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這幾年，隨著(zhù)“人手N個(gè)”手機，平板，手環(huán)，手表等終端設備；云計算技術(shù)的廣泛應用；車(chē)聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)自動(dòng)化等邊緣側場(chǎng)景的發(fā)展，這些技術(shù)背后的底層技術(shù)越來(lái)越受到大家的重視，不管是芯片還是操作系統，更多的出現在公眾媒體上。作為操作系統從業(yè)者，很開(kāi)心看到國內在基礎技術(shù)上越來(lái)越重視。

2020年12月8日，CentOS社區宣布原有的CentOS8將于2021年年底停止維護，國內之前使用CentOS生態(tài)的廠(chǎng)家何去何從變成了一個(gè)非?，F實(shí)和急迫的問(wèn)題。正好這個(gè)時(shí)候，阿里、統信、英特爾、紅旗、龍芯、飛騰等多家公司發(fā)起了龍蜥社區。我有點(diǎn)好奇，看一看龍蜥在做什么事情，能不能幫助這些原有依賴(lài)CentOS生態(tài)的公司？

什么是Linux發(fā)行版？

CentOS是一個(gè)Linux發(fā)行版（Linux distribution），通俗的說(shuō)，Linux發(fā)行版是基于Linux內核，GNU工具，一系列軟件以及軟件包管理器組成的操作系統。

常見(jiàn)的發(fā)行版如下圖，大致可以分為社區和商業(yè)版本。

不同的發(fā)行版適配的軟件和硬件不盡相同。更換一個(gè)發(fā)行版意味著(zhù)原有的業(yè)務(wù)軟件和硬件可能需要重新適配，測試。RHEL支持周期可以達十二年（參見(jiàn)下圖），意味著(zhù)一次大版本適配可以管十年以上，頻繁更換發(fā)行版，會(huì )極大增加企業(yè)的成本。

圖片來(lái)源：https://access.redhat.com/support/policy/updates/errata

為什么“CentOS8沒(méi)了”影響這么大？

CentOS和Redhat的企業(yè)級Linux發(fā)行版RHEL完全一樣，不光特性一樣，bug都一樣，只是更新稍稍慢一點(diǎn)，使用CentOS意味著(zhù)免費使用Redhat企業(yè)級Linux維護能力。CentOS8在2019年release之后，在2020年宣布停止維護，相當于剛剛情定十二年，第二年對方說(shuō)要分手。。。

替換CentOS是否可能？

前面提到，CentOS8沒(méi)有了，是更換么？換，意味著(zhù)之前的部分研發(fā)投入打了水漂。不換，意味著(zhù)自己要把整個(gè)發(fā)行版維護起來(lái)，相當于原本只是自己家的裝修和維護，變成了要自己維護整棟樓。工作量大了不是一點(diǎn)點(diǎn)。不換，又希望有人維護，是否可能？國際上有Rocky Linux和AlmaLinux兩個(gè)新項目繼續CentOS8的維護，還有之前一直做RHEL兼容的Oracle Linux。國內則有龍蜥社區。

Rocky Linux和AlmaLinux二者的背后既有AWS、Google Cloud、微軟Azure這樣頂級云廠(chǎng)商，也有方案提供商。而Oracle Linux，除了和RHEL兼容，還有自己的增強。

一個(gè)發(fā)行版的維護周期長(cháng)達十幾年。選擇一個(gè)發(fā)行版，意味著(zhù)日后的十幾年要和這個(gè)發(fā)行版高度合作。所以對于一個(gè)基于發(fā)行版達成自己商業(yè)目標的公司來(lái)說(shuō)。這個(gè)發(fā)行版的維護能力，本公司的需要能不能有效地反饋到發(fā)行版社區，這兩個(gè)因素都非常重要。

很顯然個(gè)人和小團隊是做不了這個(gè)事情的。上面兩家新成立的公司意味著(zhù)要和這兩家公司一起發(fā)展。對于國內的公司來(lái)說(shuō)，跨文化和地域的溝通實(shí)際上增加了研發(fā)成本。同時(shí)在一個(gè)發(fā)達國家主導的發(fā)行版（例如Oracle Linux）里面，國內公司能有多少話(huà)語(yǔ)權也是一個(gè)問(wèn)號。所以如果能由國內的公司提供兼容于CentOS的方案，并且這個(gè)公司有豐富的操作系統維護能力，并且能夠開(kāi)放地接納不同的需求，無(wú)疑是一個(gè)很好的選擇。

龍蜥行不行？

調查一下龍蜥，我發(fā)現這么幾點(diǎn)：

• 龍蜥社區的最高機構是理事會(huì )，包括阿里云、英特爾、兆芯、統信軟件、中科方德、萬(wàn)里紅等14家單位。不僅有阿里巴巴這樣的互聯(lián)網(wǎng)廠(chǎng)商，也有統信這樣的長(cháng)期在國內做操作系統的公司，還有龍芯、兆芯、飛騰這樣的芯片原廠(chǎng)。

• 阿里云有豐富的場(chǎng)景。如果阿里云自身已經(jīng)有大量使用龍蜥，對外部客戶(hù)來(lái)說(shuō)，相當于獲得了阿里云的高強度海量測試。

• 龍蜥即可以兼容已有的CentOS8，也可以選擇龍蜥自研Linux內核獲得更多功能特性。

• 最后龍蜥還能提供超過(guò)十年的技術(shù)支持。

嗯，看起來(lái)是一個(gè)可選項。

但是對于一個(gè)工程師背景的我。我對于這個(gè)事情處于比較謹慎的態(tài)度。不僅僅因為我之前曾經(jīng)在 SUSE也工作過(guò)，對于發(fā)行版有比較深的了解。同時(shí)也是因為我之前一直在研發(fā)一線(xiàn)，更看重代碼，文檔等具體工作。正如Linus所說(shuō)，talk is cheap，show me your code。

龍蜥在云場(chǎng)景做的怎么樣？

對于云場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，最重要的是彈性擴容和資源隔離。我選擇了資源隔離，看一看龍蜥在資源隔離上面有哪些東西。一看發(fā)現龍蜥在資源隔離上支持的方案非常廣，能支持各種各樣的場(chǎng)景。

在云場(chǎng)景里面，容器扮演了非常重要的角色。大家都在說(shuō)的云原生的基礎就是容器。容器技術(shù)可以分成兩個(gè)層次。一個(gè)是像集裝箱一樣把應用裝到容器里面，以容器鏡像的形式發(fā)布并運行。另一個(gè)是如何管理這些集裝箱。在如何管理這一塊社區有一個(gè)事實(shí)標準Kubernetes。而集裝箱如何執行，集裝箱和集裝箱之間有多厚的保護殼？這些屬于容器運行時(shí)要解決的問(wèn)題。

傳統容器方案的特點(diǎn)是非常輕量級，但是安全性和隔離性不足。而基于虛擬化的方式，雖然提供了非常好的安全性和隔離性，但是沒(méi)有辦法做到像容器那樣輕量級和快速啟動(dòng)。

看一個(gè)發(fā)行版對容器的支持，首先要看對基本的容器和容器的管理是否支持的比較好。這部分龍蜥做的沒(méi)有問(wèn)題，而且有阿里自研的Pouch增強，還有基于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的需要實(shí)現的混合部署（把需要高優(yōu)先級快速響應的業(yè)務(wù)和低優(yōu)先級的業(yè)務(wù)混合部署到一起，業(yè)界稱(chēng)為混部）?；觳康哪康氖窃谛屎统杀局g有一個(gè)非常好的平衡。在沒(méi)有混合部署之前，為了保證高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的運行，同一個(gè)機器上容器的部署量有限，這樣浪費了一部分硬件資源，也就提高了業(yè)務(wù)的運行成本。通過(guò)混部，既保證了高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，也充分利用了硬件資源：讓低優(yōu)先進(jìn)業(yè)務(wù)可以在系統負載充足的情況下適當運行。

除了基本的容器，龍蜥還在安全性和隔離性方面提供了不同的解決方案，以適合不同的業(yè)務(wù)需要。舉個(gè)例子，為了同時(shí)發(fā)揮虛擬機和容器的特點(diǎn)（虛擬機有較好的安全性和隔離性，容器能夠快速啟動(dòng)），龍蜥集成了開(kāi)源社區項目Kata，Kata的由螞蟻金服，華為和英特爾主導；為了支持機密計算的場(chǎng)景，龍蜥支持了inclavare-containers。后者是一個(gè)非常典型協(xié)作的產(chǎn)品，包括：

• Occlum：由螞蟻安全計算團隊自研的實(shí)現了內存安全的多進(jìn)程 library OS（rune 的默認 enclave runtime）

• Dragonwell：由阿里編譯器團隊定制的 LTS OpenJDK 發(fā)行版本（后續會(huì )提供 Golang 的支持）
  

• Graphene：基于 IntelSGX（SoftwareGuard Extensions）技術(shù)并可以運行未經(jīng)修改程序的開(kāi)源 library OS（阿里云安全團隊合作貢獻 Golang 支持）

• enclave-device-plugin：由阿里云容器服務(wù)團隊和螞蟻金服安全計算團隊針對 Enclave 硬件技術(shù)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的 Kubernetes Device Plugin

能夠看得出來(lái)，龍蜥在滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需要和統籌集成方面有很多的工作?？吹竭@兒我難免有一個(gè)疑問(wèn)。上面的團隊其實(shí)都屬于大阿里，到底龍蜥是不是一個(gè)開(kāi)放和活躍的社區？看一個(gè)社區有兩個(gè)方面，一個(gè)是它有沒(méi)有向上游貢獻自己的工作，一個(gè)是有沒(méi)有其他公司向社區貢獻。

龍蜥對社區的貢獻

先來(lái)看看社區貢獻這部分，云場(chǎng)景對操作系統的需要可以分為計算、存儲和網(wǎng)絡(luò )三部分。這里我選擇了存儲場(chǎng)景，在存儲場(chǎng)景，原有libaio方案的性能已經(jīng)不能滿(mǎn)足新型高性能存儲的需要，由Facebook發(fā)起的io_uring很可能可以解決這一類(lèi)問(wèn)題。

龍蜥在這里也有大量的貢獻，在最新Linux內核（5.15 rc3）使用版本管理工具查看，linux.alibaba.com的作者在io_uring貢獻了74個(gè)補?。▍⒁?jiàn)下圖），據說(shuō)在io_uring社區排名第二。比補丁數量更重要的是補丁的質(zhì)量，通過(guò)查看補丁提交信息，可以看到工作包括對多實(shí)例的編程模型的改進(jìn)、多線(xiàn)程的性能優(yōu)化和內核其他子系統的協(xié)作開(kāi)發(fā)等等。

不僅如此，龍蜥的高性能存儲技術(shù)SIG還基于這些工作，針對Redis等上層業(yè)務(wù)需要的組件做適配和優(yōu)化?！皉edis 在 event poll 和 iouring 下的 qps 對比，可以看到：  高負載情況下，io_uring相比 event poll，吞吐提升 8%～11%。開(kāi)啟 sqpoll 時(shí)，吞吐提升 24%～32%“：

上面的性能優(yōu)化非常的有價(jià)值，可以想象，基于它的業(yè)務(wù)一定會(huì )有更好的性能體現。就像一棵大樹(shù)，讓人看到了枝繁葉茂的樹(shù)冠。同時(shí)，更重要的是這棵大樹(shù)的樹(shù)干是否健康，前面在內核社區的社區貢獻，就是龍蜥操系統的在高性能存儲等場(chǎng)景的樹(shù)干。

其它廠(chǎng)商的參與

獨木不成林，作為一個(gè)開(kāi)放的社區，除了向外的貢獻，還需要看社區內部是一家獨大還是各家都有貢獻。前幾天我看到一個(gè)新聞，國內少有的有自主指令集的龍芯LoongArch在龍蜥社區的貢獻眾多，涉及基礎平臺、OpenStack、Ceph、AI 框架、大數據等內容。此外，我在龍蜥SIG列表還看到深度操作系統著(zhù)名的DDE桌面SIG。

Anolis，is Not Only Linux System

其實(shí)龍蜥還有很多工作沒(méi)有來(lái)得及看。比如完整的國密解訣方案，比如Java在A(yíng)RM64的優(yōu)化獲得SPECjbb第一的得分，比如龍蜥的可靠性和調測能力。

所謂操作系統，就是對下抽象硬件，對上滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需要。從這個(gè)角度看，操作系統可做的事情很多。尤其是在當前云計算場(chǎng)景，語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)者越來(lái)越多地基于語(yǔ)言本身開(kāi)發(fā)，越來(lái)越不關(guān)注操作系統。這無(wú)疑給操作系統的演進(jìn)和優(yōu)化提供了更大的空間。

龍蜥提到過(guò)端邊云的規劃，據稱(chēng)會(huì )把AliOS Things集成到龍蜥中。相比之下，龍蜥在邊緣側的場(chǎng)景還沒(méi)有任何消息，期待龍蜥在邊緣側最熱門(mén)的場(chǎng)景——車(chē)聯(lián)網(wǎng)——會(huì )有所動(dòng)作。目前龍蜥還沒(méi)有ARM和RISC-V的工作組，如果龍蜥能在這兩個(gè)架構上有更多發(fā)力，端和邊緣的可能行感覺(jué)會(huì )更多，也能更好地支持龍蜥做通用基礎設施的目標。

參考鏈接：

作者介紹：

張健，先后在SUSE，華為，區塊鏈創(chuàng )業(yè)公司，寒武紀等公司工作，任工程師，架構師，技術(shù)合伙人，架構師等角色。

技術(shù)方向：Linux內核，Linux發(fā)行版，ARM，RISC-V，虛擬化。

目前自由職業(yè)：提供計算機軟件技術(shù)課程，職業(yè)規劃咨詢(xún)/教練服務(wù)。