Byl představen projekt DBOS (DBMS-oriented Operating System), který vyvíjí nový operační systém pro provozování škálovatelných distribuovaných aplikací. Zvláštností projektu je použití DB pro ukládání aplikací a stavu systému, stejně jako organizace přístupu k stavu pouze prostřednictvím transakcí. Projekt rozvíjejí výzkumníci z Massachusettského technologického institutu, Wisconsinské a Stanfordské univerzity, univerzity Carnegie Mellon a společností Google a VMware. Výsledky jsou šířeny pod licencí MIT.
Komponenty pro interakci s hardwarem a nízkoúrovňové služby správy paměti byly přesunuty do mikrojádra. Možnosti poskytované mikrojárdrem jsou využívány pro spuštění vrstvy s DB. Vysoce úrovňové systémové služby, které zajišťují provádění aplikací, interagují pouze s distribuovaným DB a jsou odděleny od mikrojádra a komponentů specifických pro konkrétní systém.
Výstavba nad distribuovaným DB umožňuje, aby systémové služby byly od počátku distribuované a nebyly vázány na konkrétní uzel, což odlišuje DBOS od tradičních clusterových systémů, v nichž na každém uzlu běží vlastní instance operačního systému, nad nímž se spouští jednotlivé clusterové plánovače, distribuované FS a síťové manažery.
Je zaznamenáno, že použití moderních distribuovaných DB jako základ DBOS, které uchovávají data v operační paměti a podporují transakce, jako jsou VoltDB a FoundationDB, je schopno zajistit výkon dostatečný pro efektivní provádění mnoha systémových služeb. V DB mohou být také umístěna data plánovačů, souborových systémů a IPC. Přitom se DB skvěle škálují, zajišťují atomicitu a izolaci transakcí, mohou spravovat petabajty dat a poskytují nástroje pro správu přístupu a sledování toků dat.
Mezi výhody navrhované architektury patří výrazné rozšíření analytických možností a snížení složitosti kódu díky použití běžných dotazů na SÍDB v operačním systému, kde je implementace transakcí a prostředků pro zajištění vysoké dostupnosti přesunuta na stranu SÍDB (taková funkčnost může být jednou implementována na straně SÍDB a použita v OS a aplikacích).
Například clusterový plánovač může uchovávat informace o úlohách a zpracovatelích v tabulkách SÍDB a provádět plánovací operace jako běžné transakce, mísící imperativní kód a SQL. Použití transakcí usnadňuje řešení takových problémů, jako je správa vícero vláken a obnova po selhání, protože transakce zaručují konzistenci a stabilitu stavu. V kontextu příkladu s plánovačem umožňují transakce zorganizovat současný přístup ke sdíleným datům a zaručit zachování integrity stavu v případě selhání.
Poskytované v SÍDB mechanismy pro vedení logů a analýzu dat mohou být použity pro sledování přístupu a změn stavu aplikací, monitoring, ladění a zabezpečení. Například po zjištění neoprávněného přístupu do systému lze prostřednictvím vykonání SQL dotazů určit rozsah úniku tím, že odhalíme všechny operace provedené procesy, které získaly přístup k důvěrným informacím.
Projekt se vyvíjí již více než rok a je ve fázi tvorby prototypů jednotlivých komponent architektury. V současné době byl připraven prototyp funkčních služeb operačního systému nad SÍDB, jako jsou FS, IPC a plánovač, a také se vyvíjí programové prostředí, které poskytuje rozhraní pro spuštění aplikací na základě modelu FaaS (funkce jako služba).
V další fázi vývoje se plánuje poskytnout plnohodnotný softwarový stack pro distribuované aplikace. Jako databázový systém se pro experimenty zatím používá VoltDB, ale probíhá diskuse o vytvoření vlastního vrstvy pro ukládání dat nebo o implementaci chybějících funkcí v existujících databázových systémech. Také se diskutuje o otázce, jaké komponenty by měly běžet na úrovni jádra a které by mohly být implementovány nad databázovým systémem.
Zdroj: opennet.ru
