Dự án DBOS (Hệ điều hành hướng DBMS) được trình bày, phát triển một hệ điều hành mới để chạy các ứng dụng phân tán có khả năng mở rộng. Điểm đặc biệt của dự án là việc sử dụng DBMS để lưu trữ các ứng dụng và trạng thái hệ thống, cũng như tổ chức quyền truy cập vào trạng thái chỉ thông qua các giao dịch. Dự án đang được phát triển bởi các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Massachusetts, Đại học Wisconsin và Stanford, Đại học Carnegie Mellon và Google và VMware. Tác phẩm được phân phối theo giấy phép MIT.
Các thành phần để tương tác với thiết bị và dịch vụ quản lý bộ nhớ cấp thấp được đặt trong vi nhân. Các khả năng do vi nhân cung cấp được sử dụng để khởi chạy lớp DBMS. Các dịch vụ hệ thống cấp cao cho phép thực thi ứng dụng chỉ tương tác với DBMS phân tán và được tách biệt khỏi các thành phần vi nhân và hệ thống cụ thể.
Việc xây dựng trên cơ sở DBMS phân tán giúp có thể tạo ra các dịch vụ hệ thống được phân phối ban đầu và không bị ràng buộc với một nút cụ thể, giúp phân biệt DBOS với các hệ thống cụm truyền thống, trong đó mỗi nút chạy phiên bản hệ điều hành riêng của nó, trên đó có các phiên bản riêng biệt. bộ lập lịch cụm, hệ thống tệp phân tán và trình quản lý mạng được khởi chạy.
Cần lưu ý rằng việc sử dụng các DBMS phân tán hiện đại làm cơ sở cho DBOS, lưu trữ dữ liệu trong RAM và hỗ trợ các giao dịch, chẳng hạn như VoltDB và FoundationDB, có thể cung cấp đủ hiệu năng để thực thi hiệu quả nhiều dịch vụ hệ thống. DBMS cũng có thể lưu trữ dữ liệu lập lịch, hệ thống tệp và IPC. Đồng thời, DBMS có khả năng mở rộng cao, cung cấp khả năng cách ly nguyên tử và giao dịch, có thể quản lý hàng petabyte dữ liệu và cung cấp các công cụ để kiểm soát truy cập và theo dõi luồng dữ liệu.
Trong số các ưu điểm của kiến trúc được đề xuất là khả năng mở rộng đáng kể khả năng phân tích và giảm độ phức tạp của mã do sử dụng các truy vấn thông thường tới DBMS trong các dịch vụ hệ điều hành, bên cạnh đó việc triển khai các giao dịch và công cụ để đảm bảo hiệu suất cao tính khả dụng được thực hiện (chức năng như vậy có thể được triển khai ở phía DBMS một lần và được sử dụng trong HĐH và ứng dụng).
Ví dụ: bộ lập lịch cụm có thể lưu trữ thông tin về các tác vụ và trình xử lý trong các bảng DBMS và triển khai các hoạt động lập lịch như các giao dịch thông thường, trộn mã mệnh lệnh và SQL. Giao dịch giúp giải quyết các vấn đề như quản lý đồng thời và khắc phục lỗi dễ dàng hơn vì giao dịch đảm bảo tính nhất quán và trạng thái ổn định. Trong ví dụ về bộ lập lịch, các giao dịch cho phép truy cập đồng thời vào dữ liệu được chia sẻ và đảm bảo tính toàn vẹn trạng thái được duy trì trong trường hợp có lỗi.
Cơ chế ghi nhật ký và phân tích dữ liệu do DBMS cung cấp có thể được sử dụng để theo dõi quyền truy cập và thay đổi trạng thái ứng dụng, giám sát, gỡ lỗi và duy trì bảo mật. Ví dụ: sau khi phát hiện quyền truy cập trái phép vào hệ thống, bạn có thể chạy truy vấn SQL để xác định mức độ rò rỉ, xác định tất cả các hoạt động được thực hiện bởi các quy trình có được quyền truy cập vào thông tin bí mật.
Dự án đã được phát triển hơn một năm và đang ở giai đoạn tạo ra nguyên mẫu của các thành phần kiến trúc riêng lẻ. Hiện tại, một nguyên mẫu của các dịch vụ hệ điều hành chạy trên DBMS, chẳng hạn như FS, IPC và bộ lập lịch, đã được chuẩn bị và một môi trường phần mềm đang được phát triển để cung cấp giao diện để chạy các ứng dụng dựa trên FaaS (function-as- mô hình dịch vụ).
Giai đoạn phát triển tiếp theo có kế hoạch cung cấp một kho phần mềm chính thức cho các ứng dụng phân tán. VoltDB hiện đang được sử dụng làm DBMS trong các thử nghiệm, nhưng các cuộc thảo luận đang được tiến hành về việc tạo lớp riêng của chúng tôi để lưu trữ dữ liệu hoặc triển khai các khả năng còn thiếu trong các DBMS hiện có. Câu hỏi về thành phần nào nên được thực thi ở cấp kernel và thành phần nào có thể được triển khai trên DBMS cũng đang được thảo luận.
Nguồn: opennet.ru