中國電信正式發(fā)布基于歐拉的天翼云操作系統(tǒng)CTyunOS

（CWW）在今天舉辦的 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(diǎn)行業(yè)獲得規(guī)?；瘧?yīng)用和市場(chǎng)認(rèn)可。現(xiàn)場(chǎng)華為宣布將歐拉開源操作系統(tǒng)（openEuler，簡(jiǎn)稱“歐拉”）正式捐贈(zèng)給開放原子開源基金會(huì)。

峰會(huì)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(shì)，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(gè)全業(yè)務(wù)選擇歐拉技術(shù)路線，同時(shí)，在運(yùn)營商中首個(gè)推出基于歐拉的x86和ARM自主研發(fā)雙版本，當(dāng)前已實(shí)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)。中國電信攜手歐拉，聯(lián)合操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)伙伴，共同回饋社區(qū)，帶動(dòng)計(jì)算產(chǎn)業(yè)繁榮發(fā)展。

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(duì)功能、兼容性進(jìn)行了測(cè)試與驗(yàn)證；openEuler 21.03 發(fā)布后，中國電信通過與 Kernel SIG 合作，對(duì)內(nèi)存分層擴(kuò)展（EtMem）的使用場(chǎng)景展開探索；中國電信將其在系統(tǒng)資源壓力檢測(cè)方面的經(jīng)驗(yàn)貢獻(xiàn)到社區(qū)，向社區(qū)提交貢獻(xiàn)了 PSI 工具。這些貢獻(xiàn)體現(xiàn)了中國電信在基礎(chǔ)軟件和操作系統(tǒng)方面的技術(shù)實(shí)力。

基于這樣的技術(shù)實(shí)力和對(duì)性能的極致追求，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(duì)系統(tǒng)內(nèi)核的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了性能的大幅提升；通過多個(gè)獨(dú)有創(chuàng)新技術(shù)對(duì)虛擬化組件深度定制，提供高性能、低時(shí)延的虛擬化能力；通過自研云平臺(tái)的計(jì)算管理等關(guān)鍵組件，多維度提升云平臺(tái)的整體性能；通過對(duì)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(shí)還大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全特性，是一款面向云計(jì)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(chǎng)景下提升了進(jìn)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(chǎng)景領(lǐng)先CentOS 15%-22%?；?SEDI和PMU的NMI機(jī)制，能夠更精準(zhǔn)的進(jìn)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(yùn)行更順暢；通過統(tǒng)計(jì)分析擴(kuò)展（Statistical Profiling Extension）來增強(qiáng) perf下的調(diào)優(yōu)能力，同時(shí)還支持SAS/NVME盤熱插拔。

增強(qiáng)虛擬化能力：針對(duì) KVM進(jìn)行了深度定制，通過CPU積分機(jī)制、CPU智能調(diào)度等技術(shù)，提供高性能、低時(shí)延的虛擬化能力。支持智能網(wǎng)卡，能夠靈活實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)卸載，降低主機(jī)CPU和內(nèi)存消耗，從而大幅提升性能和虛擬機(jī)密度。

提升云平臺(tái)能力：天翼云打造的計(jì)算管理組件，提供支持超大規(guī)模集群（10k+宿主機(jī)集群）的低延遲、高性能云平臺(tái)。定制化的鑒權(quán)組件GoStone項(xiàng)目，相比OpenStack Keystone，通過緩存、升級(jí)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(dá)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(shí)上線周期縮短為分鐘級(jí)，純異步系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，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(duì)多核場(chǎng)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(shí)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(shì)；通過鯤鵬加速引擎KAE，實(shí)現(xiàn)了加密算法硬件加速；通過ARM64內(nèi)核熱補(bǔ)丁，利用ARM64指令集的特點(diǎn)，提升基礎(chǔ)庫性能和CRC校驗(yàn)時(shí)的性能。

增強(qiáng)系統(tǒng)安全性：能夠提供IMA完整性度量框架和secGear機(jī)密計(jì)算框架，可判斷運(yùn)行環(huán)境是否安全可信，并屏蔽不同架構(gòu)下機(jī)密計(jì)算SDK的差異，使調(diào)用過程更加高效易用；同時(shí)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(dòng)化。

內(nèi)存分級(jí)擴(kuò)展：內(nèi)存分級(jí)擴(kuò)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(jí)調(diào)度讓熱數(shù)據(jù)在DRAM高速內(nèi)存區(qū)中運(yùn)行，讓冷數(shù)據(jù)交換到低速內(nèi)存區(qū)，達(dá)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(jī)場(chǎng)景進(jìn)行聯(lián)合創(chuàng)新，拓展介質(zhì)為AEP時(shí)，開啟etmem相比于不開啟etmem時(shí)業(yè)務(wù)性能提高了約30%，提升了物理內(nèi)存性價(jià)比。

放眼當(dāng)下，數(shù)據(jù)已成為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心驅(qū)動(dòng)力，而云計(jì)算則是支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型的堅(jiān)實(shí)底座。后續(xù)，天翼云將攜手openEuler社區(qū)，秉承“共建、共享、共治”的理念，共同推進(jìn)CTyunOS的持續(xù)更新和完善，打造更高效、更安全、更穩(wěn)定的操作系統(tǒng)。同時(shí)，天翼云將加大科技創(chuàng)新研發(fā)力度，匯聚原創(chuàng)技術(shù)之源，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)合作，與麒麟等行業(yè)龍頭企業(yè)，加速開發(fā)多種形式的操作系統(tǒng)，發(fā)揮自主研發(fā)實(shí)力，構(gòu)建資源和機(jī)制“高地”，全力加速計(jì)算產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

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