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数据中心是否需要专属的操作系统?

  个人电脑的操作系统自不必细说,即使手机也有自己的操作系统。那么,为什么数据中心不能拥有专属的操作系统呢?

  当然,想要专门为数据中心开发一款操作系统,用于其处理所有的存储资源要比开发一款单一的设备使其能够运行相应的应用程序要难的多得多。数据中心拥有的IT专业团队可以确保所有正在运行的服务器和应用程序能够获得足够的存储空间,但这项工作的强度将会越来越大。因此,对于一款能够处理整个数据中心操作系统的呼吁已经越来越强烈。

  本周,加州大学伯克利分校MateiZaharia博士在俄勒冈州波特兰市举行的USENIX年度技术会议上强调了该问题。

  他不是第一个提出要为大型集群计算系统开发专门的操作系统的人,但他特别强调再次提出这一需求关键是源于越来越的应用程序和用户对于编程框架和存储系统日益多样化的趋势。

  一款数据中心的操作系统必须将数据中心所有的应用程序和基础设施连成一个管理平台,并提供资源共享、数据共享、抽象编程和调试。

  “这些同时也是我们为个人电脑开发共享操作系统的原因。”Zaharia表示。

  一位与会者指出,为集群计算系统开发专门的操作系统的想法已经持续了几十年了,而Zaharia所面临的挑战在于他今天所描述的专属操作系统有何新的特点,同时,为什么其在今天显得更为迫切,更为重要?

  Zaharia反驳说,早期,其实已经开发出了一些版本的数据中心操作系统。他指出,谷歌与该公司聘请来运行其数据中心的公司就开发出一些尚未将外界完全透露的较为复杂的方法。

  “谷歌的软件堆栈是值得在系统设计时思考与借鉴的。”他说。

  Zaharia和他的同事在大会上做了题为《数据中心需要专属操作系统》的演讲,您可以在USENIX网站上找到。

  他们的演讲报告指出:“数据中心已经托管了相当多样的应用程序(存储系统、网络应用程序、长期运行服务器和批处理分析设备),并且,其还可以作为新的集群编程框架进行开发;我们预计其托管的应用程序的数目还将继续增长。例如,谷歌已经利用Pregel(一种面向图算法的分布式编程框架)、Dremel(一种交互式低延迟数据分割系统)、以及Percolator(一款增量索引系统)扩充了其MapReduce软件架构。与此同时,数集群用户也在不断增长,例如,Facebook的Hadoop数据仓库运行近交互式SQL,从数百个用户中进行查询搜索,对于数据中心运营商来说,是其可以在用户和应用程序之间有效的调用可复用的资源的至关重要的工具。”

  Zaharia并没有声称自己已经开发完成了数据中心的操作系统,但他表示,他的团队已通过设计一款称之为“Mesos”的集群管理设备迈出了第一步,其可以使整个应用程序实现细粒度共享。

  而与此同时,仍然需要解决的问题包括如何建立标准化的接口、处理数据流、确保存储性能。

  但Zaharia也将借鉴包括谷歌、亚马逊和微软等众多公司在这些问题上的工作进度。

  “诸如Hadoop堆栈、LAMP、亚马逊网络服务、WindowsAzure和谷歌的GFS/BigTable/MapReduce堆栈之类的软件平台,事实上就是数据中心操作系统软件平台。”他写道。“这些平台正在逐步发展,以应对数据中心的用户和工作负载多样性的不断增加(例如,将主要精力投入Hadoop用于调度多用户群),但是数据中心的应用程序普遍仍然难以开发,互相操作很不容易。”

2012-06-13
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