初のフルリンク国内OSが誕生間近、OpenCloudOSが初めてその技術ルートを公開

先日終了した2022 OpenCloudOSコミュニティオープンデーで、国産オープンソースオペレーティングシステムOpenCloudOSは初のソースコミュニティ（L1）プロジェクトと初のフルソフトウェアパッケージ（L3）バージョンを正式にリリースし、技術研究開発ロードマップを公開した。

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公式発表によると、これはOpenCloudOSが中国初のフルリンクローカリゼーション機能を備えたサーバーオペレーティングシステムとなり、国内企業に独立かつ制御可能なアップストリームバージョンと、企業レベルの安定性要件を満たすソフトウェア供給バージョンを提供できることを意味する。

OpenCloudOSの起源

2021年12月22日に、OpenCloudOSオペレーティングシステムのオープンソースコミュニティが正式に設立されました。これは、オペレーティング システム、ソフトウェア、ハードウェアのメーカーと個々の開発者によって共同で開始されました。 20 を超えるオペレーティング システム エコシステムのメーカーとユーザーが最初の設立ユニットになりました。

公式紹介によると、OpenCloudOSオペレーティングシステムのオープンソースコミュニティは設立当初、完全にオープンで中立的なオープンソースコミュニティになることを決定し、Open Atomオープンソース財団のTOCレビューに合格し、コミュニティプロジェクトへの寄付を受け入れることを確認しました。

その後、OpenCloudOS は財団の信託と監督の下、コミュニティ参加者と共同で管理、共同構築しながら、標準的なオープンソース コミュニティ モデルで運営されます。

言い換えれば、OpenCloudOS オペレーティング システムのオープン ソース コミュニティには製造元のラベルはなく、単一の製造元によって支配されているわけでもありません。

コミュニティは、完全に中立で、オープンで、安全で、安定しており、使いやすく、高性能な Linux サーバー オペレーティング システムを作成することを目指しています。今年 1 月 26 日、オープン ソース オペレーティング システム コミュニティ OpenCloudOS は、最初の公式バージョンである OpenCloudOS 8.5 のリリースを発表しました。

公式紹介によると、OpenCloudOS 8.5 バージョンは Linux カーネルをベースに独自に開発および設計されています。デフォルトのソフトウェア パッケージを自動的にパーティション分割、フォーマットし、インストールする、自動化されたシンプルなインストール方法を採用しています。グラフィカル環境はデフォルトではインストールされません。ユーザーは必要に応じて手動でインストールすることができ、ほとんどのサーバー シナリオの一般的なニーズを満たすことができます。

さらに、OpenCloudOS は、クラウド ネイティブ シナリオ向けの完全な独自のクラウド ネイティブ機能セットを設計し、クラウド ネイティブ カーネルを形成します。その代表的な特徴としては、以下の点が挙げられます。

（１）コンテナリソースビュー分離（cgroupfs）

クラウド ネイティブのシナリオでは、コンテナーの全体的な分離はまだ不完全であり、/proc および /sys ファイル システム内の一部の重要なリソース情報は完全にコンテナー化されていません。その結果、物理マシン/仮想マシンの一部の一般的なコマンド (free/top など) は、コンテナー内で実行されているときに、コンテナーの観点から情報を正確に表示できません。

OpenCloudOS カーネルは、コンテナ リソース ビューの分離を強化し、cpustat、cpuinfo、loadavg、meminfo、vmstat などの主要なリソース ビューの分離を実装し、iotop などの実用的なツールをサポートして、コンテナの全体的な分離を向上させます。

（２）クラウドネイティブSLI（コンテナビューのプロフェッショナルインジケーター）

クラウド ネイティブの観点から見ると、クラウド ネイティブ SLI は、サービス レベルを観察するために使用できるクラウド ネイティブ シナリオの指標、具体的にはコンテナーの観点から見たいくつかの重要な指標として理解できます。

一方、既存のアップストリーム カーネルの Cgroup の基本統計と監視はまだ比較的原始的で粗雑であり、コンテナの観点からは使用可能な SLI データ収集と抽象化が欠けています。

OpenCloudOS カーネルはクラウドネイティブ SLI で設計されており、カーネル内でリアルタイムに収集および計算 (低オーバーヘッド方式) することで、上位層 (K8s) が使用するための SLI インジケーターを提供します。

（３）モニターバッファ（正規化されたカーネルキーの監視）

OpenCloudOS カーネルによって提供されるクラウドネイティブの通常監視ツールは、メモリ領域の干渉とジッターを監視するために使用されます。主要な指標が期待を満たさない場合（制限を超える場合）、関連するコンテキスト情報を自動的に記録し、ランダムに発生する異常なコンテキストを効果的にキャプチャして、ランダムなビジネスジッターという業界の問題を解決します。

（4）ARM64ホットパッチ

カーネル ホット パッチ テクノロジーは、サーバーを再起動せずにカーネルのランタイム コードを変更できるテクノロジーです。 OpenCloudOS は、Kpatch フレームワークに基づいて ARM64 ホット パッチ機能を開発しました。これにより、ARM64 環境で完全なホット パッチ ソリューションが提供されます。ビジネスの通常の運用に影響を与えることなく、カーネルのバグやセキュリティの脆弱性を修正できます。

(5) ページキャッシュ制限

ページ キャッシュは、システムの読み取りおよび書き込みパフォーマンスを向上させることができる Linux カーネルのファイル キャッシュ メカニズムです。ただし、ファイル キャッシュが多すぎると、システム メモリが大量に消費され、さまざまなシステムの問題が発生する可能性があります。

OpenCloudOS はページ キャッシュ制限機能を実装しており、過剰なページ キャッシュによって発生するさまざまな問題を解決できます。同時に、コンテナレベルのページ キャッシュ制限 (スラブ制限を含む) の実装を強化して、コンテナの分離をさらに強化することもできます。

OpenCloudOS の現状と将来

公式紹介によると、OpenCloudOSの理事会や技術委員会（TOC）などのコミュニティ運営組織が設立され、47の企業や機関がコミュニティの共同構築に参加しているという。 Tencent、Intel、ZTE、JD Cloud、OPPO、清華大学、北京大学などは、すべてコミュニティの重要なメンバーです。

さらに、コミュニティでは、コンプライアンス SIG、リリース SIG、インフラストラクチャ SIG など、いくつかの利害関係者グループ (SIG) が形成されています。

ユーザーモードコンポーネントに関しては、OpenCloudOS は 2023 年初頭に最初のバージョン V9 をリリースする予定です。V9 バージョンでは、他のメーカーやダウンストリームコミュニティに依存せずに、すべてのソフトウェアパッケージをアップストリームコミュニティから完全に構築および保守し、独立して進化したカーネルとともに完全な L1 コミュニティを形成します。

その後、コミュニティの主要メーカーがL1コミュニティをベースに商用バージョン（L2バージョン）を構築し、自社のアプリケーションシナリオで大規模なアプリケーション検証を行った後、最終的に安定したエンタープライズレベルのOpenCloudOSコミュニティバージョン（L3バージョン、OpenCloudOS V9）を出力します。

言い換えれば、 L1 はすべてのディストリビューションの上流の「川の源」であり、投資額が大きく、レベルが低いということです。 L2はL1をベースに開発された「エンタープライズレベルの安定バージョン」であり、 「川の下流」に位置し、エンタープライズレベルのニーズを満たす商用技術サービスを提供します。 L3 は L2 をベースにした派生バージョンであり、 「川の下流の支流」のようなもので、エンタープライズ レベルのアプリケーションによって安定性が検証されており、通常はコミュニティ向けの無料再配布バージョンです。

OpenCloudOS はその後、企業の独立制御のニーズを満たすために、最初の公式ソースコミュニティバージョン (OpenCloudOS Stream 22.12) と 2 番目のメジャーコミュニティバージョンもリリースする予定です。

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国内OSの悲劇

偶然にも、6月21日、OSの「国家チーム」として知られるKylin Softwareは、中国科学院と中国工程院の7人の院士の共同証言のもと、Kylin Softwareと国内の主流OSメーカー、研究機関、社会団体が協力して中国初のデスクトップOSルートコミュニティopenKylinを設立し、6月24日14時に正式にリリースすると発表しました。

実際、1999 年 4 月 8 日に Linux/Fedora をベースにした中国初の国産オペレーティング システムである Xteam Linux 1.0 がリリースされて以来、中国におけるローカル オペレーティング システムの分野における探求は 20 年以上続いています。ブルーポイントやレッドフラッグなどの国産オペレーティングシステムは、多くの中国人の期待を集めてきました。現在でも、市場には少なくとも 15 種類の「国産オペレーティング システム」が存在します。

残念ながら、現時点では、Kylin Software、Tongxin Software、Zhongke Fangde だけが、本当に長期間にわたってバージョンの反復を継続することができます。多くの理由により、ほとんどの国内システムは十分な市場影響力を形成できず、「誕生 - 短命の栄光 - 急速な衰退」のサイクルから抜け出すことができません。

オペレーティング システムの難しさは、完全に技術的なものではありません。ソフトウェアとハ​​ードウェアのエコロジーの好循環を形成することが、より重要な要素となるかもしれません。 Windows の開発の歴史はその典型的な例です。

国産OSは上級管理職の推進により政府や企業ユーザー市場では成功を収めているものの、個人消費者市場でのパフォーマンスは振るわず、過去5年間、中国国内でも国産OS全体の市場シェアは5%未満にとどまっている。

幸いなことに、国内の開発者は国内のオペレーティング システムにまったく無関心というわけではありません。

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一般的に、我が国のオペレーティングシステム業界は長い間、「多、少、散在」の状態にあり、オペレーティングシステムも我が国で「行き詰まっている」重要な技術の1つになっています。 OpenCloudOSオペレーティングシステムのフルリンクローカライズにより、中国が基本ソフトウェアの分野で受動的な状況を打破する新たな夜明けが見えてきました。もちろん、OpenCloudOS が今後どのように発展していくのかはまだ待つ必要があります。

参考リンク:

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