輕撩一下“飛天系統(tǒng)”的面紗

2019年11月22日，中國工程院公布2019院士增選結(jié)果，阿里云創(chuàng)始人王堅(jiān)當(dāng)選中國工程院院士。過去10年，王堅(jiān)主持研發(fā)了中國唯一自研的云操作系統(tǒng)——飛天，突破世界級(jí)技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)中國云計(jì)算從0到1的突破。

而王堅(jiān)也成為，民營企業(yè)技術(shù)人才入選中國工程院院士的第一人。消息一出，國人為之歡呼雷動(dòng)！其實(shí)，早在2017年，飛天系統(tǒng)，就已經(jīng)獲得中國電子學(xué)會(huì)15年來首個(gè)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。

而這一次，王堅(jiān)當(dāng)選院士，再次引起了億萬國人對(duì)飛天系統(tǒng)的關(guān)注。也讓大眾更加了解了飛天系統(tǒng)取得的不凡成就。

說了這么多，大家一定很期待一睹飛天系統(tǒng)的風(fēng)采吧。我們就來看一下飛天系統(tǒng)的體系架構(gòu)圖：

看到，大禹、盤古、伏羲、夸父、女媧這些滿滿的中國元素，大家內(nèi)心有沒有飄過一個(gè)字——爽！

循著這張圖，我們就來近距離觀察一下，大名鼎鼎的飛天系統(tǒng)。整個(gè)飛天系統(tǒng)平臺(tái)，主要由飛天內(nèi)核（黃色組件）和飛天開放服務(wù)（藍(lán)色組件）兩大部分構(gòu)成。

讓我們先來認(rèn)識(shí)一下飛天內(nèi)核。

一．盤古

盤古，上古傳說開天辟地的巨人。后來身體化為高山大川，托起了世間萬物，樹木花草。

飛天系統(tǒng)內(nèi)的“盤古（Pangu）”，是一個(gè)分布式文件系統(tǒng)。“盤古”的設(shè)計(jì)目標(biāo)是將大量通用機(jī)器的存儲(chǔ)資源聚合在一起，為用戶提供大規(guī)模、高可靠、高可用、高吞吐量和可擴(kuò) 展的存儲(chǔ)服務(wù)，是飛天內(nèi)核中的一個(gè)重要組成部分。簡而言之，“盤古”，也是飛天系統(tǒng)里面承載數(shù)據(jù)的“高山大地”。

二．伏羲

上古傳說中，伏羲氏演八卦，洞穿了天人合一的密碼；悟透天地唯陰陽構(gòu)成的真諦。

飛天的“伏羲（Fuxi）”，是內(nèi)核中負(fù)責(zé)資源管理和任務(wù)調(diào)度的模塊，這個(gè)名字仿佛承載著開合自如、圓融無礙的期待。 在資源管理方面，伏羲主要負(fù)責(zé)調(diào)度和分配集群的存儲(chǔ)、計(jì)算等資源給上層應(yīng)用；管理運(yùn)行在集群節(jié)點(diǎn)上任務(wù)的生命周期；在多用戶運(yùn)行環(huán)境中，支持計(jì)算額度、訪問控制、作業(yè)優(yōu)先級(jí)和資源搶占，達(dá)到在保障公平的前提下，有效地共享集群資源。

三．夸父

夸父飛奔的速度快，所以才敢于逐日。飛天的“夸父（Kuafu）”，是內(nèi)核中負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信的模塊，它提供了一個(gè) RPC 的接口，簡化編寫基于網(wǎng)絡(luò)的分布式應(yīng)用?？涓傅脑O(shè)計(jì)目標(biāo)是提供高可用（7 x 24 小時(shí)）、大吞吐量（Gigabyte）、高效率、易用的 RPC服務(wù)。

日夜不停、不知疲倦、快！這或許是“夸父（Kuafu）”這個(gè)名字承載的目標(biāo)與期許。

四．鐘馗

傳說中的鐘馗捉鬼，金剛怒目，魑魅膽寒。飛天的“鐘馗（Zhongkui）”，是內(nèi)核中負(fù)責(zé)安全管理的模塊，它提供了以用戶為單位的身份認(rèn)證和授權(quán)，以及對(duì)集群數(shù)據(jù)資源和服務(wù)進(jìn)行的訪問控制。

有“鐘馗（Zhongkui）”負(fù)責(zé)飛天系統(tǒng)的安全，大鬼小鬼當(dāng)望而卻步。

五．女媧

“女媧（Nuwa）”為飛天提供高可用的協(xié)調(diào)服務(wù)（Coordination Service）， 是構(gòu)建各類分布式應(yīng)用的核心服務(wù)，它的作用是采用類似文件系統(tǒng)的樹形命名空間來讓分布式進(jìn)程互相協(xié)同工作。

例如，當(dāng)集群變更導(dǎo)致特定的服務(wù)被迫改變物理運(yùn)行位置時(shí)，如服務(wù)器或者網(wǎng)絡(luò)故障、配置調(diào)整或者擴(kuò)容時(shí)，借助女媧可以使其他程序快速定位到該服務(wù)新的接入點(diǎn)，從而保證了整個(gè)平臺(tái)的高可靠性和高可用性。

女媧補(bǔ)天，消災(zāi)免難，拯救蒼生。飛天的“女媧（Nuwa）”也是用來解救危急，消除風(fēng)險(xiǎn)的。

六．大禹

大禹，不用多說了。三皇五帝時(shí)期的卓越領(lǐng)導(dǎo)者，治水有方，不墨守陳規(guī)。

飛天的“大禹（Dayu）”，是飛天內(nèi)核中負(fù)責(zé)提供配置管理和部署的模塊，它包括一套為集群的運(yùn)維人員提供的完整工具集，功能涵蓋了集群配置信息的集中管理、集群的自動(dòng)化部署、集群的在線升級(jí)、集群擴(kuò)容、集群縮容，以及為其它模塊提供集群基本信息等。每個(gè)飛天模塊的發(fā)布包都包含一個(gè)部署升級(jí)的描述文件，定義了該模塊部署和升級(jí)的流程，提供給“大禹”使用。

飛天的“大禹（Dayu）”名字所賦予的，或許也是快捷、高效，管理得利的理想目標(biāo)。

七．神農(nóng)

“神農(nóng)（Shennong）”是飛天內(nèi)核中負(fù)責(zé)信息收集、監(jiān)控和診斷的模塊。它通過在每臺(tái)物理機(jī)器上部署輕量級(jí)的信息采集模塊，獲取各個(gè)機(jī)器的操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)控集群中的故障，并通過分析引擎對(duì)整個(gè)飛天的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。

傳說中的神農(nóng)氏種五谷發(fā)明農(nóng)業(yè)，采嘗百草，創(chuàng)造醫(yī)藥。飛天的“神農(nóng)”模塊也有幾分神似，他是在信息采集中，發(fā)現(xiàn)端倪，為系統(tǒng)診脈。

正是有了“盤古”、“伏羲”、“夸父”、“鐘馗”、“女媧”、“大禹”、“神農(nóng)”的護(hù)佑，飛天系統(tǒng)的上層服務(wù)：彈性計(jì)算服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)服務(wù)、數(shù)據(jù)處理服務(wù)，才得以一飛沖天，一鳴驚人。

飛天系統(tǒng)有多強(qiáng)大？其可將遍布全球的百萬級(jí)服務(wù)器連成一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，單集群可達(dá)1萬臺(tái)規(guī)模，10萬個(gè)進(jìn)程達(dá)毫秒級(jí)響應(yīng)，十億級(jí)文件數(shù)，EB級(jí)別存儲(chǔ)空間！

以上僅僅是輕撩了一下飛天系統(tǒng)的面紗，作為一個(gè)超強(qiáng)大的云平臺(tái)操作系統(tǒng)，遠(yuǎn)飛三言兩語所能概括。最后一句話～飛天震撼！國人驕傲！