OPENEULER操作系统核心技术与行业应用实践
- ISBN:9787121464584
- 装帧:平塑勒单衬
- 册数:暂无
- 重量:暂无
- 开本:其他
- 页数:272
- 出版时间:2023-10-01
- 条形码:9787121464584 ; 978-7-121-46458-4
本书特色
1.华为公司官方出品,工程院院士廖湘科和多位专家共同推荐,华为公司董事、2012实验室主任查钧作序。 2.全面介绍openEuler操作系统的“四梁八柱”技术体系,以及面向不同应用场景的解决方案。 3.系统介绍openEuler在14个关键基础行业的应用实践,给各行各业提供参考。 openEuler自开源伊始,已逐步成长为我国具有广泛影响力的操作系统开源社区,社区也孵化了很多具有创新性的开源项目。本书不仅以“四梁八柱”的方式介绍了openEuler的技术体系及关键技术,也结合了openEuler在14个关键基础设施行业的落地案例,详细介绍了如何对这些技术进行有效组合,以支撑不同的商用场景的落地并产生价值。 计算机技术从来都不是孤立存在的,每项技术从起源的那天开始就是为了解决人类社会中的问题而产生的。这本书给了我们一个很好的例子,阐述了技术如何从产业需求出发开始孵化,再如何应用到产业中去,在解决问题的过程中不断迭代演进。我希望openEuler社区在未来始终能保持这样良性互动的成长模式,为我国信息产业的健康发展做出更多贡献,同时也能在立足中国的基础上走向全球,在国际操作系统的格局中占据重要一极,为世界提供更好的选择。 中国工程院院士 廖湘科 在过去的十几年里,华为在基础软件领域持续战略投入,覆盖操作系统、数据库、编译器等领域,保障了华为公司产品的业务连续性和领先性。同时,华为积极回馈开源社区,为全球的软件技术发展贡献力量。2019年,华为将内部研发多年的EulerOS操作系统平台开源出来,孵化出openEuler社区,并在2021年捐献给开放原子开源基金会,成为中国操作系统的根社区。在过去的几年里,openEuler蓬勃发展,国内主流的OSV均基于openEuler构建商用操作系统发行版,并在金融、政府、安平、能源等关键基础行业实现大规模商用部署。 本书总结了过去几年openEuler社区孵化的关键技术竞争力,并收录了这些技术在14个关键行业中的成功应用案例,推荐给行业伙伴和专家,希望能在行业数字化的大潮中为大家提供技术启发和实践参考。也欢迎更多的伙伴和客户参与到openEuler的建设中来,为中国的基础软件添砖加瓦。 华为2012实验室中央软件院总裁 谢桂磊 随着5G规模化商用,多元化算力网络的接入需求激增。当前,中国移动正加快从分布式云向算力网络的演进。移动云作为云计算的“国家队”,基于openEuler构建了“天元服务器操作系统BC-Linux”,实现了全链路自主可控。移动云与openEuler根社区一起,深耕自主开发、安全可信、多样算力、内核创新等领域,推动算力基础设施技术架构快速演进。本书对电信行业的趋势、行业对操作系统的诉求及实践案例均进行了剖析和分享,值得各行业的伙伴参考。 移动云计算产品部副总经理,openEuler委员会委员 张胜举 openEuler作为开源操作系统的典型代表,是开源生态建设的重要组成部分,在各个行业的数字化建设中发挥重要作用。openEuler面向全场景联合生态伙伴进行大量的持续投入和创新,例如在金融行业的应用实践中,配合恒生电子不断探索行业场景痛点,构建领先技术。本书从技术到业务全面、深刻地剖析数字化时代下各个行业对操作系统的诉求及解决方案,也包括了数十家行业头部公司的应用经验,为openEuler的使用者提供了很好的参考和指引。 恒生电子研究院院长、首席科学家 白硕
内容简介
本书介绍了数字基础设施操作系统――openEuler 的关键技术,以及openEuler 在14 个行业(电信、金融、政府、安平、制造、交通等)应用的实践。全书共分为两篇:**篇共分为7 章,内容包括openEuler 的"四梁八柱”技术体系和六大行业应用技术。第二篇共分为7 章,主要介绍14 个行业现状、对操作系统的诉求,以及各个行业的openEuler 实践案例。 本书面向的读者包括操作系统从业人员、openEuler 社区开发者、开源爱好者,以及其他对操作系统感兴趣的人士。
目录
相关资料
媒体评论 openEuler自开源伊始,已逐步成长为我国具有广泛影响力的操作系统开源社区,社区也孵化了很多具有创新性的开源项目。本书不仅以“四梁八柱”的方式介绍了openEuler的技术体系及关键技术,也结合了openEuler在14个关键基础设施行业的落地案例,详细介绍了如何对这些技术进行有效组合,以支撑不同的商用场景的落地并产生价值。 计算机技术从来都不是孤立存在的,每项技术从起源的那天开始就是为了解决人类社会中的问题而产生的。这本书给了我们一个很好的例子,阐述了技术如何从产业需求出发开始孵化,再如何应用到产业中去,在解决问题的过程中不断迭代演进。我希望openEuler社区在未来始终能保持这样良性互动的成长模式,为我国信息产业的健康发展做出更多贡献,同时也能在立足中国的基础上走向全球,在国际操作系统的格局中占据重要一极,为世界提供更好的选择。 中国工程院院士 廖湘科 在过去的十几年里,华为在基础软件领域持续战略投入,覆盖操作系统、数据库、编译器等领域,保障了华为公司产品的业务连续性和领先性。同时,华为积极回馈开源社区,为全球的软件技术发展贡献力量。 2019年,华为将内部研发多年的EulerOS操作系统平台开源出来,孵化出openEuler社区,并在2021年捐献给开放原子开源基金会,成为中国操作系统的根社区。在过去的几年里,openEuler蓬勃发展,国内主流的OSV均基于openEuler构建商用操作系统发行版,并在金融、政府、安平、能源等关键基础行业实现大规模商用部署。 本书总结了过去几年openEuler社区孵化的关键技术竞争力,并收录了这些技术在14个关键行业中的成功应用案例,推荐给行业伙伴和专家,希望能在行业数字化的大潮中为大家提供技术启发和实践参考。也欢迎更多的伙伴和客户参与到openEuler的建设中来,为中国的基础软件添砖加瓦。 华为2012实验室中央软件院总裁 谢桂磊 随着5G规模化商用,多元化算力网络的接入需求激增。当前,中国移动正加快从分布式云向算力网络的演进。移动云作为云计算的“国家队”,基于openEuler构建了“天元服务器操作系统BC-Linux”,实现了全链路自主可控。移动云与openEuler根社区一起,深耕自主开发、安全可信、多样算力、内核创新等领域,推动算力基础设施技术架构快速演进。本书对电信行业的趋势、行业对操作系统的诉求及实践案例均进行了剖析和分享,值得各行业的伙伴参考。 移动云计算产品部副总经理,openEuler委员会委员 张胜举 openEuler作为开源操作系统的典型代表,是开源生态建设的重要组成部分,在各个行业的数字化建设中发挥重要作用。openEuler面向全场景联合生态伙伴进行大量的持续投入和创新,例如在金融行业的应用实践中,配合恒生电子不断探索行业场景痛点,构建领先技术。本书从技术到业务全面、深刻地剖析数字化时代下各个行业对操作系统的诉求及解决方案,也包括了数十家行业头部公司的应用经验,为openEuler的使用者提供了很好的参考和指引。 恒生电子研究院院长、首席科学家 白硕 前言 数字化深刻地改变着我们的生活方式,也深刻地影响着世界的政治、经济格局。数字基础设施包括芯片、服务器、互联网、通信网、操作系统、系统软件(如数据库管理系统)、工业软件等,是支撑数字化转型的关键要素。 计算机操作系统作为数字基础设施之一,其重要性在于支撑信息技术基础设施、保障国家安全和稳定、支持政府和军事应用、促进科学研究和创新,以及支持经济和社会发展。在当前国际环境下,对我国来说,拥有自主可控的操作系统尤为重要。 openEuler是由开放原子开源基金会(OpenAtom Foundation)孵化及运营的开源操作系统技术平台,其致力于打造中国原生开源、可自主演进的数字基础设施操作系统根社区。openEuler的前身是华为公司发展近10年的服务器操作系统EulerOS,华为公司2019年将其开源并更名为openEuler,2021年11月华为公司携手社区全体伙伴共同将openEuler正式捐赠给开放原子开源基金会,当前有多个国产OSV厂商基于openEuler发布商用版本(如麒麟软件、统信软件、麒麟信安、凝思、Suse、超聚变等)。openEuler的定位是面向数字基础设施的开源操作系统,支持CPU(包括ARM、x86、RISC-V等多种指令集)、GPU、NPU等多样性算力,并支持服务器、云计算、边缘计算、嵌入式等应用场景,支持OT(Operational Technology,运营技术)领域应用及OT与ICT(Information and Communications Technology,信息与通信技术)的融合。 本书总结了openEuler(含基于openEuler发布的商用版本)在电信、金融、政府、安平、能源、制造、交通、卫生健康、教育、广电、邮政、民航、水利、铁路共14个行业应用过程中的实践案例,目的是给国内各行业的合作伙伴提供经验参考,使openEuler能够覆盖到更多的行业,为openEuler的生态繁荣添砖加瓦,为构建我国自主可控的数字基础设施操作系统根社区聚焦力量。这也是编写本书*主要的目的。 本书分为两篇。第1篇是openEuler关键技术,包括第1章~第7章。第1章介绍了openEuler的“四梁八柱”技术体系,它构成了openEuler的整体技术沙盘,以及openEuler近年来的技术规划;第2~7章详细介绍了openEuler的六大技术方向,帮助读者进一步了解openEuler操作系统的一些先进特性,这些特性可以帮助客户解决各个关键信息基础设施行业的业务连续性问题,同时提供连续的先进性与先进的连续性,帮助客户提高在行业中的核心竞争力。第2篇是openEuler行业应用实践,包括第8章~第14章,分别介绍了openEuler在一些行业的应用实践,内容包括行业现状、行业对操作系统的诉求、openEuler行业解决方案、合作伙伴和客户在本行业的应用实践案例。 本书涉及的主要技术术语如下。 高性能计算(High-Performance Computing,HPC):一种计算技术,通过使用大规模的计算资源,包括高速处理器、大容量内存、高带宽网络和存储系统,以及并行处理和分布式计算技术,来解决复杂的、计算密集型的问题。HPC系统能够以极高的速度和效率处理大规模数据集和复杂模型,广泛应用于科学、工程、医学、金融等领域,加速研究、模拟、分析和预测等任务。 非统一内存访问(Non-Uniform Memory Access,NUMA):一种计算机体系结构设计,用于解决对称多处理器(Symmetric Multi-Processor,SMP)系统存在的内存访问性能问题,通过将处理器和内存划分为本地节点和远程节点,处理器访问本地节点的内存延迟更小,访问远程节点的内存延迟更大。采用NUMA架构可以提高大规模系统的效率和扩展性,但需要操作系统和应用程序的支持。 批量同步并行计算(Bulk Synchronous Parallel Computing,BSP):一种并行计算模型,旨在简化并行程序设计,计算任务被分成批次,每个批次的计算步骤包括计算、通信和同步阶段,所有处理器在每个步骤中都进行计算,并在步骤结束时同步,以确保数据一致性。BSP模型使程序员能够更轻松地管理并行计算和通信,提高了并行应用的可编程性和可预测性。 硬实时系统(Hard Real-Time System,HRTS):一种实时计算系统,必须在严格的期限内完成任务,否则会导致系统性能下降或失败。硬实时系统的任务响应时间是被考量的关键因素,必须确保在预定的截止时间前响应任务,从而避免潜在的严重后果。硬实时系统广泛存在于工业自动化、医疗设备、飞行器控制、汽车自动驾驶等领域,任何一次响应超时都会造成不可挽回的生命财产损失。 软实时系统(Soft Real-Time System,SRTS):一种相对于硬实时系统而言更为灵活的实时计算系统。相比于硬实时系统,软实时系统可以容忍偶尔的任务响应超时,要求大多数情况下能在限定的时间内完成。例如,多媒体应用,偶尔的响应超时不会造成危险,虽然会导致视频或者语音质量不佳。 机密计算(Confidential Computing,CC):一种通过在受信任的硬件基础上,结合固件和软件构建加密、隔离、度量(可证明)的计算环境,保证环境内数据的机密性和完整性,以及代码完整性和运算过程机密性的计算模式。 富执行环境(Rich Execution Environment,REE):一种计算环境或平台,通常包含高性能计算集群、云计算平台、超级计算机等软硬件资源,具有强大的计算能力、大容量存储、高速网络连接和其他可扩展性的特性,可以支持处理大规模数据和复杂计算任务。 可信执行环境(Trusted Execution Environment,TEE):一种安全的计算环境,它使用硬件支持的安全功能,如加密密钥管理、内存隔离和安全认证,以确保敏感数据的机密性和完整性。它可以防止恶意软件、恶意攻击者或未经授权的应用程序对数据进行访问、窃取或篡改。 可信应用(Trust Application,TA):在可信执行环境中运行的应用。 软件故障隔离(Software-Based Fault Isolation,SFI):一种技术或方法,可以限制或隔离软件中的故障与错误,确保它们不会对整个系统或某些组件造成严重的影响。通过在软件系统中引入隔离边界,如软件模块、进程、线程、虚拟机或容器等,限制故障的传播范围和影响。其主要目标是提高系统的容错性、可靠性、稳定性、可用性。 安全启动(Secure Boot,SB):统一可扩展固件接口(Unified Extensible Firmware Interface,UEFI)安全启动是一项安全标准,旨在确保电脑仅使用 OEM(Original Equipment Manufacturer,原始设备制造商)信任的软件启动。它可以帮助计算机抵御病毒攻击和恶意软件感染。 可信启动(Trusted Boot,TB):在启动过程中对操作系统(Operating System,OS)引导程序、内核等关键组件进行度量并扩展到可信芯片中供后续验证。 完整性度量架构(Integrity Measurement Architecture,IMA):在操作文件时对文件内容进行完整性度量或校验。 动态完整性度量(Dynamic Integrity Measurement,DIM):在程序运行过程中对程序代码段进行度量。 控制流完整性(Control-Flow Integrity,CFI):在程序执行跳转过程中进行更细粒度的检查,它不允许更改已编译二进制文件的原始控制流图。 内核完整性保护(Kernel Integrity Protection,KIP):通过防止内核代码段与重要系统寄存器被篡改、防止恶意代码在特权模式下注入等方式来保护内核关键数据。 传输层密码协议(Transport Layer Cryptography Protocol,TLCP):是基于SM2/3/4算法的信息安全技术传输层密码标准协议。 存储性能开发套件(Storage Performance Development Kit,SPDK):由Intel发起,主要用于使用NVMe SSD作为后端存储的应用软件加速库。 服务级别协议(Service Level Agreement,SLA):一种合同或协议,用于明确服务提供者和客户之间的责任和期望,涵盖了服务的质量标准、性能指标、响应时间、可用性要求等方面。如果服务提供者未能满足SLA中规定的标准,需要对客户采取补偿措施。SLA通常在云计算、网络服务和IT服务等领域中使用,以确保服务的稳定性和可靠性。 在这本书的编写过程中,我们有幸得到了许多人的帮助和支持。在此,向所有支持我们的人表示*真挚的感谢。 首先,我们要感谢万汉阳、胡欣蔚、张贵平、刘洋、梁冰、胡正策、王博等领导,在本书的编写过程中,他们给予了无私的支持和鼓励,他们的指导和建议对我们起到了至关重要的作用,让我们能够更好地完成本书的编写。 其次,我们要感谢伍伯东、蔡灏旻、廖清伟、陈鸣志、白海丽、曹汪宝 、华俊博、郑弦、卢景晓、方秀宁、刘东旭、石文璐、肖威、李华、张晋豪、张春辉、郑俊凌、马士淼、栾建海、李清清、王凯、马郡、敬锐、谢志鹏、朱健伟、郝明哲等人,他们在繁忙的工作中抽出时间编写和校对了本书的技术细节。同时,感谢电子工业出版社李淑丽编辑及团队其他编辑,她们在这本书的编写过程中付出了很大的努力,为这本书的质量和深度做出了贡献。 另外,我们要感谢工商银行金融科技研究院、中移(苏州)软件技术有限公司、中国移动IT中心、中移在线服务有限公司、恒生电子股份有限公司、北京数字认证股份有限公司、武汉数算科技有限公司、江苏金智教育信息股份有限公司、上海柏楚电子科技股份有限公司、青岛新前湾集装箱码头有限责任公司等行业伙伴提供的案例,他们的实践经验和成功案例为这本书的编写提供了重要的参考和支持,让我们能够更好地展现openEuler在各个行业的应用情况,感谢他们对行业的贡献。 *后,我们要感谢所有读者。编写这本书的目的是帮助大家更好地理解和掌握openEuler的核心技术,为大家提供更好的服务和支持,希望这本书能够对大家有所帮助。 由于编著水平有限,书中难免有不足之处,欢迎各位同行和读者批评指正。 编著者 2023年9月
作者简介
者简介 陈海波,华为基础软件首席科学家,中央软件院副总裁,上海交通大学特聘教授,IEEE Fellow;任ACM SIGOPS主席、ACM旗舰杂志Communications of the ACM编委与领域共同主席、ACM EuroSys 2025程序委员会主席。主要研究领域为操作系统、分布式系统与系统安全,研究成果通过产学研深度结合被应用到数十亿设备,产生了广泛的学术与产业影响。曾获陈嘉庚青年科学奖(信息技术科学奖)、中国青年科技奖、技术发明一等奖、全国优秀博士学位论文奖、CCF青年科学家奖等。研究工作还获得了华为卓越贡献个人奖,ASPLOS、EuroSys、VEE等*佳论文奖,以及DSN“十年时间检验奖”、SIGMOD研究亮点奖等。按照csrankings.org的统计,其近五年(2018~2022年)在操作系统领域顶会SOSP/OSDI上发表的论文数并列世界**。主持撰写的《现代操作系统:原理与实现》图书获得2020年度“*受读者喜爱的IT图书奖”与2022年上海交通大学*佳本科生教材奖。
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