在3有17日,由工信部資訊通信研究院舉辦的“2021算網融合產業發展論壇暨CCSA TC610 WG4技術年會”上,Laxcus集群作業系統獲得“2020年度優秀邊緣計算方案”,面對即將到來的智能化時代,我司CFO張穎女士,做了“Laxcus集群作業系統-智能時代的資訊基礎設施”的主題演講,為當前的高性能計算、大資料、人工智能、邊緣計算、資訊安全等處于發展中、亟待解決的作業,提供了一攬子全集成解決方案,

以下是本次主題演講PPT的詳細解讀,部分內容略有刪減,
Laxcus集群作業系統相當于給智能社會提供了一個資訊服務基座,在這個平臺上,任何大規模和超大規模的存盤、計算、開發、管理作業,Laxcus集群作業系統都可以提供和輔助實作,并且保證足夠安全、可靠,

回顧IT產業發展的70多年,從第一臺電子計算機算起,我們已經經歷了電子管計算機、晶體管計算、大型機、小型機、微機、手機時代,一塊CPU集成的晶體管,也從最初幾千個發展到現在的幾十億個,性能越來越強,體積卻越來越小,與之適配的作業系統,從早期的Unix/DOS到現在的Linux/Windows,代碼數量從數千行發展到上億行,功能越來越豐富,
我們現在來到了智能化社會的邊緣,高性能計算、大資料、人工智能、邊緣計算,由它們衍生出來的相關產業將無處不在,深深嵌入到我們的生產生活中,實際上,每一次IT技術和產業革新,都給我們帶來了“更低的價格、更廣闊的市場、更完善的功能、更好的用戶體驗”,
Laxcus集群作業系統服務于智能社會,它已經整合了智能時代需要的主流基礎技術和功能,實作了大量技術創新,Laxcus集群作業系統是由我司完全獨立自主設計研發,我司擁有完整的知識產權,

為了節省文章內容和大家閱讀時間,我在PPT演講原稿基礎上做了刪減,分成“Laxcus是什么”和“技術和規劃”兩部分來介紹Laxcus集群作業系統,先說說“Laxcus是什么”,


Laxcus是什么?Laxcus是一款基于計算機集群和云環境的大型分布式作業系統,用來處理超大規模的分布存盤和分布計算作業,與目前“Android、iOS、Windows、Macintosh、Unix、Linux”這些單機作業系統不同,Laxcus集群作業系統管理著巨量的服務器,借助網路把服務器組織起來,形成巨大的算力,以虛擬化分割的方式,分配給許多用戶共享使用,Laxcus集群作業系統管理的集群規模,隨服務器數量的不同,提供的算力也是普通服務器的幾十倍到幾十萬倍,Laxcus集群作業系統同時還集成了大資料、人工智能、邊緣計算、安全管理等功能模塊,整合“云端、邊緣端、終端”,實作三位一體協同作業,基于Laxcus集群作業系統運行的分布式應用軟體,同樣具備“云端、邊緣端、終端”的協同運行能力,
Laxcus集群作業系統支持的運行規模,我列舉幾個設計指標來說明,
1. 集群管理規模:千級
2. 節點管理規模:百萬級
3. 資料處理規模:EB級
4. 應用軟體運行規模:百萬 - 千萬級
5. 在線用戶數:億級
6. 支持語言:全球所有語言/語種
Laxcus集群作業系統正在開辟一個全新的市場,任何分布式、大規模、超大規模、高并發、高性能的計算作業,都可以在Laxcus集群作業系統上開發、部署、運行,

CPU方面,Laxcus集群作業系統支持業界所有芯片,包括:MIPS架構的龍芯、ALPHA架構的申威芯片、X86架構的英特爾、AMD、兆芯、海光芯片,ARM架構的飛騰、鯤鵬芯片,以及PowerPC、SPARC芯片,Laxcus集群作業系統還支持不同芯片型別的服務器混合組網,這樣能夠充分利用現有硬體資源,降低成本,為用戶提供混合無差別的存盤、計算平臺,

Laxcus集群作業系統一套軟體解決了云端、邊緣端、終端不兼容和隔離狀態,Laxcus的云端部分對標計算機集群、云計算、超級計算機這類應用場景,終端面向PC、手機、PDA等設備,邊緣端介于終端和云端,通常是提供一些中繼或者實時的計算服務,主要部署環境是單體服務器,

Laxcus集群作業系統目前集成和支持的應用層面功能,分別是:虛擬化、安全、大資料、人工智能、應用軟體,虛擬化前面講過,它主要是把一個物理集群分割成許多邏輯的虛擬集群,分配給用戶共享使用,目的是提高存盤資源和計算資源的復用能力,Laxcus安全管理是全堆疊式的,覆寫從用戶硬碟到服務器硬體所有環節點,保護用戶操作每一步安全可控,大資料主要對標Hadoop,除了提供了類似HDFS、Map/Reduce、HBase,Zookeeper、Spark等功能外,也提供資料庫的SQL操作,這些功能全部進行了內置處理,開發者和用戶只需要呼叫API或者系統命令即可實作,相比Hadoop模組化的設計,Laxcus集成內置的改進能夠極大減少用戶開發和使用大資料的難度,人工智能采用自研的DFL3模型,這是一個小樣本深度學習、自監督學習、殘差卷積網路的混合體,它是源自DFL1和DFL2,DFL1和DFL2解決的是Laxcus集群的智能管理問題,DFL3是在它們基礎上進一步放大,目標是為用戶提供一個可以在云端、邊緣端運行的通用化機器大腦,DFL3借鑒了脈動處理理念,把資料和規則分開處理,彼此獨立又能夠相互映射,利用資料和資料行為學習各種規則,規則本身是邏輯和算術計算的組合,具備自主學習、自主迭代、自我升級的特性,通過對各種外界行為的分析,持續演進,找到最佳路徑,DFL3目前仍然在發展中,未來也將API化,用戶只需要呼叫相關介面,結合Laxcus集群操作提供的巨大算力和分布應用平臺,就可以輕松構建各種AI應用作業,
有了虛擬化、安全、大資料、人工智能做為基礎,分布式應用軟體的角色就被定位為計算機集群和用戶的互動界面,分布式應用軟體是系統提供API,由開發者開發,被用戶操作使用,在終端、邊緣端,以及虛擬化分配后的云端空間里運行,接受安全模型的監督管理,呼叫大資料和人工智能介面,進行各種分布式的存盤、計算作業,最后以可視化或者其他形式展示提供給用戶,

通過上面介紹,各位肯定已經明白,Laxcus集群作業系統本身是一個一體化的大型分布式處理平臺,它把“云端、邊緣端、終端”整合到一起,在上面集成了“虛擬化、安全、大資料、人工智能、分布式應用軟體”,這種全方位全功能的組合,實際上解決的正是分布處理環境中,一直存在的平臺和應用碎片化、軟體和框架不兼容、開發成本高昂、使用效率低下,缺乏統一平臺和生態支持等問題,在Laxcus集群作業系統之前,這些情況一直長期存在,隨著Laxcus生態的發展,這些情況將會慢慢消失,

第二部分,我們來談談Laxcus集群作業系統使用的技術和未來發展規劃,

先說一下,Laxcus集群作業系統非常龐大,采用自頂向下的體系結構設計,涉及大量基礎技術領域,如果要完全說清楚,是需要一本書的篇幅,所以這里只能做個大概介紹,如果按照結構模塊來劃分,可以分成“松耦合架構、虛擬化、多模通信網路、分布資源管理、分布存盤、分布計算、流計算、分布鎖、資料庫、冗災冗余、日志服務、安全管理模型、集群智能模型、應用容器、應用運行環境、語言模型、人機互動、邊緣計算、終端服務、分布編程介面DSDK”等模塊,若按照軟體分層的方法來劃分,Laxcus集群作業系統大致分成六個層面:“基礎層、分布層、管理層、公共設施層、虛擬化層、應用層”,每個層面有不同的模塊,同時有些模塊是跨層面的存在,
不論從哪種角度來解釋,Laxcus集群作業系統基本涵蓋了分布體系所有主要功能,

這是Laxcus集群的拓撲結構,每個Laxcus集群運行環境,都是由一個主控集群和任意數個子域集群組成的多域并行集群,所有子域集群接受主控集群管理,在聯網狀態下,Laxcus集群可以跨網段跨地域存在,每組集群由不同型別的節點組成,隨業務需求的不同,可以通過增加節點的方式任意組合擴展,節點是Laxcus集群的基本單元,它向所屬集群提供一項或者幾項服務,若按照功能分類,節點分為管理節點、作業節點、網關節點、運維節點、用戶節點,因為一體化全堆疊設計的緣故,使得Laxcus集群與目前的所有集群,包括Hadoop集群很不一樣,這些特點也促使Laxcus集群具有足夠的冗余冗災能力,保證集群規模的擴展能力足夠強大,容納的用戶和運行的應用軟體足夠多,而運維管理相對簡單,

Laxcus集群作業系統為用戶提供了原生安全設計,貫穿系統所有環節,如果按照網路環境劃分,Laxcus集群作業系統把集群分成內外兩個網路,內網由管理員掌握,不允許用戶直接使用,外網歸用戶所有,需要通過網關節點與集群內網節點進行聯系,執行分布處理作業,用戶發向集群內網的所有操作,都會受到途經節點的監管和識別,這個程序涉及網路通信、密碼、IO、沙箱、權限等多道關口,每項操作都會受到綿密的安全監控,保護用戶操作每一步安全可控,
Laxcus集群作業系統可能是目前大型分布式系統軟體中,安全檢查最嚴格的軟體,

再單獨說說分布式應用軟體,Laxcus集群作業系統提供了一套分布編程工具包(DSK),輔助用戶開發基于Laxcus的分布式應用軟體,這套工具包簡化了用戶開發作業,屏蔽底層分布處理程序,同時提供無縫銜接大資料、人工智能的能力,可以安全和透明地訪問集群分布資源,撰寫Laxcus分布式應用軟體與其它系統平臺上的開發作業無異,開發程序需要注意遵循集群開發規則即可,

最后向各位介紹一下Laxcus集群作業系統的市場運作,目前我們正在與諸多合作伙伴一起,建立Laxcus應用生態,合作伙伴來自許多領域,硬體方面有CPU生成商、服務器廠商、云服務商,量子設備供應商,軟體方面,我們已經聚集了一批應用軟體開發者,主要研發面向物聯網、超級計算機、云計算、工業互聯網等領域的產業型、研究型的應用軟體,同時我們還在籌建線上的Laxcus應用軟體商店,聯合更多開發者,向全社會提供更多更豐富適合各行業各領域使用應用軟體,本著共商、共建、共亨的原則,我們一起建設Laxcus應用生態,

非常感謝!
我們來自Laxcus人工智能技術實驗室!
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