腾讯-陶松桥-OpenCloudOS云原生开源操作系统创新实践

OpenCloudOS开源社区发展历程与创新实践

开源历程

• 腾讯操作系统开源发展路线：腾讯积极参与操作系统开源社区建设，应对CentOS停服挑战，开放中立的OpenCloudOS社区。
• OpenCloudOS社区发展历程：持续投入L1至L3社区版本研发，打造全栈自研科技创新安全可靠高性能基础设施。
  • OpenCloudOS Stream (L1上游版本)：基于上游社区稳定版本持续优化。
  • OpenCloudOS 9.0 (L3稳定版本)：首个L3全自研版本，新版本基础软件支持包括GCC 12、LLVM 14、Kona JDK 11/17等，存储、文件及设备管理、系统服务、网络服务均全面优化。
• OpenCloudOS全面优化：虚拟化性能提升达150%，基础性能提升10-200%；容器场景性能提升达187%。

创新实践

• 云原生特性与创新实践：
  • 云时代操作系统演进：OS For云原生，聚焦核心技术研发，积极参与上游社区贡献。
  • 技术实力全景图：依托TencentOS十年技术打磨，系统可用性达99.999%；KVM上游社区贡献连续六年全国第一；Kona蝉联JDK18中国企业贡献度第一。
  • 云原生场景下内存多级卸载：
    • 背景：内存需求成本上升、有效利用率低，业务内存中冷内存占比大。
    • 方向：业务超卖、业务降配、混部弹性内存超卖，节省负载内存和应用内存。
    • 问题：回收路径和参数难以确定，主动回收可能导致误回收和过度压缩，zram页面无法统计，隔离非内存多级卸载pod的换出行为。
    • “悟净”架构：整体架构包括wujing-umrd daemonset、mglru增强模块、swap隔离模块、zram增强模块、热度探测模块，通过独立扫描回收文件页和匿名页，优化mglru workingset，实现per-cgroup zram优先级和计数器。
    • “悟净”效果：在腾讯在线、离线、混部容器平台成熟应用，覆盖键值存储、文件存储等业务，超卖场景内存用量降低35%，降配场景降低86%的OOM数量。
  • 服务器节能：
    • 背景：服务器CPU能耗大，现有调度策略不完善。
    • “悟能”方案：设计思想为算力分割、短任务合并运行、动态调节空闲CPU比例，保证活动算力高性能，闲置CPU进入深睡眠。
    • “悟能”架构：将CPU划分成活动集合和休眠集合，通过C-state和P-state降频，调度和中断机制防止进程选到休眠集合，弹性CPU策略动态扩缩容。
    • “悟能”性能影响：调度时延影响小，综合性能无影响，极限压力下增加0.15us。
    • “悟能”节能数据：CPU利用率越低，节能效果越明显，20%利用率内节能达5%-50%，集群平均功耗降低，年节省6亿KWH以上。
  • 全场景混部：
    • “如意”统一资源隔离：底层资源隔离(RUE)+上层容器编排，上限高、适用性广，内核层自动容器隔离。
    • “如意”效果：智能弹性多优先级混部有效降低成本，满足企业数据化转型及计算数据上云需求。

开源生态

• OpenCloudOS生态发展现状：社区生态伙伴快速增长，达600+，覆盖OSV、芯片、整机、云等11大行业和领域，包括浪潮、中科方德、龙芯、腾讯云等。
• OpenCloudOS社区基础设施：提供全流程开发者支持服务。

未来展望

• OpenCloudOS社区RoadMap：
  • 开源社区未来技术方向：持续打造绿色经济基础软件，提升资源利用率，紧跟新技术发展（AIGC、5G、AI、Edge Computing），提升操作系统易用性、安全性、稳定性。
• 欢迎加入OpenCloudOS社区：可获得应对CentOS停服风险、下一代云原生操作系统技术保障、与生态伙伴合作机会、参与社区技术决策、触达10万+开发者等。