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Linux操作系統成功涉足核心應用領域

日期:2017/2/27 11:54:18   编辑:Linux文化

數據庫等後台關鍵應用在過去並不是Linux所能涉足的地方。但將於今年秋天推出的內核版本為2.6的Linux將改變這一事實。更高的性能、更好的可擴展性、重新設計的內存分配系統和磁盤文件系統……這些都增加了Linux進軍後台服務的砝碼。事實上,已經有一些用戶等不及了。

那些在Linux操作系統上進行數據庫開發的用戶現在都快有點等不急了,因為Linux 2.6內核代碼宣稱,它將會擁有一系列新特征並且會加大支持數據庫應用開發。通過在Linux 2.6內核代碼中加入一些功能,Linux操作系統將能處理更大的企業級的數據庫應用。在以前的Linux 2.4產品內核代碼中,數據庫應用都是從後端導入,但現在用戶就可以免去這樣一道額外的程序。新的操作系統提供的新特征還包括,它能支持更大容量的內存,支持更多數目的線程,提升了網絡性能,提高了存儲容量,改進了存儲方式, 同時還提供了一項更好的容量管理系統。

數據庫用戶鐘情

為了清晰化付費解決方案(Clarity Payment Solutions),Tim Kuchlein建立了一個信息系統,他也是該系統的主管。作為這種預付費的電子付賬系統的開發者,他說,由於新的內核能夠支持額外的存儲空間,所以這就使得他的公司可以像Google一樣運行其數據庫:這種運行是基於所有的內存,並且在任何時候都可以進行。

Clarity系統不久將會轉到IBM公司的DB2 8.1數據庫上面,並且其運行的操作系統也將會是Linux。為了能夠利用最大容量的內存,公司高層決定將系統轉到64位架構。他們現在正在考慮是不是采用AMD公司的64位系統解決方案。

由於這項變動,Clarity系統將數據寫到磁盤上的做法將成為歷史。Kuchlein在紐約聲稱,“我們希望在信息系統中能夠具有足夠容量的內存。”

Kuchlein表示,對Linux 內核而言,支持64位架構並不是一件新鮮事,但是這次卻是Linux首次提供64位的套件包(boxes)。他說,“也只是到了現在,人們在購買硬件系統的時候才不必擔心他們是不是可以用得上64位的系統。”Kuchlein稱,IBM公司的p系列服務器(帶有16GB的內存)價格大約為23萬美元,而帶有AMD 64位套件包(boxes)的服務器售價只有6150美元,該系統擁有兩個處理器和8GB內存。

Linux 2.6內核最吸引人的可能還是其良好的容量管理支持。Kuchlein說,“怎樣對這些存儲容量進行有效劃分一直是令人頭痛的問題。你可能事先覺得某種劃分效果會更好,所以你做好了在這些劃分上進行處理的一些計劃。但是兩個星期之後,這種劃分可能又變得很糟糕。很明顯,如果能夠隨著系統需求變化動態進行容量劃分那就再好不過了。”

Aventis Behring是一家開發治療性蛋白質的公司,這些蛋白質可以用來治療那些缺乏某些免疫力和缺少蛋白質的人。這家公司的高層也非常希望盡快得到Linux 2.6內核代碼。其原因是新的Linux提供了更好的容量管理功能,提供了異步的輸入/輸出,並且對同一台服務器上的多個應用提供了更好的協調管理支持。 這家公司為什麼會對異步輸入/輸出功能如此感興趣?這家總部位於King of Prussia,Pa.的公司正在考慮一個在Linux系統上配置Web服務的項目,並且該項目還要有可擴展性。該項目的經理Jesse Crew說,“這裡的‘異步輸入/輸出’可以允許那些系統命令進行排隊,從而可以提高CPU的利用率,這就提高了web服務器以及數據庫的系統性能。”

為了在一台服務器上運行多個應用,並且允許該台服務器同時運行多個獨立的鏡像,Linux 2.6提供了更好的協調管理這些應用的功能。這樣就有助於系統管理和合並,並且它還可以降低系統復雜性和減少系統成本。Crew稱,“從我們以前使用Windows系統的經驗來看,在一台服務器上運行兩個應用程序會引起兩者如何共存的問題,特別是將來任何一個應用需要升級時情況就更糟糕。新的Linux的推出將徹底解決這些問題。為了在同一台服務器上運行多個應用,Linux給它們進行了邏輯上的分區,這樣就使得系統的維護變得更加簡單。”

經銷商們也對Linux 2.6內核表現出了極大的興趣。譬如ANTs Software公司,它是新的高性能數據庫管理系統的制造商。該公司的總裁Gary Ebersole說,他們會搶先使用Linux 2.6。正是Linux 64位的地址空間才激發了該公司需要強烈使用Linux的欲望。新版Linux另外一個大的賣點就是它會支持更多數目的線程,這就允許各公司服務器提高其對稱多處理機處理進程數。

Ebersole在加利福利亞Burlingame稱,“我們很樂意看到這一點。由於我們采用的是一個可擴展的數據庫,所以既然系統中有了更多的微處理器,我們就會使用更多的線程。新的Linux內核所提供的良好線程管理真是太棒了。”

專家認同

那些曾經自始至終參加了Linux 2.5內核代碼開發的計算機專家們稱,Linux 2.6產品內核的成功推出意義重大,它是迄今為止最高級的開放源代碼平台。

開放源代碼開發試驗室(ODSL)的主管Tim Witham於5月中旬稱,Linux 2.6內核代碼將會在6月下旬予以公布。Tim還說,雖然在滿足世界最大型企業數據庫應用需求方面還有待提高,但是Linux 2.6內核代碼的推出必將使Linux更進一步滲入到大型企業內部。

Tim Witham還稱,“目前在任何基礎設施類型的服務和較小的數據庫應用裡,Linux的使用絕對屬於傻瓜型。但是linux 2.6內核代碼將會把Linux引入到更大規模的數據庫應用。這是Linux開發史上一次重大的改進,並且它也是下一次Linux內核代碼開發的一個宏偉目標。”

Tim還補充說,即將推出的Linux 2.6內核代碼還包含一些面向數據庫服務的一些專有特征,譬如它就包括了一個增強版的調度器程序(scheduler)和一個線程庫(threading library)。

OSDL是一個於2001年建立的一個全球性組織,它的宗旨就是致力於在企業計算中加速采用Linux操作系統。 IBM公司Linux技術中心主管Dan Frye說,“如果某個企業現在運行的是一個24路的對稱多處理機系統(SMP),並且其大型數據庫程序也是運行在該機器上。如果現在要求對其所有的部件都提供失效切換功能(failover),那麼目前還沒有哪種Linux可以全部做到這一點。不過在將來,Linux絕對能夠擔當此任。但是只有非常少的客戶會要求這樣做,所以他們把Linux配置在了其它的工作負載上。”

Tim相信,在Linux 2.6內核代碼發布後的3到6個月的時間裡(或者更短),新的開放源代碼平台必定會進軍商業開發領域。它將會支持更大容量的內存,不僅如此,它所支持的線程數目也得到了很大提高。

Tim還表示,新的Linux將會提供更好的網絡性能,並且其存儲容量和類型也會得到很大提高。所有的這些都是提升數據庫應用和系統性能的必備要素。

Fyre說,在Linux 2.5內核代碼開發的時候,根據Linux測試項目,IBM公司在很多台8路的對稱多處理機系統上進行了好幾次測試,並且每次測試都長達好幾個星期。這些測試項目包含了成千上萬個測試用例和測試套件包。

Fyre稱,一旦2.5開發版的內核代碼經測試穩定,它就將成為Linux 2.6產品的內核程序。目前這些代碼還沒有被公開推出,因為還有不少的bug等待修復。

Fyre說,“2.5開發版的內核代碼還有幾百個已知的缺陷,在它成為Linux 2.6產品的內核代碼之前,這些缺陷必須被修復。”

Linux 2.5到Linux 2.6的轉變還要視Linux Torvalds而定,他是Linux的創立者和首席開發師。即使現在Linux 2.5目前還有不少問題需要修復,但是其穩定性卻在不斷得到提高,這就表明Linux的銷售商在不久的將來就可以等到Linux 2.6產品版的正式推出。Frye說,“我想Linus會等到Linux 2.5開發版比現在更好的時候才會轉到Linux 2.6的正式產品版。”

Torvalds曾經對那些Linux 2.6的開發者們說,他希望在七月末內核代碼峰會(Kernel Summit)召開之前能夠推出Linux 2.7內核代碼。

仍需增添的新特征

據Witham所說,Linux內核代碼的開發團隊認為,現在Linux 2.6內核代碼中還有很多本來想加入的功能沒有被包含進去。那麼這些遲來的特征很可能會包含在Linux 2.7內核代碼中。

Frye說,這些由種種原因暫且沒有加入的新特征包括,不僅支持完全的非一致存儲訪問系統NUMA(Non-Uniform Memory Access),還會支持企業容量管理系統EVMS(Enterprise Volume Management System)。其中後者是用來處理有一定難度並且不斷引起爭議的容量管理問題。Fyre還補充說,單在容量管理這一點上,即使沒有EVMS,Linux 2.6也比Linux 2.4要強。

甲骨文公司和Red Hat以前也曾提倡提供容量管理功能。位於加利福利亞Redwood Shores的甲骨文公司技術團隊的主要成員Wim Coekaerts宣稱,“我們希望Linux會提供一個邏輯容量管理器(LVM)。Linux 2.6內核代碼提供的是一個設備管理器,但我們真正需求的卻是LVM。”

位於北卡Raleigh的Red Hat公司執行副總裁Paul Cornier也同意Wim的這種看法。

Cornier說,“作為一個具有強大工業生命力的邏輯容量管理器,能夠提供一個分類清晰的集群文件系統對我們非常重要。分布式的鎖管理器就可以解決上面的問題。我們需要這些功能能夠集成到操作系統當中,但是很可惜,在下一版的Linux中是不會提供這項功能。”

IBM公司的Fyre認為,改進容量管理系統已經迫在眉睫,但是很明顯,在這一點上,Linux目前仍然不是一個很好的系統。

Linux 2.6內核的一些主要變化

提供了更快的,更多可預測的系統性能,並且新的API也已經完成;

對台式機的一些改進;

支持USB 2.0以及藍牙(Bluetooth);

提供兩個內核補丁包(pre-emptible,low-latency),它們可以提高系統反應速度,並且即使在系統重負載情況下,多媒體性能仍然比較出色;

對服務器的一些改進;

更新的系統輸入/輸出程序以及內存管理子系統,這樣系統吞吐量與可擴展性都得到了很大提高;提供更快的可擴展的調度器程序;

提供用戶模式的Linux,從而可以允許多個系統鏡像在同一系統中運行,這就有助於服務器的聚合以及不同應用之間的隔離;

支持超過2TB的磁盤,並且也支持SGI公司的XFS企業文件系統;

提供更快的遵照POSIX標准的線程庫。


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