關鍵技術創(chuàng)新。歐拉開源操作系統(tǒng)聚焦內(nèi)核技術突破，擁有多核加速、多核調(diào)度等技術提升性能，釋放多樣化算力。此外，它還聚焦關鍵技術創(chuàng)新，推出iSula輕量級容器、 StratoVirt全場景虛擬化平臺等創(chuàng)新技術。
三是開放支持多種計算架構，實現(xiàn)多樣性算力協(xié)同，支持x86、鯤鵬、飛騰、RSIC-V、昇騰、海光 等多種計算架構與芯片。此次歐拉開源操作系統(tǒng)全新升級后，可同時支持服務器、云計算、邊緣計算、嵌入式等各種形態(tài)設備。
四是具有可持續(xù)演進的鯤鵬生態(tài)，支持云原生、虛擬化、大數(shù)據(jù)、分布式存儲等主流業(yè)務場景。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多個解決方案，在金融、電力、政府、運營商等行業(yè)全面落地，全國建設了24個鯤鵬生態(tài)創(chuàng)新中心。
基于歐拉開源操作系統(tǒng)的移動云做了什么？
劉軍衛(wèi)介紹說，合作兩年多以來，移動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，開始測試。從2019年9月開始，移動云基于歐拉開源操作系統(tǒng)進行了定向開源內(nèi)測，提出了10項+要求，10月起雙方開始聯(lián)合測試。之后移動云基于歐拉開源操作系統(tǒng)開始進一步創(chuàng)新。移動云的大云操作系統(tǒng)(BC-Linux)在2020年1月啟動了基于歐拉開源操作系統(tǒng)的開發(fā)計劃，并在4月完成了歐拉開源社區(qū)版功能/性能測試，完成版本評估，并在當年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、計算、大數(shù)據(jù)等應用場景的適配，并且對外正式發(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)。
二是在關鍵領域技術合作，打造云時代操作系統(tǒng)。劉軍衛(wèi)介紹說，大云天元操作系統(tǒng)針對移動云業(yè)務應用場景，對歐拉開源操作系統(tǒng)進行了深度定制和優(yōu)化，推出BC-Linux歐拉版。BC-Linux歐拉版新增核心組件熱升級、虛擬化及容器特性增強、系統(tǒng)安全加固、DPDK加速庫、集中部署運維工具等特色功能，集成KAE插件，軟硬協(xié)同完成從應用到系統(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能力。BC-Linux歐拉版具有自主研發(fā)系統(tǒng)安全管控技術，可實現(xiàn)自動化安全檢測、漏洞掃描等功能，建立云操作系統(tǒng)安全防御體系。同時，BC-Linux 歐拉版可為用戶提供可信計算解決方案，支持國密SM2/SM3/SM4算法，保障服務程序及應用數(shù)據(jù)的機密性和完整性。
四是實現(xiàn)全棧熱升級，業(yè)務零中斷。BC-Linux 歐拉版內(nèi)核熱補丁能夠動態(tài)的修復操作系統(tǒng)內(nèi)核和模塊的缺陷函數(shù)，無需重啟系統(tǒng)即可升級內(nèi)核。進程熱補丁可以在無需重啟應用程序，即可進行重要安全更新，實現(xiàn)秒級在線熱修復，有效提高業(yè)務的高可用性。
五是實現(xiàn)了極致性能優(yōu)化，釋放多樣性算力。劉軍衛(wèi)介紹說，分析移動云內(nèi)核啟動耗時畫像可以看出，通過驅(qū)動瘦身、并行初始化等方法使云主機OS啟動時間相比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)壓縮等典型場景可實現(xiàn)10%~100%性能提升;通過內(nèi)核idle_balance、pthread條件等待鎖優(yōu)化感知硬件拓撲的多核調(diào)度，發(fā)揮多核算力優(yōu)勢，MySQL性能領先30%。
劉軍衛(wèi)說，移動云有了歐拉開源操作系統(tǒng)加持后有了兩大顯著變化，一是多算力異構加速 ，二是極大提升基于ARM架構的存儲能力，有交釋放企業(yè)數(shù)據(jù)價值。
在多算力異構加速上，移動云的大云混元計算基于歐拉開源操作系統(tǒng)，實現(xiàn)與泰山服務器的完美兼容，覆蓋云主機、鏡像管理、彈性伸縮等服務。除硬件架構自身限制，x86場景功能覆蓋率超99%。
此外，大云混元計算能夠為用戶提供NPU異構加速計算能力，充分滿足企業(yè)客戶在人工智能場景下的多算力需求 。
在提升ARM架構服務器存儲能力方面，基于歐拉開源操作系統(tǒng)對CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡三個子系統(tǒng)可以深度調(diào)優(yōu)，從而能夠充分發(fā)揮出鯤鵬ARM平臺低功耗、高性能的優(yōu)點。
比如在塊存儲同等配置條件下，優(yōu)化前，ARM服務器隨機寫性能較x86服務器低11%，經(jīng)過NUMA綁核、網(wǎng)卡綁中斷等深度調(diào)優(yōu)后，隨機寫性能較X86提升14%，隨機讀性能較X86提升100%;對象存儲ARM集群業(yè)務時延較高，通過磁盤與系統(tǒng)IO寫入模式的優(yōu)化，時延降低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)，進一步強化軟硬融合，達到ARM與x86性能一致的目標。
未來可期
對于今后發(fā)展，劉軍衛(wèi)表示，為實現(xiàn)聚焦云服務本身，為用戶提供低損耗、高性能、彈性云服務，移動云將軟硬融合的策略，推動應用平臺可持續(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)務提供零抖動、高質(zhì)量服務，增強平臺優(yōu)勢 ;二是管理面機制統(tǒng)一，軟硬協(xié)同，基于硬件平臺特點，補齊不同架構平臺下的管理面的差異化部分，節(jié)省維護成本。
實現(xiàn)這兩個目標，主要是從三個方面進行，一是從同源異構，積極開展x86與ARM平臺的虛擬化軟件的同源異構工作，推動計算能力提升，降低云平臺維護的復雜度;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，為客戶提供差異化服務;三是提升存儲性能，根據(jù)ARM平臺多核的特點，結合numa特性、 kernel bypass等技術優(yōu)化存儲平臺，為客戶提供高性能的存儲服務。
未來五年，全球計算產(chǎn)業(yè)持續(xù)高速發(fā)展。根據(jù)預測，到2023年，全球計算產(chǎn)業(yè)市場投資空間將突破萬億美元，鯤鵬計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)合作伙伴將共享發(fā)展機遇。移動云和歐拉開源操作系統(tǒng)的完美結合，是鯤鵬生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的一個成功范例。
歐拉開源操作系統(tǒng)全新發(fā)布，對于鯤鵬生態(tài)的建設和發(fā)展又有了進一步的推動，從“用上鯤鵬”到“用好鯤鵬”，華為在產(chǎn)業(yè)生態(tài)繁榮發(fā)展上又邁進了一大步，鯤鵬生態(tài)將迎來一個嶄新的世界。
當然，歐拉開源操作系統(tǒng)不只為鯤鵬服務，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)時表示，華為未來打造兩個操作系統(tǒng)，一個是鴻蒙操作系統(tǒng)，一個是歐拉開源操作系統(tǒng)，兩者都開源。鴻蒙操作系統(tǒng)的應用場景是智能終端、物聯(lián)網(wǎng)終端和工業(yè)終端，歐拉開源操作系統(tǒng)則面向服務器、邊緣計算、云和嵌入式設備。
“通過歐拉和鴻蒙，打造覆蓋所有場景的開源操作系統(tǒng)，讓產(chǎn)業(yè)界都參與進來，適配更多場景。”
移動云基于歐拉開源操作系統(tǒng)的應用適配和實踐，是歐拉開源操作系統(tǒng)賦能產(chǎn)業(yè)鏈伙伴的一個成功的案例，也是鯤鵬計算產(chǎn)業(yè)成功發(fā)展的一個典型經(jīng)驗。相信有更多的企業(yè)和合作伙伴會選擇歐拉開源操作系統(tǒng)，打造屬于自己的萬物互聯(lián)的時代，共創(chuàng)數(shù)字化新浪潮。
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