中國電信正式發(fā)布天翼云操作系統(tǒng) CTyunOS：基于華為歐拉 openEuler 開源系統(tǒng)
2021-11-12 09:37:51 未知
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。中國電信根據(jù)操作系統(tǒng)領域新趨勢，結合自身業(yè)務需求，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)務選擇歐拉技術路線，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。
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。
IT之家獲悉，中國電信的天翼云操作系統(tǒng) CTyunOS 提供了以下技術研發(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鍵組件，多維度提升云平臺的整體性能；通過對不同架構的芯片適配優(yōu)化，提供同源異構支持能力；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域的專業(yè)服務器操作系統(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，在多種場景下提升了進程調(diào)度的性能，CPU、內(nèi)存、IO、網(wǎng)絡調(diào)度的性能領先業(yè)內(nèi)標桿 CentOS 17%。大數(shù)據(jù)、web、數(shù)據(jù)庫場景領先 CentOS 15%-22%?；?SEDI 和 PMU 的 NMI 機制，能夠更精準的進行性能分析；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，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，大幅提升鑒權認證性能，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)架構設計，提供可靈活伸縮的集群能力。
適配 ARM 和 X86，支持多樣性算力：適配同源異構多樣性算力，支持 X86、ARM 等多種架構，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)任務加速；通過 ktask 將單核串行任務并行到多 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工具 security-tool，使安全設置更便捷、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)存容量敏感型應用，典型如 mysql 數(shù)據(jù)庫，spark 等應用。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)務性能提高了約 30%，提升了物理內(nèi)存性價比。
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