基于欧拉开源操作系统,移动云做了哪些实践和应用

通信产业网|2021-10-15 18:23:45
作者:消息 来源:通信产业网

华为全联接2021上全新发布版欧拉开源操作系统,引发了业界和媒体的广泛关注。

作为面向数字基础设施的开源操作系统,欧拉开源操作系统可广泛部署于服务器、云计算、边缘计算、嵌入式等各种形态设备,应用场景覆盖IT、CT和OT,实现统一操作系统支持多设备,应用一次开发覆盖全场景。

在欧拉的发展上,华为一直采取开放的态度。华为轮值董事长徐直军明确表示,欧拉开源操作系统定位为未来的数字基础设施的操作系统,不仅仅是服务于鲲鹏,也能支持X86;同时支持边缘计算,也能支持云基础设施,还准备发展一个分支,未来去支持嵌入式设备。徐直军说,欧拉开源操作系统将全部开源,让更多的企业参与进来,大家共同把它做得更好,让其适配更多场景。

其实在欧拉开源操作系统问世以来,一直得到包括移动云在内的诸多合作伙伴支持,中国移动和华为已经展开了深度的合作。在华为全联接2021上,中国移动云能力中心IaaS产品部总经理刘军卫就分享了移动云基于欧拉开源操作系统的应用适配和实践情况。

移动云为何选择欧拉开源操作系统

“移动云”是由中国移动研发,面向政府部门、企业客户和互联网客户推出的新型云计算平台,从2007年到现在,移动云已成为国内云服务市场的重要力量。中国信息通信研究院近日发布的《云计算白皮书》报告显示,2020 年中国公有云 IaaS市场规模达到 895亿元,其中移动云占据公有云 IaaS市场份额7.2%,位列第五。

基于这样的背景,移动云在操作系统选择上会考虑两个方面的要求:技术创新性和安全需求。刘军卫介绍说,从技术角度看,云平台的操作系统必须要面向多样性计算。因为一是计算产业已经进入多样性计算时代,不同架构的CPU、各种类型XPU共同为行业应用提供算力支持;二是操作系统是实现算力释放的关键,要实现多种算力的灵活调度,实现不同架构算力间的高速通信,OS创新应面向多样性计算发展趋势。

从安全角度看,要安全可靠。刘军卫介绍说有四点原因。一是可实现全产业链健康运行发展。欧拉开源操作系统实现了技术上的突破,同时,华为与合作伙伴共建的欧拉开源社区,也使得全产业链共同参与,促进产业链健康运行发展。

二是能够聚焦关键技术创新。欧拉开源操作系统聚焦内核技术突破,拥有多核加速、多核调度等技术提升性能,释放多样化算力。此外,它还聚焦关键技术创新,推出iSula轻量级容器、 StratoVirt全场景虚拟化平台等创新技术。

三是开放支持多种计算架构,实现多样性算力协同,支持x86、鲲鹏、飞腾、RSIC-V、昇腾、海光 等多种计算架构与芯片。此次欧拉开源操作系统全新升级后,可同时支持服务器、云计算、边缘计算、嵌入式等各种形态设备。

四是具有可持续演进的鲲鹏生态,支持云原生、虚拟化、大数据、分布式存储等主流业务场景。目前,鲲鹏已发展超过60 万鲲鹏开发者,面向硬件、软件和应用全栈创新,包括华为在内的3500多家合作伙伴提供了8000多个解决方案,在金融、电力、政府、运营商等行业全面落地,全国建设了24个鲲鹏生态创新中心。

基于欧拉开源操作系统的移动云做了什么?

刘军卫介绍说,合作两年多以来,移动云基于欧拉开源操作系统做了5方面的工作。

一是合作建设了欧拉开源社区开源生态。这一环节分三步走,先是确定合作,开始测试。从2019年9月开始,移动云基于欧拉开源操作系统进行了定向开源内测,提出了10项+要求,10月起双方开始联合测试。之后移动云基于欧拉开源操作系统开始进一步创新。移动云的大云操作系统(BC-Linux)在2020年1月启动了基于欧拉开源操作系统的开发计划,并在4月完成了欧拉开源社区版功能/性能测试,完成版本评估,并在当年12月完成BC-Linux欧拉版的定制开发。2021年,BC-Linux欧拉版逐步完成与虚拟化、存储、计算、大数据等应用场景的适配,并且对外正式发布。未来,刘军卫表示,BC-Linux将与欧拉开源社区展开深度合作,共建生态开源系统。

二是在关键领域技术合作,打造云时代操作系统。刘军卫介绍说,大云天元操作系统针对移动云业务应用场景,对欧拉开源操作系统进行了深度定制和优化,推出BC-Linux欧拉版。BC-Linux欧拉版新增核心组件热升级、虚拟化及容器特性增强、系统安全加固、DPDK加速库、集中部署运维工具等特色功能,集成KAE插件,软硬协同完成从应用到系统全堆栈的性能优化,充分释放多样性算力。

三是在系统安全合作,全方位提升安全防护能力。BC-Linux欧拉版具有自主研发系统安全管控技术,可实现自动化安全检测、漏洞扫描等功能,建立云操作系统安全防御体系。同时,BC-Linux 欧拉版可为用户提供可信计算解决方案,支持国密SM2/SM3/SM4算法,保障服务程序及应用数据的机密性和完整性。

四是实现全栈热升级,业务零中断。BC-Linux 欧拉版内核热补丁能够动态的修复操作系统内核和模块的缺陷函数,无需重启系统即可升级内核。进程热补丁可以在无需重启应用程序,即可进行重要安全更新,实现秒级在线热修复,有效提高业务的高可用性。

五是实现了极致性能优化,释放多样性算力。刘军卫介绍说,分析移动云内核启动耗时画像可以看出,通过驱动瘦身、并行初始化等方法使云主机OS启动时间相比CentOS减少30%;集成KAE插件,软硬协同助力鲲鹏加速库,在加解密、视频转码、数据压缩等典型场景可实现10%~100%性能提升;通过内核idle_balance、pthread条件等待锁优化感知硬件拓扑的多核调度,发挥多核算力优势,MySQL性能领先30%。

刘军卫说,移动云有了欧拉开源操作系统加持后有了两大显著变化,一是多算力异构加速 ,二是极大提升基于ARM架构的存储能力,有交释放企业数据价值。

在多算力异构加速上,移动云的大云混元计算基于欧拉开源操作系统,实现与泰山服务器的完美兼容,覆盖云主机、镜像管理、弹性伸缩等服务。除硬件架构自身限制,x86场景功能覆盖率超99%。

此外,大云混元计算能够为用户提供NPU异构加速计算能力,充分满足企业客户在人工智能场景下的多算力需求 。

在提升ARM架构服务器存储能力方面,基于欧拉开源操作系统对CPU、内存、网络三个子系统可以深度调优,从而能够充分发挥出鲲鹏ARM平台低功耗、高性能的优点。

比如在块存储同等配置条件下,优化前,ARM服务器随机写性能较x86服务器低11%,经过NUMA绑核、网卡绑中断等深度调优后,随机写性能较X86提升14%,随机读性能较X86提升100%;对象存储ARM集群业务时延较高,通过磁盘与系统IO写入模式的优化,时延降低10%,但与x86还是有一定差距,后续还需继续开展性能调优,进一步强化软硬融合,达到ARM与x86性能一致的目标。

未来可期

对于今后发展,刘军卫表示,为实现聚焦云服务本身,为用户提供低损耗、高性能、弹性云服务,移动云将软硬融合的策略,推动应用平台可持续发展 。

一是数据面硬件加速,充分释放硬件能力,减少资源和性能损耗,为业务提供零抖动、高质量服务,增强平台优势 ;二是管理面机制统一,软硬协同,基于硬件平台特点,补齐不同架构平台下的管理面的差异化部分,节省维护成本。

实现这两个目标,主要是从三个方面进行,一是从同源异构,积极开展x86与ARM平台的虚拟化软件的同源异构工作,推动计算能力提升,降低云平台维护的复杂度;二是集成多元算力,统一ARM、X86、GPU、FPGA、NPU等多样 算力管理平台,为客户提供差异化服务;三是提升存储性能,根据ARM平台多核的特点,结合numa特性、 kernel bypass等技术优化存储平台,为客户提供高性能的存储服务。

未来五年,全球计算产业持续高速发展。根据预测,到2023年,全球计算产业市场投资空间将突破万亿美元,鲲鹏计算产业生态合作伙伴将共享发展机遇。移动云和欧拉开源操作系统的完美结合,是鲲鹏生态系统发展的一个成功范例。

欧拉开源操作系统全新发布,对于鲲鹏生态的建设和发展又有了进一步的推动,从“用上鲲鹏”到“用好鲲鹏”,华为在产业生态繁荣发展上又迈进了一大步,鲲鹏生态将迎来一个崭新的世界。

当然,欧拉开源操作系统不只为鲲鹏服务,而是面向数字化全产业链。徐直军在谈到操作系统时表示,华为未来打造两个操作系统,一个是鸿蒙操作系统,一个是欧拉开源操作系统,两者都开源。鸿蒙操作系统的应用场景是智能终端、物联网终端和工业终端,欧拉开源操作系统则面向服务器、边缘计算、云和嵌入式设备。

“通过欧拉和鸿蒙,打造覆盖所有场景的开源操作系统,让产业界都参与进来,适配更多场景。”

移动云基于欧拉开源操作系统的应用适配和实践,是欧拉开源操作系统赋能产业链伙伴的一个成功的案例,也是鲲鹏计算产业成功发展的一个典型经验。相信有更多的企业和合作伙伴会选择欧拉开源操作系统,打造属于自己的万物互联的时代,共创数字化新浪潮。


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