מוצגת מערכת ההפעלה המבוזרת DBOS הפועלת על גבי ה-DBMS

מוצג פרויקט DBOS (מערכת הפעלה מוכוונת DBMS), פיתוח מערכת הפעלה חדשה להפעלת יישומים מבוזרים ניתנים להרחבה. מאפיין מיוחד של הפרויקט הוא השימוש ב-DBMS לאחסון יישומים ומצב מערכת, כמו גם ארגון גישה למדינה רק באמצעות עסקאות. הפרויקט מפותח על ידי חוקרים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, אוניברסיטת ויסקונסין וסטנפורד, אוניברסיטת קרנגי מלון וגוגל ו-VMware. העבודה מופצת תחת רישיון MIT.

רכיבים לאינטראקציה עם ציוד ושירותי ניהול זיכרון ברמה נמוכה ממוקמים במיקרו-קרנל. היכולות שמספק המיקרו-קרנל משמשות להפעלת שכבת DBMS. שירותי מערכת ברמה גבוהה המאפשרים הפעלת יישומים מקיימים אינטראקציה רק ​​עם ה-DBMS המבוזר ומופרדים מהמיקרו-קרנל ומהרכיבים הספציפיים למערכת.

בנייה על גבי DBMS מבוזר מאפשרת להפוך את שירותי המערכת למבוזרים תחילה ולא קשורים לצומת ספציפי, מה שמבדיל את DBOS ממערכות אשכולות מסורתיות, שבהן כל צומת מריץ מופע משלו של מערכת ההפעלה, ועליה נפרד מתזמני אשכולות, מערכות קבצים מבוזרות ומנהלי רשת מושקים.

יצוין כי שימוש ב-DBMS מבוזר מודרני כבסיס ל-DBOS, אחסון נתונים ב-RAM ועסקאות תומכות, כגון VoltDB ו-FoundationDB, יכולים לספק ביצועים מספיקים לביצוע יעיל של שירותי מערכת רבים. ה-DBMS יכול גם לאחסן נתוני מתזמן, מערכת קבצים ונתוני IPC. יחד עם זאת, DBMSs ניתנים להרחבה ביותר, מספקים בידוד אטומיות וטרנזקציות, יכולים לנהל פטה-בייט של נתונים ולספק כלים לבקרת גישה ומעקב אחר זרימות נתונים.

בין היתרונות של הארכיטקטורה המוצעת ניתן למנות הרחבה משמעותית של יכולות האנליטיקה והפחתת מורכבות הקוד עקב שימוש בשאילתות רגילות ל-DBMS בשירותי מערכת ההפעלה, שבצדן הטמעת טרנזקציות וכלים להבטחת גבוהה זמינות מתבצעת (ניתן ליישם פונקציונליות כזו בצד DBMS פעם אחת ולהשתמש במערכות הפעלה ויישומים).

לדוגמה, מתזמן אשכול יכול לאחסן מידע על משימות ומטפלים בטבלאות DBMS וליישם פעולות תזמון כטרנזקציות רגילות, תוך ערבוב קוד ציווי ו-SQL. עסקאות מקלות על פתרון בעיות כמו ניהול מקביליות ושחזור כשלים מכיוון שעסקאות מבטיחות עקביות והתמדה של המדינה. בהקשר של דוגמת המתזמן, טרנזקציות מאפשרות גישה במקביל לנתונים משותפים ומבטיחות כי שלמות המדינה נשמרת במקרה של כשלים.

ניתן להשתמש במנגנוני הרישום וניתוח הנתונים המסופקים על ידי ה-DBMS כדי לעקוב אחר גישה ושינויים במצב היישום, ניטור, ניפוי באגים ושמירה על אבטחה. לדוגמה, לאחר זיהוי גישה לא מורשית למערכת, תוכל להריץ שאילתות SQL כדי לקבוע את היקף הדליפה, ולזהות את כל הפעולות שבוצעו על ידי תהליכים שקיבלו גישה למידע סודי.

הפרויקט נמצא בפיתוח כבר יותר משנה ונמצא בשלב של יצירת אבות טיפוס של רכיבים אדריכליים בודדים. נכון לעכשיו, הוכן אב טיפוס של שירותי מערכת הפעלה הפועלים על גבי ה-DBMS, כגון FS, IPC ומתזמן, ומתפתחת סביבת תוכנה המספקת ממשק להפעלת יישומים המבוססים על ה-FaaS (function-as- מודל a-service).

השלב הבא של הפיתוח מתכנן לספק ערימת תוכנה מלאה עבור יישומים מבוזרים. VoltDB משמש כיום כ-DBMS בניסויים, אך מתנהלים דיונים לגבי יצירת שכבה משלנו לאחסון נתונים או הטמעת יכולות חסרות ב-DBMS קיימות. גם השאלה אילו רכיבים צריכים להתבצע ברמת הקרנל ואיזה ניתן ליישם על גבי ה-DBMS נמצאת בדיון.

מקור: OpenNet.ru