Esitletakse DBOS-i projekti (DBMS-orienteeritud operatsioonisüsteem), mis arendab uut operatsioonisüsteemi skaleeritavate jaotatud rakenduste täitmiseks. Projekti eripära on andmebaasi kasutamine rakenduste ja süsteemi oleku salvestamiseks ning juurdepääsu korraldamine olekule ainult tehingute kaudu. Projekti arendavad Massachusettsi Tehnoloogia Instituudi, Wisconsin'i ja Stanfordi Ülikooli, Carnegie Melloni Ülikooli teadlased ning ettevõtted Google ja VMware. Tooted levitatakse MIT litsentsi alusel.
Komponendid riistvaraga suhtlemiseks ja madala tasandi mäluhalduse teenused on viidud mikrokeresse. Mikrokerest pakutavaid võimalusi kasutatakse andmebaasi kihi käitamiseks. Kõrgetasemelised süsteemiteenused, mis tagavad rakenduste täitmise, suhtlevad ainult jaotatud andmebaasiga ning on eraldatud mikrokerest ja konkreetsesse süsteemi spetsiifilistest komponentidest.
Jaotatud andmebaasi peale ehitamine võimaldab süsteemiteenustel olla algselt jaotatud ja mitte seotud konkreetse sõlmega, mis eristab DBOS-i traditsioonilistest klastri süsteemidest, kus iga sõlm täidab oma operatsioonisüsteemi eksemplari, mille peal töötavad eraldi klastri planeerijad, jaotatud failisüsteemid ja võrguhaldurid.
Tuleb märkida, et DBOS-i aluseks olevate kaasaegsete jaotatud andmebaaside kasutamine, mis salvestavad andmeid RAM-is ja toetavad tehingute töötlemist, nagu VoltDB ja FoundationDB, suudab tagada jõudluse, mis on piisav paljude süsteemiteenuste tõhusaks täitmiseks. Andmebaasis võivad asuda ka planeerija, failisüsteemi ja IPC andmed. Samuti skaleeruvad andmebaasid suurepäraselt, tagavad tehingute aatomisuse ja isoleerituse, suudavad hallata petabaitide kaupa andmeid ning pakuvad tööriistu juurdepääsu haldamiseks ja andmevoogude jälgimiseks.
Pakutud arhitektuuri eeliste seas on märkimisväärne analüüsi võimaluste laienemine ja koodi keerukuse vähenemine tänu operatsioonisüsteemi teenustes andmebaasi korralikke päringute kasutamisele, millega kaasneb tehingute teostamine ja vahendite tagamine kõrge saadavuse saavutamiseks (sarnane funktsionaalsus saab andmebaasi poolel ellu viidud ühekordselt ja kasutada operatsioonisüsteemis ja rakendustes).
Näiteks klasterülesannete planeerija võib salvestada teavet ülesannete ja töötlejate kohta andmebaasi tabelitesse ning teostada planeerimisoperatsioone kui tavalisi tehinguid, segades imperatiivset koodi ja SQL-i. Tehingute kasutamine lihtsustab selliste probleemide lahendamist nagu mitme lõime haldamine ja tõrke taastamine, kuna tehingud garanteerivad järjepidevuse ja oleku stabiilsuse. Antud planeerija näites võimaldavad tehingud korraldada samal ajal juurdepääsu jagatud andmetele ja tagada oleku terviklikkuse säilitamise tõrgete korral.
Andmebaasis pakutavad logimise ja analüüsi mehhanismid võivad olla kasutusel rakenduste juurdepääsu ja oleku muutuste jälgimiseks, monitooringuks, tõrkeotsinguks ja turvalisuse tagamiseks. Näiteks, kui avastatakse volitamata juurdepääs süsteemile, võib SQL-päringute täitmise kaudu määrata lekke ulatuse, tuvastades kõik toimingud, mida tegid protsessid, mis said juurdepääsu konfidentsiaalsele teabele.
Projekt on juba üle aasta väljatöötamisel ja asub arhitektuuri üksikute komponentide prototüüpide loomise etapis. Praeguseks on valminud prototüüp operatsioonisüsteemi teenustest, mis töötavad andmebaasi peal, nagu failisüsteem, IPC ja planeerija, ning areneb ka programmeerimise keskkond, mis pakub liidest rakenduste käivitamiseks FaaS (function-as-a-service) mudelil.
Järgmises arendusfaasis on plaanis pakkuda täielikku tarkvarasteki hajutatud rakenduste jaoks. Katsetustes kasutatakse hetkel andmebaasina VoltDB, kuid arutatakse enda andmesalvestuse kihi loomist või puuduvate funktsioonide rakendamist olemasolevates andmebaasides. Arutamisel on ka küsimus, millised komponendid peaksid töötama tuumatasemel ja millised saab rakendada andmebaasi kohal.
Allikas: opennet.ru
