Παρουσιάζεται το έργο DBOS (DBMS-oriented Operating System), το οποίο αναπτύσσει ένα νέο λειτουργικό σύστημα για την εκτέλεση επεκτάσιμων κατανεμημένων εφαρμογών. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του έργου είναι η χρήση ενός ΣΔΒΔ για την αποθήκευση εφαρμογών και κατάστασης συστήματος, καθώς και η οργάνωση της πρόσβασης στην κατάσταση μόνο μέσω συναλλαγών. Το έργο αναπτύσσεται από ερευνητές από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, το Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν και του Στάνφορντ, το Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon και η Google και η VMware. Το έργο διανέμεται με άδεια MIT.
Στοιχεία για αλληλεπίδραση με εξοπλισμό και υπηρεσίες διαχείρισης μνήμης χαμηλού επιπέδου τοποθετούνται στον μικροπυρήνα. Οι δυνατότητες που παρέχονται από τον μικροπυρήνα χρησιμοποιούνται για την εκκίνηση του επιπέδου DBMS. Οι υπηρεσίες συστήματος υψηλού επιπέδου που επιτρέπουν την εκτέλεση εφαρμογών αλληλεπιδρούν μόνο με το κατανεμημένο DBMS και διαχωρίζονται από τον μικροπυρήνα και τα ειδικά συστατικά του συστήματος.
Η οικοδόμηση πάνω σε ένα κατανεμημένο ΣΔΒΔ καθιστά δυνατή τη διανομή των υπηρεσιών συστήματος αρχικά και όχι συνδεδεμένες με έναν συγκεκριμένο κόμβο, γεγονός που διακρίνει το DBOS από τα παραδοσιακά συστήματα συμπλέγματος, στα οποία κάθε κόμβος εκτελεί τη δική του παρουσία του λειτουργικού συστήματος, πάνω από το οποίο χωριστά Ξεκινούν προγραμματιστές συμπλέγματος, κατανεμημένα συστήματα αρχείων και διαχειριστές δικτύου.
Σημειώνεται ότι η χρήση σύγχρονων κατανεμημένων DBMS ως βάσης για το DBOS, η αποθήκευση δεδομένων στη μνήμη RAM και η υποστήριξη συναλλαγών, όπως το VoltDB και το FoundationDB, μπορεί να παρέχει επαρκή απόδοση για την αποτελεσματική εκτέλεση πολλών υπηρεσιών συστήματος. Το DBMS μπορεί επίσης να αποθηκεύσει δεδομένα προγραμματιστή, συστήματος αρχείων και IPC. Ταυτόχρονα, τα DBMS είναι εξαιρετικά επεκτάσιμα, παρέχουν ατομικότητα και απομόνωση συναλλαγών, μπορούν να διαχειρίζονται petabyte δεδομένων και παρέχουν εργαλεία για έλεγχο πρόσβασης και παρακολούθηση ροών δεδομένων.
Μεταξύ των πλεονεκτημάτων της προτεινόμενης αρχιτεκτονικής είναι η σημαντική επέκταση των δυνατοτήτων ανάλυσης και η μείωση της πολυπλοκότητας του κώδικα λόγω της χρήσης συνηθισμένων ερωτημάτων στο DBMS στις υπηρεσίες του λειτουργικού συστήματος, στην πλευρά των οποίων η υλοποίηση συναλλαγών και εργαλείων για την εξασφάλιση υψηλών πραγματοποιείται διαθεσιμότητα (αυτή η λειτουργικότητα μπορεί να εφαρμοστεί από την πλευρά του DBMS μία φορά και να χρησιμοποιηθεί σε λειτουργικά συστήματα και εφαρμογές).
Για παράδειγμα, ένας προγραμματιστής συμπλέγματος μπορεί να αποθηκεύσει πληροφορίες σχετικά με εργασίες και χειριστές σε πίνακες DBMS και να εφαρμόσει λειτουργίες προγραμματισμού ως κανονικές συναλλαγές, αναμειγνύοντας επιτακτικό κώδικα και SQL. Οι συναλλαγές διευκολύνουν την επίλυση προβλημάτων όπως η διαχείριση συγχρονισμού και η ανάκτηση αποτυχίας, επειδή οι συναλλαγές εγγυώνται συνέπεια και επιμονή κατάστασης. Στο πλαίσιο του παραδείγματος του χρονοπρογραμματιστή, οι συναλλαγές επιτρέπουν την ταυτόχρονη πρόσβαση σε κοινόχρηστα δεδομένα και διασφαλίζουν ότι διατηρείται η ακεραιότητα της κατάστασης σε περίπτωση αστοχιών.
Οι μηχανισμοί καταγραφής και ανάλυσης δεδομένων που παρέχονται από το DBMS μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρακολούθηση της πρόσβασης και των αλλαγών στην κατάσταση της εφαρμογής, την παρακολούθηση, τον εντοπισμό σφαλμάτων και τη διατήρηση της ασφάλειας. Για παράδειγμα, μετά τον εντοπισμό μη εξουσιοδοτημένης πρόσβασης σε ένα σύστημα, μπορείτε να εκτελέσετε ερωτήματα SQL για να προσδιορίσετε την έκταση της διαρροής, προσδιορίζοντας όλες τις λειτουργίες που εκτελούνται από διεργασίες που απέκτησαν πρόσβαση σε εμπιστευτικές πληροφορίες.
Το έργο βρίσκεται σε εξέλιξη για περισσότερο από ένα χρόνο και βρίσκεται στο στάδιο της δημιουργίας πρωτοτύπων μεμονωμένων αρχιτεκτονικών στοιχείων. Επί του παρόντος, έχει προετοιμαστεί ένα πρωτότυπο υπηρεσιών λειτουργικού συστήματος που εκτελούνται πάνω από το DBMS, όπως FS, IPC και προγραμματιστής, και αναπτύσσεται ένα περιβάλλον λογισμικού που παρέχει μια διεπαφή για την εκτέλεση εφαρμογών που βασίζονται στο FaaS (λειτουργία ως α-υπηρεσία) μοντέλο.
Το επόμενο στάδιο ανάπτυξης σχεδιάζει να παρέχει μια πλήρη στοίβα λογισμικού για κατανεμημένες εφαρμογές. Το VoltDB χρησιμοποιείται επί του παρόντος ως DBMS σε πειράματα, αλλά βρίσκονται σε εξέλιξη συζητήσεις σχετικά με τη δημιουργία του δικού μας επιπέδου για την αποθήκευση δεδομένων ή την εφαρμογή δυνατοτήτων που λείπουν σε υπάρχοντα DBMS. Το ερώτημα ποια στοιχεία πρέπει να εκτελεστούν σε επίπεδο πυρήνα και ποια μπορούν να υλοποιηθούν πάνω από το DBMS είναι επίσης υπό συζήτηση.
Πηγή: opennet.ru