中国电信正式发布基于欧拉的天翼云操作系统CTyunOS

在今天举办的 openEuler Summit 2021 上,工信部副部长王志军表示,国产操作系统已逐步摆脱缺技术少生态的困境,在重点行业获得规模化应用和市场认可。现场华为宣布将欧拉开源操作系统(openEuler,简称“欧拉”)正式捐赠给开放原子开源基金会。

峰会上,中国电信副总经理刘桂清正式发布天翼云操作系统CTyunOS,这也意味着天翼云逐渐起步布局底层核心技术。中国电信根据操作系统领域新趋势,结合自身业务需求,以云网融合战略为牵引,推出基于openEuler的操作系统CTyunOS。中国电信在全行业中首个全业务选择欧拉技术路线,同时,在运营商中首个推出基于欧拉的x86和ARM自主研发双版本,当前已实现规模商用,为云网边端提供统一的操作系统服务。中国电信携手欧拉,联合操作系统产业伙伴,共同回馈社区,带动计算产业繁荣发展。

中国电信从加入欧拉开源社区开始,一直在参与 OpenStack SIG 的工作,全程参与了 OpenStack Q 版本的软件迁移工作,并对功能、兼容性进行了测试与验证;openEuler 21.03 发布后,中国电信通过与 Kernel SIG 合作,对内存分层扩展(EtMem)的使用场景展开探索;中国电信将其在系统资源压力检测方面的经验贡献到社区,向社区提交贡献了 PSI 工具。这些贡献体现了中国电信在基础软件和操作系统方面的技术实力。

基于这样的技术实力和对性能的极致追求,中国电信的天翼云操作系统CTyunOS提供了以下技术研发优化:通过对系统内核的优化,实现了性能的大幅提升;通过多个独有创新技术对虚拟化组件深度定制,提供高性能、低时延的虚拟化能力;通过自研云平台的计算管理等关键组件,多维度提升云平台的整体性能;通过对不同架构的芯片适配优化,提供同源异构支持能力;同时还大大增强了系统的安全特性,是一款面向云计算领域的专业服务器操作系统。

中国电信的天翼云操作系统CTyunOS主要特性如下:

·优化内核性能:在内核中创新使用了分域调度技术,在多种场景下提升了进程调度的性能,CPU、内存、IO、网络调度的性能领先业内标杆CentOS 17%。大数据、web、数据库场景领先CentOS 15%-22%。基于 SEDI和PMU的NMI机制,能够更精准的进行性能分析;通过限制 page cache占用内存的比例,让业务的运行更顺畅;通过统计分析扩展( Statistical Profiling Extension)来增强 perf下的调优能力,同时还支持SAS/NVME盘热插拔。

·增强虚拟化能力:针对 KVM进行了深度定制,通过CPU积分机制、CPU智能调度等技术,提供高性能、低时延的虚拟化能力。支持智能网卡,能够灵活实现网络和存储卸载,降低主机CPU和内存消耗,从而大幅提升性能和虚拟机密度。

·提升云平台能力:天翼云打造的计算管理组件,提供支持超大规模集群(10k+宿主机集群)的低延迟、高性能云平台。定制化的鉴权组件GoStone项目,相比OpenStack Keystone,通过缓存、升级令牌生成方式、优化密码加密方式等方式,大幅提升鉴权认证性能,在相同资源消耗的情况下具备高达百倍的安全性能提升。steel裸金属管理组件,采用squashfs轻量化小尺寸镜像,更易于保存和传输,同时上线周期缩短为分钟级,纯异步系统架构设计,提供可灵活伸缩的集群能力。

·适配ARM和X86,支持多样性算力:适配同源异构多样性算力,支持X86、ARM等多种架构,并在鲲鹏、飞腾、兆芯、海光上适配优化。针对多核场景,从调度、锁、减少CPU共享资源冲突等方面提升CPU多核的并行度,实现任务加速;通过ktask将单核串行任务并行到多CPU上执行,充分利用多核优势;通过鲲鹏加速引擎KAE,实现了加密算法硬件加速;通过ARM64内核热补丁,利用ARM64指令集的特点,提升基础库性能和CRC校验时的性能。

·增强系统安全性:能够提供IMA完整性度量框架和secGear机密计算框架,可判断运行环境是否安全可信,并屏蔽不同架构下机密计算SDK的差异,使调用过程更加高效易用;同时还能提供安全架构工具security-tool,使安全设置更便捷、更自动化。

·内存分级扩展:内存分级扩展按照不同策略使用 DRAM和低速内存介质如SCM、AEP等不同内存,通过内存分级调度让热数据在DRAM高速内存区中运行,让冷数据交换到低速内存区,达到提升物理内存使用效率的效果。该特性适用于内存容量敏感型应用,典型如 mysql 数据库,spark等应用。与天翼云在虚拟机场景进行联合创新,拓展介质为AEP时,开启etmem相比于不开启etmem时业务性能提高了约30%,提升了物理内存性价比。

放眼当下,数据已成为数字化转型的核心驱动力,而云计算则是支撑数字化转型的坚实底座。后续,天翼云将携手openEuler社区,秉承“共建、共享、共治”的理念,共同推进CTyunOS的持续更新和完善,打造更高效、更安全、更稳定的操作系统。同时,天翼云将加大科技创新研发力度,汇聚原创技术之源,推进产业合作,与麒麟等行业龙头企业,加速开发多种形式的操作系统,发挥自主研发实力,构建资源和机制“高地”,全力加速计算产业创新发展。想要了解更多CTyunOS详情,欢迎大家关注11月12日的2021国际数字科技展暨天翼智能生态博览会天翼云论坛。

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