我们开发了一个分布式的操作系统,是能够全网互联的操作系统,正式的名称是:LAXCUS分布式操作系统。

大家一定有疑问:操作系统我知道,我电脑里的Windows,MacOS,还有服务器上的Linux,都是操作系统,但是什么是分布式操作系统,又是怎么实现全网互联的,和这些大名鼎鼎的操作系统有什么不同呢?

简单说,目前的操作系统,除了Laxcus,都属于单机操作系统。单机操作系统的特点是只能管理一台计算机,上面的应用软件也只能在这台计算机上运行,而Laxcus分布式操作系统能够同时管理很多计算机,上面的应用软件同时分散到很多计算机上运行,这是它们的根本区别。

在分布式的基础上,Laxcus分布式操作系统按照业务需求和网络位置,把运行环境分成终端、边缘端、云端三部分。终端定位为提供手机、PC的功能;在云端处理需要多机协同的分布式存储和分布式计算业务;边缘端向下连接终端,向上连接云端,同时处理一些小型的计算业务。这样就实现了终端、边缘端、云端三位一体的全网互联。

一个全网互联的操作系统,即不是Linux也不属于Windows!_linux 

这时肯定还有人会问:既然Laxcus能够管理很多计算机,同时连接终端、边缘端、云端,应用软件的处理能力也比单机应用软件大得多,那么它是不是可以处理那些很大的应用业务呢?

没错,说对了,Laxcus主要还是为了大规模、超大规模的存储计算业务设计的,那些严重依赖大算力、高存储量的应用服务,在单机操作系统不能处理,或者很难处理的工作,比如搜索、超高速空气流体、3D图像渲染、仿真核聚变,在Laxcus分布式操作系统的云端都能信手拈来。

Laxcus分布式操作系统是国内研发团队,历时十年,为了处理越来越多的海量计算任务,解决ICT基础设施自主可控的问题,从0到1,从内核到用户界面,全体系自主设计研发而来。它即不属于Linux/Unix阵营,也和Windows没有关系。

虽然在体系结构上,Laxcus和Windows、Linux没有关连,但是在其它方面,还是有类似的地方。

比如,Laxcus有和Windows、MacOS一样的图形用户界面,这是一种扁平化加细边条的设计风格,整体视觉效果类似Windows、MacOS,支持鼠标和键盘运行图形应用软件,处理分布式工作。同时也有和Linux一样的字符界面,方面Linux用户快速适应Laxcus平台,尤其是习惯了命令行操作的Linux用户。

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和Windows、MacOS一样的图形界面

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和Linux一样的字符界面

另外,在速度即效率需求推动下,为了加快分布式环境中的人机交互和软件处理速度,高效的网络通信必须具备。Laxcus在FIXP通信基础上,加入类似5G网络的Massive MIMO通信,这项技术全面提升了数据传输速度,在不改变网络通信设备前提下,是一般通信速率的2-20倍。

Laxcus的这些设计和特点,从本质上来说,就是要打造一台远超单台计算机的更大的计算机。它在硬件上依赖一堆联网服务器组成的算力矩阵,在前端兼具Windows、Linux的用户界面,后端采用自研网络通信和分布式架构体系,使用标准的编程接口和UI接口给开发者和用户。

Laxcus这台大号计算机,处理规模有多大呢?理论上,可以聚合百万台级别的服务器,存储规模EB级别,应用软件并行规模在百万到千万之间。

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Laxcus分布式操作系统技术指标

这里肯定又会有人问:这么大的计算机,给一个人使用是不是浪费呢?

是的,所以在操作系统底层,研发团队加入集群虚拟化的功能。和一般的虚拟化、把一台物理计算机切割成很多虚拟计算机不一样的是,集群虚拟化是把一个物理的计算机集群,切割成很多个虚拟的计算机集群。用户登录后,每个人都拥有一个属于自己的计算机集群。每个用户在自己的集群空间,做自己的事,处理自己的工作,和其它用户“鸡犬之声不相闻,老死不相往来”。并且这些虚拟集群都是动态存在的,它们在用户登录时分配,在用户退出时注销,能够最大化复用物理资源。 一个全网互联的操作系统,即不是Linux也不属于Windows!_linux_05

Laxcus分布式操作系统适配云三层


大量的虚拟集群伴随用户登录同时存在,随之而来的就是安全问题:在多人使用的环境中,如何防止黑客捣乱,避免非法操作?在系统内部,有一个安全管理模型,专门负责这个事情。它时刻紧盯计算机集群的一举一动,用户发出的每一个指令,分布式应用软件产生的每一次通信、每一项RPC和IO操作,都会受到安全模型监控,防止任何越界行为。

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安全模型能够管理每一个细节

 

接下来还有软件开发。由于Laxcus是纯粹的分布式操作系统,所有业务都是在分布环境下被多台计算机同时处理,运行逻辑和处理规则,与单机操作系统有天壤之别,无法兼容单机应用软件,所以Laxcus提供自己的分布式编程开发包(DSDK)。软件开发者在编写分布式应用软件的时候,需要遵守Laxcus分布式编程规范。

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Laxcus分布式应用软件将分布式编程和处理工作统一化标准化


管理计算机集群上的应用软件需要应用容器,Laxcus上的容器和一般容器也不一样。它采用的是水密隔舱架构,可以象虚拟机一样,给每个应用分配一个独立的运行空间,比一般容器更安全更可靠,即使发生故障,也不会出现外溢效应。

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水密隔舱更安全更可靠


Laxcus系统的两大基本特征,和庞大算力对应的,是同样庞大的数据存取能力,为了让用户减少对第三方依赖,更方便处理数据,Laxcus自建大数据系统。这是一种行存储模型(NSM)和列存储模型(DSM)兼而有之的HATP混合存储方案,即能够处理数据库业务,也可以处理数据分析业务。

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Laxcus分布式操作系统六大基础功能

 

大数据有了,自然还需要与之配套的数据处理模型。Laxcus内置三套处理模型,从中小规模的应用业务,到超大规模的应用业务,一应具全全部支持。

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Laxcus三大分布式处理模型


保护计算机集群安全运行,管理计算机集群也是一件重要的事,为了方便管理员管理计算机集群,Laxcus设计了针对管理员的图形桌面。通过这个桌面,管理员可以时刻观察追踪集群运行情况,包括计算机集群的处理器、内存容量、磁盘使用情况、在线人数、应用软件运行规模,都会一览无余展现出来。同时来自集群的任何故障、警告,也都会实时出现在图形界面上,方便管理员立即处理。

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管理计算机集群,追踪集群运行状态


Laxcus分布式操作系统还在拥抱新趋势,云原生现在是一股不可忽略的力量,它正在快速席卷云计算产业。Laxcus最新版本为此进行了改进,通过实现多云互联,将分散的云环境组织起来,统一调度控制,形成更大规模的云环境。这样就能对不同属地、不同属性的云环境,实现跨地域、跨网络的互连、互通、互操作,为用户提供更大规模,更大范围的分布式运行环境。同时多云互联大还有助于简化云端的设计和部署、节约电力,降低人力维护成本和相关资源消耗,特别适合大型且物理分散的公司、企业使用。在分布式编程接口上,支持字符化指令(类似SQL语句的文字描述),允许开发者动态嵌入到分布环境中运行。还有更智能的服务管理,减少人力支出,支持在线开发、不停机热部署、在线弹性测试,使Laxcus分布式操作系统全面适配云原生。

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多云互联,使云环境规模进一步扩大,成本更低,效率更高

一个全网互联的操作系统,即不是Linux也不属于Windows!_应用软件_14云原生五要素

 

终端、边缘端、云端被连接起来,系统内核,图形用户界面、超大规模网络通信、虚拟化、安全管理、分布式编程开发工具包、分布式应用软件,容器、大数据、云原生,用户处理分布式业务需要的所有元素,Laxcus都已经具备。至此,一个完整的分布式操作系统全部成型。

这就是Laxcus分布式操作系统基本情况。

这个时代,在不知不觉中,随着大型处理工作越来越多,越来越大,传统的计算体系已经很难支撑,ICT产业正在全面进入分布式时代。未来时代,将以终端、边缘端、云端的一体化为开端,以大数据、人工智能为基础,以视听感知的人机交互为应用场景,以分布式软件为纽带,驱动新时代继续前进。



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