Linuxi tuuma arendamiseks on arendajate poolt esitatud Multikerneli projektist pärinev patchide seeria, mis hiljuti viidi avatud lähtekoodiga tarkvara kategooriasse ja millel on nüüd võimalik koos kogukonnaga edasi areneda. Multikernel võimaldab ühel füüsilisel arvutil töötada mitmel sõltumatul Linuxi tuuma eksemplaril, mis pääsevad otse riistvararesurssidele ja võivad olla kasutusel mitme isoleeritud süsteemi keskkonna jooksukeskkonnana. Projekti on loonud Multikernel Technologies, mille asutas ja mille juht on Cong Wang, kes hooldab Linuxi tuuma liiklusjuhtimise alamsüsteemi (TC, Traffic Control).
Tuuma käivitamiseks ja haldamiseks on ette nähtud täiendatud kexec-kutse, mis erineb klassikalisest kexec'ist, kuna see ei piirdu ainult töötava tuuma asendamisega, vaid lubab käivitada ka täiendavaid tuuma eksemplare, mis töötavad paralleelselt. Käivitatud tuuma eksemplaride jälgimiseks ja tõrkeotsinguks on loodud liides „/proc/multikernel”, ning tuumade vahelise suhtlemise ja töö koordineerimise jaoks on ette nähtud kommunikatsiooniraamistik Multikernel IPI.
Multikernel esitatakse kui uut isoleerimist arhitektuuri, mis asub hüperviisa põhjal virtualiseerimise ja konteinerite isoleerimise vahel, mis põhineb ühisel tuumal. Erinevalt virtualiseerimisest ei nõua Multikernel hüperviisori kasutamist ning lihtsustab isoleeritud keskkondade loomist üksikute rakenduste käitamiseks, võimaldades saavutada kõrget sooritust ilma virtualiseerimise kuludeta. Erinevalt konteineritest tagab Multikernel kõrge isoleerimise taseme ja võimaldab kasutada eraldi tuuma igas isoleeritud keskkonnas.
Multikernel'i kasutamise tulemuslikkus on hinnatud sarnaselt eraldi riistvara toimimisega. Selleni on jõutud, välistades virtualiseerimisele omased ülepead, mis tulenevad juhtimisvahetustest virtuaalmasinate vahel (VM exit), IOMMU tõlkimisest ja hypervisori sekkumisest privileegitud toimingute täitmisel. Toetatakse dünaamilist ressursside jaotamist käivitatavatele keskkondadele ning tagatakse ettearvatav jõudlus.
Mitme tuuma samaaegne täitmine toimub ilma virtualiseerimiseta, kasutades SMP käitlejat, mis jaotab saadaval olevad CPU-d Linuxi tuumade eksemplaride vahel. Iga Linuxi tuumade eksemplar on seotud ühe või mitme CPU tuumaga, mis on selle täitmiseks eraldatud, jagades samas ülejäänud riistvararessursse.
Multikernel'i põhieelised:
- Parandatud isoleeritus toimivates keskkondades esinevate tõrgete eest.
- Suurenenud turvalisus, jagades ressursside tasemel.
- Efektiivsem ressursside kasutamine võrreldes traditsiooniliste hypervisor'itel põhinevate virtuaalmasinatega, nagu KVM ja Xen.
- Potentsiaalne võimalus tuuma uuendamiseks ilma vabastamiseta KHO (Kernel Hand Over) mehhanismi kasutamisel.
- Toetatakse integreerimist standardsete pilvetehnoloogiate infrastruktuuridega ja pakutakse sujuvat üleminekut traditsioonilistelt virtualiseerimissüsteemidelt ja konteinerite isoleerimise lahendustelt.
- Täielik ühilduvus olemasolevate rakenduste ja Linuxi süsteemi liidestega. Multikernel muudab tuuma vaid sihipäraselt, säilitades täieliku ühilduvuse API tasemel.
Allikas: opennet.ru
