據(jù) openEuler 發(fā)布,在 openEuler Summit 2021 上,工信部副部長王志軍表示,國產(chǎn)操作系統(tǒng)已逐步擺脫缺技術(shù)少生態(tài)的困境,在重點行業(yè)獲得規(guī)?;瘧?yīng)用和市場認(rèn)可。現(xiàn)場華為宣布將歐拉開源操作系統(tǒng)(openEuler,簡稱“歐拉”)正式捐贈給開放原子開源基金會。
峰會上,中國電信副總經(jīng)理劉桂清正式發(fā)布天翼云操作系統(tǒng) CTyunOS,這也意味著天翼云逐漸起步布局底層核心技術(shù)。中國電信根據(jù)操作系統(tǒng)領(lǐng)域新趨勢,結(jié)合自身業(yè)務(wù)需求,以云網(wǎng)融合戰(zhàn)略為牽引,推出基于 openEuler 的操作系統(tǒng) CTyunOS。中國電信在全行業(yè)中首個全業(yè)務(wù)選擇歐拉技術(shù)路線,同時,在運營商中首個推出基于歐拉的 x86 和 ARM 自主研發(fā)雙版本,當(dāng)前已實現(xiàn)規(guī)模商用,為云網(wǎng)邊端提供統(tǒng)一的操作系統(tǒng)服務(wù)。
中國電信從加入歐拉開源社區(qū)開始,一直在參與 OpenStack SIG 的工作,全程參與了 OpenStack Q 版本的軟件遷移工作,并對功能、兼容性進行了測試與驗證;openEuler 21.03 發(fā)布后,中國電信通過與 Kernel SIG 合作,對內(nèi)存分層擴展(EtMem)的使用場景展開探索;中國電信將其在系統(tǒng)資源壓力檢測方面的經(jīng)驗貢獻到社區(qū),向社區(qū)提交貢獻了 PSI 工具。
中國電信的天翼云操作系統(tǒng) CTyunOS 提供了以下技術(shù)研發(fā)優(yōu)化:通過對系統(tǒng)內(nèi)核的優(yōu)化,實現(xiàn)了性能的大幅提升;通過多個獨有創(chuàng)新技術(shù)對虛擬化組件深度定制,提供高性能、低時延的虛擬化能力;通過自研云平臺的計算管理等關(guān)鍵組件,多維度提升云平臺的整體性能;通過對不同架構(gòu)的芯片適配優(yōu)化,提供同源異構(gòu)支持能力;同時還大大增強了系統(tǒng)的安全特性,是一款面向云計算領(lǐng)域的專業(yè)服務(wù)器操作系統(tǒng)。
中國電信的天翼云操作系統(tǒng) CTyunOS 主要特性如下:
優(yōu)化內(nèi)核性能:在內(nèi)核中創(chuàng)新使用了分域調(diào)度技術(shù),在多種場景下提升了進程調(diào)度的性能,CPU、內(nèi)存、IO、網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的性能領(lǐng)先業(yè)內(nèi)標(biāo)桿 CentOS 17%。大數(shù)據(jù)、web、數(shù)據(jù)庫場景領(lǐng)先 CentOS 15%-22%?;?SEDI 和 PMU 的 NMI 機制,能夠更精準(zhǔn)的進行性能分析;通過限制 page cache 占用內(nèi)存的比例,讓業(yè)務(wù)的運行更順暢;通過統(tǒng)計分析擴展(Statistical Profiling Extension)來增強 perf 下的調(diào)優(yōu)能力,同時還支持 SAS/NVME 盤熱插拔。
增強虛擬化能力:針對 KVM 進行了深度定制,通過 CPU 積分機制、CPU 智能調(diào)度等技術(shù),提供高性能、低時延的虛擬化能力。支持智能網(wǎng)卡,能夠靈活實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和存儲卸載,降低主機 CPU 和內(nèi)存消耗,從而大幅提升性能和虛擬機密度。
提升云平臺能力:天翼云打造的計算管理組件,提供支持超大規(guī)模集群(10k + 宿主機集群)的低延遲、高性能云平臺。定制化的鑒權(quán)組件 GoStone 項目,相比 OpenStack Keystone,通過緩存、升級令牌生成方式、優(yōu)化密碼加密方式等方式,大幅提升鑒權(quán)認(rèn)證性能,在相同資源消耗的情況下具備高達百倍的安全性能提升。steel 裸金屬管理組件,采用 squashfs 輕量化小尺寸鏡像,更易于保存和傳輸,同時上線周期縮短為分鐘級,純異步系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計,提供可靈活伸縮的集群能力。
適配 ARM 和 X86,支持多樣性算力:適配同源異構(gòu)多樣性算力,支持 X86、ARM 等多種架構(gòu),并在鯤鵬、飛騰、兆芯、海光上適配優(yōu)化。針對多核場景,從調(diào)度、鎖、減少 CPU 共享資源沖突等方面提升 CPU 多核的并行度,實現(xiàn)任務(wù)加速;通過 ktask 將單核串行任務(wù)并行到多 CPU 上執(zhí)行,充分利用多核優(yōu)勢;通過鯤鵬加速引擎 KAE,實現(xiàn)了加密算法硬件加速;通過 ARM64 內(nèi)核熱補丁,利用 ARM64 指令集的特點,提升基礎(chǔ)庫性能和 CRC 校驗時的性能。
增強系統(tǒng)安全性:能夠提供 IMA 完整性度量框架和 secGear 機密計算框架,可判斷運行環(huán)境是否安全可信,并屏蔽不同架構(gòu)下機密計算 SDK 的差異,使調(diào)用過程更加高效易用;同時還能提供安全架構(gòu)工具 security-tool,使安全設(shè)置更便捷、更自動化。
內(nèi)存分級擴展:內(nèi)存分級擴展按照不同策略使用 DRAM 和低速內(nèi)存介質(zhì)如 SCM、AEP 等不同內(nèi)存,通過內(nèi)存分級調(diào)度讓熱數(shù)據(jù)在 DRAM 高速內(nèi)存區(qū)中運行,讓冷數(shù)據(jù)交換到低速內(nèi)存區(qū),達到提升物理內(nèi)存使用效率的效果。該特性適用于內(nèi)存容量敏感型應(yīng)用,典型如 mysql 數(shù)據(jù)庫,spark 等應(yīng)用。與天翼云在虛擬機場景進行聯(lián)合創(chuàng)新,拓展介質(zhì)為 AEP 時,開啟 etmem 相比于不開啟 etmem 時業(yè)務(wù)性能提高了約 30%,提升了物理內(nèi)存性價比。