中国电信天翼云计划在openEuler Summit 2021发布基于欧拉操作系统的天璇 OS

openEuler 2021-11-01

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近日，天翼云根据操作系统领域新趋势，结合自身业务需求，以云网融合战略为中心，计划推出基于欧拉开源操作系统的自研操作系统天璇OS，包含X86和ARM两个版本，目前已商用上线。

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，中国电信对天璇OS进行了以下优化：

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；
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。

天璇OS的主要特性如下：

优化内核性能：天璇OS系统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%。天璇OS系统基于 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：天璇OS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。天璇OS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：天翼云自研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。自研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：天璇OS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：天璇OS系统能够提供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。

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，天翼云将携手欧拉开源社区，秉承“共建、共享、共治”的理念，共同推进 “天璇OS”版本的持续更新和完善，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，与麒麟软件等行业龙头企业，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。

关于天璇 OS 的更多信息，请关注中国电信在 openEuler Summit 2021 上的演讲。

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