發表日期 4/7/2022, 1:36:24 PM
“計算機體係結構”術語的確定標誌著計算機學科的建立,計算機軟硬件也就此有瞭界限。編譯語言的誕生則讓 CPU 硬件和操作係統的性能得以同時發揮齣來。
經過近七十年的發展,作為基礎軟件三駕馬車之一的操作係統形成如今的生態,和芯片一同被視為雲時代重要的底層技術儲備。故而,CentOS 停服引發熱議。不過,阿裏雲技術戰略總監、龍蜥社區運營委員會主席陳緒告訴 InfoQ,由於龍蜥操作係統及時頂上,CentOS 停服其實沒有帶來太大影響。
CentOS 是比較流行的 Linux 發行版之一。從技術的角度來看,底層操作係統需要有新的編譯器支持相關的應用,新的硬件設備需要使用升級後的操作係統驅動,軟件的 bug 需要得到及時的解決,所有的國密算法必須有操作係統支持……這些正是龍蜥操作係統的優勢所在。
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開源和雲推動瞭 Linux 興盛
我們可以從開源操作係統 Linux 的發展找到國內開源操作係統發展路綫的一些共性。
2000 年前後,很多公司開始基於 Linux 開源版本做自己的操作係統。Linux 開源生態不斷發展壯大,在 IDC 最受歡迎的服務器操作係統排行版中位居第二。22 年後的雲時代,幾乎所有雲相關的硬件平台都與 Linux 相關。
操作係統産業也經曆瞭從“贈品”到“精品”的發展過程,隨著 IT 行業的發展和時代需求的增加走嚮成熟。在操作係統技術和産業相對成熟的階段,軟硬件適配成為行業關注的主要問題。
對於硬件而言,麵嚮的領域不同,瞄準的研發方嚮也不一樣。軟件生態韆奇百怪,在手機端、服務器端以及邊緣端的形態不盡相同,軟件對底層技術的共性需求,逐漸演變成操作係統的基本能力。
然而,不少受訪專傢曾在《解讀操作係統的 2021:觸到瞭創新的天花闆,卻站在巨變的前夜》中對 InfoQ 錶示,從科技創新的視角來看,操作係統已經觸到瞭創新的天花闆,並且多年未發生本質上的變化。
更多的創新發生在 Linux 生態。如果說,單機時代,是硬件廠商壟斷瞭操作係統;那麼雲時代,分布式架構幾乎讓 Linux 在服務器端實現瞭“一統天下”。
雲、開源是奠定 Linux 操作係統行業地位不可忽視的力量。同時,操作係統在不同領域形成不同的軟硬件生態。如果將視角拉到整個操作係統行業的發展上,軟硬件一直在互相追趕。
開源操作係統的發展也遵循著這樣的發展路綫。來自用戶的需求反饋佐證瞭這一點:操作係統處於底層硬件和上層軟件之間,不同廠商操作係統之間的兼容性和遷移成本也是用戶關注的核心問題。穩定性、安全性之外,開源操作係統的生態成為用戶關注的重點。
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完全開源、軟硬協同,龍蜥操作係統的開源開放
一個良好的操作係統社區需要源源不斷的優質代碼貢獻來保證生命力。Linux 社區的繁榮,離不開英特爾、阿裏等商業公司的推動,大量的代碼提交到 Linux 社區 ,多次達到世界第一的代碼提交量。“先有量,後有質”可以概括 Linux 社區代碼的發展,也推動瞭諸多 Linux 發行版的産生。
Linux 在國內的流行為國內操作係統培育瞭開源的土壤。作為目前國內兩大熱議操作係統之一的龍蜥操作係統,亦是基於 Linux 的發行版。
龍蜥操作係統,一方麵遵循著“上遊優先(Upstream First)”的開源理念,沿著 Linux 的發展路綫往前走,把所有代碼貢獻給上遊;另一方麵,從雲的發展角度齣發,發現新特點或者新需求,先由龍蜥社區的開發者團隊形成代碼,然後開源給整個社區使用。
國內雲計算的領頭羊阿裏雲是龍蜥社區的主要創始成員之一。龍蜥操作係統在阿裏雲內部的應用程度是 100%,經過雲上廣泛應用場景的打磨。阿裏雲還將一套能夠廣泛使用的技術實踐貢獻給龍蜥社區。
在陳緒看來,雲計算有兩個基本的特點,一是虛擬化,把一台機器當作多台機器使用;二是集群,把多台機器當作一台機器使用。因此,對於係統穩定性的高要求,也是操作係統需要特彆關注的一點。
就 IO 而言,虛擬化之後的 IO 吞吐量就不能滿足“雙 11”這類需求,讓操作係統的技術的革新顯得尤為重要。傳統的做法是把虛擬機的管理交給 CPU,阿裏雲則是將 IO 卸載到瞭專用的神龍 DPU 芯片上,並與操作係統及虛擬化軟件緊密結閤,目前已經超越通用芯片的性能天花闆。
“軟硬協同聽起來可能是個曆史名詞,但是阿裏雲把軟硬協同的性能發揮到瞭極緻。尤其在雲計算領域,軟硬結閤能夠極大地降低開銷和功耗,並把性能發揮到最大。”陳緒提到,“這個過程中離不開操作係統的支持。所以龍蜥是有一定底蘊的。”
龍蜥操作係統搭載瞭 RHCK 和 ANCK 兩種不同版本的內核,性能和穩定性經過曆年“雙 11”曆練,能為雲上典型用戶場景帶來 40% 的綜閤性能提升,故障率降低 50%,兼容 CentOS 生態,提供平滑的 CentOS 遷移方案,並提供全棧國密能力。
去年,龍蜥社區將龍蜥操作係統捐贈給開放原子開源基金會,當前已全票通過項目孵化評審中的技術達標評審,即將進行法務閤規性審核。
陳緒告訴 InfoQ,“對於龍蜥社區的未來,我們有充分的信心。”並且,阿裏會以中立的姿態持續維護龍蜥操作係統,但話語權應該是來自來自理事單位成員。目前,龍蜥社區已經有 17 傢核心理事單位,上百傢生態閤作夥伴,包括統信軟件、Intel、Arm、普華基礎軟件等等。
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以開源為底,舉行業之力,共建國內操作係統生態繁榮
從 2000 年至今,國內企業對於操作係統的關注度持續攀升,逐漸在操作係統領域發齣自己的聲音。開源開放的操作係統生態,成為國內操作係統行業企業的重點關注方嚮。
陳緒告訴 InfoQ,國內操作係統生態的建設需要舉行業之力,從人纔、技術、開源等多個維度進行突破。
人纔缺口是國內操作係統生態建設需要關注的第一個問題。有研究機構預測,到 2024 年,國內操作係統産業有 7 倍的增長空間,達到百億級市場規模。但既懂軟件又懂硬件的操作係統人纔在行業內相當稀缺。
以 GitHub 上有效注冊過的開源程序員為統計口徑,中國目前的開源程序員比例已經超過 9.75%,在全球僅次於美國的 22%。更真實的情況是,不少中國開源程序員並未在 GitHub 注冊。
除此之外,國內企業也要正確看待 IT 行業人纔的年齡問題。陳緒希望有一天會齣現“德高望重的”操作係統研發人員。他也相信,這一天必然齣現在國內操作係統生態更加完善的環境下。
從 Linux 三十年繁榮發展的曆程可以預見,堅持雲和開源將是國內操作係統生態建設的必由之路。
陳緒強調:“龍蜥希望成為 CentOS 替代的第一選擇。”在他看來,龍蜥操作係統能夠達成這一目標的關鍵點在於“中立”。“中立的操作係統纔不會給國內的使用者帶來太多的顧慮。”目前國內操作係統最大的挑戰不是技術而是生態,“當你晚瞭一點之後,你需要付齣更多的努力,同時增強大傢對你的信任。”
龍蜥操作係統團隊為此做瞭很多努力,比如,整個社區的生態和發展方嚮由理事單位和閤作夥伴共同決定。除此之外,龍蜥社區設有技術委員會和運營委員會,按照開源社區的運作模式,共同推動技術和運營工作,發揮各傢所長。
底層研發的硬件適配和核心係統的開發,阿裏雲當仁不讓。除此之外的部分,需要由其他更擅長的閤作夥伴來擔當,比如統信捐獻 DDE 環境、Intel 和龍芯等能幫助龍蜥用戶第一時間獲得硬件升級帶來的性能體驗等。這樣做的好處,一是避免瞭重復造輪子,二則可以實現良性競爭,龍蜥操作係統在每個應用領域都會支持多傢廠商。
“我從來沒有想過能夠在中國做這樣一個社區,時代造就瞭這樣一個很好的機會。”陳緒很感慨。2021 年 11 月工信部印發的《“十四五”軟件和信息技術服務業發展規劃》中指齣,開源重塑軟件發展新生態,開源已覆蓋軟件開發的全域場景,正在構建新的軟件技術創新體係,引領新一代信息技術創新發展,全球 97% 的軟件開發者和 99% 的企業使用開源軟件。因此,中國開源社區的發展也要充分依靠行業主管部門的力量來推動,集中力量辦大事。
當被問及龍蜥操作係統的核心優勢是什麼?陳緒答:“一人行快,眾人行遠。”更加開源開放的操作係統生態,能為技術創新提供更加肥沃的土壤。
點個在看少個 bug