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用软件分层说说LAXCUS分布式操作系统

姓赵名大奇 2023-03-28 原文
收到一位51CTO网友私信，要求讲讲Laxcus分布式操作系统的体系结构。那么就来说一说。​

首先来说，Laxcus是一个开源、容错、高扩展、多人共享、多机协同分布协同的操作系统，体系结构庞大复杂，管理着巨量的服务器，这些服务器被网络连接起来，在Laxcus托管下运行，规模可以从几台到几十万台不等。同时在Laxcus分布式操作系统上面，运行着海量的应用软件，它们以分布加并行的方式，处理超大规模的存储和计算工作。正如IOS之于手机、Windows基于PC，Linux之于服务器一样，Laxcus是基于计算机集群的操作系统，它开启了一个全新领域，将原来非常复杂和碎片化的分布计算工作，以应用软件的形式，汇集到一个平台上到统一运行处理。用户只需要按照Laxcus提供的分布编程范式和编程接口，就可以快速地开发出各种分布式应用软件，极大简化了分布式软件开发流程，降低了用户成本。一佛千面，由于Laxcus自身庞大和复杂的特性，解释介绍Laxcus分布式操作系统可以有很多角度。今天，我就从大家最容易理解的一个角度：软件分层，来说说Laxcus分布式操作系统。​

Laxcus分布式操作系统基于计算机集群运行


Laxcus分布式操作系统在体系结构上，对标云计算三层，但是在分层的设计划分上，要比云计算三层更细致，大致上可以分成这样几层：核心层、分布层、管理层、基础设施层、虚拟化层、应用层、安全层。下面逐一解释。​

Laxcus对标云三层​


基础层。针对的是单台服务器，在Laxcus分布式操作系统里，服务器有一个专有的名称：节点。这一层类似传统的操作系统内核，计算机上的物理设备，比如CPU、内存、磁盘这些部件，都在它的管理范围内。​

分布层：这一层提供网络通信和基于网络通信的分布存储和分布计算。分布存储支持DSM和NSM存储模型，分布计算支持Conduct/Establish/Contact计算模型。所有分布的应用业务和管理业务，都是通过分布层传达到对应的节点，然后进入CPU、内存、磁盘做各种读写和计算处理。Laxcus 5.0版本开始，网络通信开始提供类似5G MASSIVE MIMO的多通道并行通信技术，超大规模数据传输的通信瓶颈问题基本解决。超大规模数据传输，是指单次1GB以上的持续数据传输。​

管理层：这一层的技术最复杂。计算机集群的各种管理工作都在这一层处理，比如网络流量的控制、分布任务的调度、负载平衡、冗余容错都由管理层的人工智能模型来实现，还有象宕机判断、数据恢复、故障隔离等工作也是这一层来完成。另外Laxcus分布式操作系统系统也提供接口，允许管理员操作命令，对管理层和下属的资源进行管理。由于管理层实现的是智能化集群管理，所以Laxcus集群运行过程中，基本不需要管理员干预，会自动分配监督日常所需要的所有工作。​

公共设施层：提供超大规模存储计算需要的具有公共属性的功能，我们现在常用的数据库、大数据、人工智能在这一层集成，这些功能以编程接口提供给用户使用，包括SQL接口、分布锁、分布式事务，Laxcus分布式操作系统都支持。5.0版本开始，又增加了边缘计算。​

虚拟化层：这一层满足的是多用户接入。虚拟化这玩意没玩过VMWare的的可能不大理解。它本质就是把聚合起来的服务器再分割成N个逻辑单元，然后按需分配，提供给用户使用。逻辑单元数量受集群物理资源和允许在线用户最大数的限制，达到上限就不再分配。这是因为下层的人工智能监测模型，总是给上层的虚拟化提供最优的参考意见，要求集群处于最佳运行状态。Laxcus分布式操作系统对虚拟化层的要求是宁缺毋滥，集群稳定性总是第一位。​

应用层：这一层是用户服务层。用户可以在这个层面编写分布式应用软件，登录Laxcus集群，远程运行分布式应用软件和命令，处理各种大数据、人工智能、边缘计算业务。总之，所有与用户有关的工作，都在应用层处理。​

Laxcus分布式操作系统的图形桌面，属于应用层的最上层，提供与用户的直接交互。


安全层：严格来说，安全层不是独立的一层，它是嵌入到各个层面，提供从应用层到基础层，贯穿全部子系统的监督管理。这样说吧，从用户敲下键盘开始，到抵达服务器CPU、内存、硬盘，中间每一步操作，都在它的控制管理下。判断和监视网络攻JI，应用沙箱服务，也是它的工作内容。安全层提供的技术十分丰富，有防DDOS攻JI，非对称密钥、数字签名、对称密钥、资源安全策略、用户签名管理、用户安全策略、业务安全策略。比如近期发生的美国NSA针对西工大的网络攻ji，就可以通过安全层上的全域安全管理模型来防御网络攻JI。​

Laxcus全域安全管理模型可以防御网络攻JI


以上就是按照分层方式给Laxcus分布式操作系统做的简单拆解。实际上，Laxcus分布式操作系统各个层面在运行过程中的组织、调度、衔接、协同工作远比上述介绍复杂得多，但是使用它还是比较方便，特别是运行过程中基本无需管理。​

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