首个全链路国产操作系统要诞生了，OpenCloudOS首度披露技术路线

原创
作者： 闫怀德 2022-06-23 20:00:00

开源

云原生 众多企业参与的OpenCloudOS，能否成为操作系统的“国产之光”，还需要时间的检验

在刚刚过去的2022 OpenCloudOS 社区开放日上，国产开源操作系统OpenCloudOS正式发布首个源社区（L1）项目及首个全量软件包（L3）版本，并披露其技术研发路线图。

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据官方介绍，这意味着，OpenCloudOS将成为我国首个具备全链路国产化能力的服务器操作系统，可以为国内企业提供自主可控的上游版本，和满足企业级稳定性需求的软件供应版本。

OpenCloudOS的由来

2021年12月22日，OpenCloudOS操作系统开源社区正式成立，由操作系统及软硬件厂商与个人开发者共同倡议发起，有20余家操作系统生态厂商及用户成为首批创始单位。

据官方介绍，OpenCloudOS操作系统开源社区成立之初，即决定成为完全开放中立的开源社区，并已通过开放原子开源基金会的TOC评议，确认接受社区项目捐赠。

后续在基金会托管和监督下，OpenCloudOS将以标准开源社区模式运作，与社区参与单位共治共建。

换句话说，就是OpenCloudOS操作系统开源社区不存在厂商标签，也不由任何一个单独的厂商主导。

社区将打造全面中立、开放、安全、稳定易用、高性能的Linux服务器操作系统为目标，今年1月26日，开源操作系统社区OpenCloudOS宣布发布首个正式版本：OpenCloudOS 8.5。

据官方介绍，OpenCloudOS 8.5版本基于Linux内核自主研发设计，采用自动分区、格式化并安装默认软件包的自动化简易安装方式，默认不安装图形环境，用户可按需手工安装，能满足绝大部分服务器场景的通用需求。

另外，OpenCloudOS针对云原生场景设计了一整套原创云原生特性，形成云原生内核，其典型特性包括以下几方面。

（1）容器资源视图隔离 (cgroupfs)

云原生场景中，容器的整体隔离性还不完整，/proc、/sys文件系统中的一些关键资源信息没有完整的容器化，导致在物理机/虚拟机中的一些常用命令(比如 free / top )在容器中运行时，不能准确展示容器视角的信息。

OpenCloudOS内核增强了容器资源视图隔离，实现了cpustat、cpuinfo、loadavg、meminfo、vmstat等关键资源视图的隔离，同时支持iotop等实用工具，整体提升了容器隔离性。

（2）云原生SLI(容器视图的专业指标)

从云原生的角度看，云原生SLI可以理解为针对云原生场景的、可用于观测Service level的指标，具体来说即容器视角的的一些关键指标。

另一方面，现有Upstream Kernel在Cgroup基本的统计和监控还比较原始和粗糙，缺乏可用的、容器视角的SLI数据采集和抽象。

OpenCloudOS内核设计了云原生SLI，通过在内核中实时的搜集和计算(低开销方式)提供SLI指标，供上层( K8s )使用。

（3）Monitor Buffer(常态化内核关键监控)

OpenCloudOS内核提供的云原生常态监控工具，用于监控干扰和抖动的内存区，当关键指标不符合预期(超限)时，自动记录相关上下文信息，能有效捕获随机出现的异常上下文，解决业务随机抖动的业界难题。

（4）ARM64 热补丁

内核热补丁技术是一种无需重启服务器，即可实现修改内核运行时代码的技术。OpenCloudOS基于Kpatch框架开发了ARM64热补丁特性，完整提供了ARM64环境中的热补丁解决方案，可在不影响业务正常运行的情况下，修复内核bug或者安全漏洞

（5）Page Cache Limit

Page Cache是Linux内核的一种文件缓存机制，可提升系统的读写性能。但是过多的文件缓存，会占用大量的系统内存，可能会导致各种系统问题。

OpenCloudOS实现了Page Cache Limit特性，可以解决因Page Cache过多导致的各种问题，同时可增强实现容器级别的Page Cache Limit(包括Slab Limit)，可进一步增强容器的隔离性。

OpenCloudOS的现状与未来

据官方介绍，目前OpenCloudOS社区管理机构如理事会、技术委员会（TOC）都已经成立，已有47家企业和机构参与社区共建，腾讯、英特尔、中兴、京东云、OPPO、清华大学、北京大学等都是社区的重要成员。

此外，社区还组建了多个兴趣小组（SIG），如合规SIG、发布SIG、基础设施SIG等。

用户态组件方面，OpenCloudOS预计将于2023年初发布V9第一个版本，V9版本将完全从Upstream社区构建和维护所有的软件包，不依赖其他厂商和下游社区，与独立演进的内核一起构成完整的L1社区。

然后由社区头部厂商根据L1社区构建商业版本 (即L2版本)，并各自在自己的应用场景中经过大规模应用验证后，最终输出稳定的企业级稳定OpenCloudOS 社区版本 (即L3版本，OpenCloudOS V9)。

换句话说，L1是一切发行版的上游“河流源头”，投入大，更底层；L2是基于L1开发的“企业级稳定版本”，位于“河流的下游”，提供商业技术服务，满足企业级需求；L3是基于L2的衍生版本，就像“河流下游的分支”，稳定性经企业级应用验证，通常是面向社区的免费再发行版本。

后续，OpenCloudOS还将发布首个源社区正式版本（OpenCloudOS Stream 22.12）及第二个社区大版本，满足企业自主可控的需求。

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国产操作系统之殇

无独有偶，就在6月21日，被称为操作系统“国家队”的麒麟软件宣布，在七位中国科学院、中国工程院院士的共同见证下，麒麟软件与国内主流操作系统厂商、研究机构、社会组织携手共创中国首个桌面操作系统根社区openKylin将于6月24日14:00正式发布。

实际上，自1999年4月8日，中国第一款基于Linux/Fedora的国产操作系统Xteam Linux 1.0 发布以来，中国在本土操作系统领域的探索已长达二十余年，蓝点（Blue Point）、红旗（Red Flag）等国产操作系统都曾寄托了不少国人的期望，即便现在市面上能查询到的“国产操作系统”也至少有15种。

然而可惜的是，目前真正能长期坚持版本迭代的只有麒麟软件、统信软件和中科方德三家，大部分国产系统由于诸多原因，未能形成足够的市场影响力，难逃“诞生—短暂辉煌—迅速衰落”的周期。

操作系统之难，不完全是技术上的，形成良性循环的软硬件生态可能是更为重要的因素，Windows的发展历程就是一个典型案例。

尽管在高层的推动下，国产操作系统在政企用户市场已经破冰，但在个人消费市场，国产操作系统的表现乏善可陈：最近5年，即便在国内，所有国产操作系统的市场占有率加起来也不足百分之五。

好在，国内开发者对国产操作系统还不是完全无感。

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总体而言，长期以来，我国操作系统产业处于“多、小、散”的状态，操作系统也成为我国被“卡脖子”的关键技术之一，操作系统OpenCloudOS的全链路国产化，让我们看到了中国在基础软件领域突破被动局面的一道新曙光。当然OpenCloudOS未来的发展如何，我们还需要拭目以待。

参考链接：

https://www.sohu.com/a/559924896_362042

http://tech.cnr.cn/techph/20211223/t20211223_525695272.shtml

https://www.guancha.cn/economy/2022_06_15_644702.shtml