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操作系统数据库系统向何处去
发表时间 2018-03-01 07:41 来源 本站原创

成都天心悦高科技发展有限公司首席科学家 刘心松

  公司网址 www.tianxinyue.com

  现在计算机和网络的应用遍及到世界的每个角落,深入到各行各业各个部门,甚至路边小摊都可用扫描付款,可见需要的计算处理量之大!需要存储的数据量之大!任何一台单机都无法承担!需要大量的计算机通过网络整合起来去完成。现在整合而成的系统都不大,这些系统都是独立的,一个系统不能承担某些应用已成为事实,为此一些人又通过域名解析甚至人工帮助来将若干系统连接起来以求完成某一应用需求;这些系统安全性不高,因为在底层所用之操作系统、数据库系统和网络等安全性就不高,甚至硬件还有漏洞!这些系统面对灾难显得脆弱,因为它的对付办法往往就是灾备;这些系统有很高的智能化水平,但似乎还有待提高;我国的超级计算机自2011年以来已稳居世界第一,其计算处理能力已非常强大,而且还在不断提高之中,但常见的云计算系统似乎已开始暴露其不足。

  面对上述大规模网络服务系统,大规模存储系统,大规模抗毁容灾系统,大规模流媒体(含视频、语音、文字、图片等)系统,大规模视频监控系统,大规模视频会议系统,大规模大数据处理平台等,我们需要解决的问题有:如何使系统既可以集中管理又可以没有任何集中管理的概念(无中心、无主从、无层次)?如何使维护简单方便并大幅度减少维护人员?如何使大小新旧机器(不要走极端:用一台4G内存的计算机来作数据库服务器)可以同在一个系统中混合使用而又把所有机器的能力都发挥出来?如何使系统的存储容量几乎可以无限制的增长?如何有效的管理和使用大量的存储设备及其上存储的文件和数据?如何使客户获得最好的服务?如何通过智能重构和恢复等使例如流媒体系统、视频监控系统和视频会议系统等的规模几乎可以无限制的伸缩?如何可以异地部署但用起来就像集中部署一样?如何保证数据永远可用?如何保证工作永不停顿?如何使相关领导及其工作人员无论在系统的任何地方使用都一样?系统由庞大数量的计算机组成,但对任何程序工作者或操作/工作人员看来,就是一台计算机、一个操作系统、一个数据库系统、一个存储系统、一个文件系统、甚至就是一个CPU,而且如果发生了局部故障甚至灾难你不必着急,天塌不下来?当然要尽快处理。

  面对上述问题,是不是又去一个一个的解决?这就是一些人所走的道路!为了大规模存储开发一个大规模存储系统,为了灾备开发一个灾备系统,为了在多个计算机之间进行任务调度又开发一个什么智能调度系统,甚至还有单独的数据库系统等等!而且最需要指出的是,他们是在应用层的整合!那么,信息系统路在何方?从底层作起,即从硬件、操作系统、数据库系统和网络作起;朝着生物特别是人类的结构、机理、功能和特性前进。为此,经过二十年的艰苦奋斗,我们已经研发成功了数字有机体系统(Digital Organism System,缩写为DOS),产品已经成熟!使用证明,已经可以应用到各行各业各个方面。现有产品包括数字有机体工作平台(含常规操作系统但高于常规操作系统)、数字有机体工作库(含常规数据库但高于常规数据库)、数字有机体抗毁容灾系统、数字有机体大规模存储系统、数字有机体大数据处理平台、数字有机体虚拟机平台、数字有机体管理系统、数字有机体流媒体系统、数字有机体安全组件、数字有机体监控系统(含手机短信和APP)、数字有机体会议系统、数字有机体网关(用于监控系统、会议系统、流媒体系统间互联互通)、数字有机体控申系统、数字有机体侦查指挥系统等。现有网络已不能满足发展的需求,安全性也令人担忧!在此背景下,我们多年研发的未来网络——虚电路服务元网路产品即将面世。

  数字有机体系统是一种全新的体系结构,整个结构自有,整个结构将自有的文件系统、数据库系统、调度系统、抗毁容灾系统、大规模存储系统、虚拟机系统、结构化大数据处理和非结构化大数据处理平台、安全组件、数字有机体管理系统等有机结合,取消中间件,形成完整的整体解决方案,成为面向各种应用的统一的(应用)系统平台。该体系结构含盖了Cluster、CDN、Grid、Network Computer、对等网、P2P、物联网、Cloud等;数字有机体系统开启了无中心系统的新时代,既可单数据中心部署(但不推荐),也可大范围无数个数据中心但又是一个有机整体的分散分布式部署。支持了几乎无限扩展,支持了抗毁容灾,支持了就近提供服务,实现了逻辑集中管理,实现了易于维护等;数字有机体系统具有生物特别是人类个体和群体之结构、机理、功能和特性,例如自搜索、自采集、自传播、自复制、自组织、自重构、自适应、自学习等。具有免疫性、进化性、修复性、系统间的兼容性和群体间的协作性等。具有对资源的动态管理与合理配置能力。具有对系统状态和环境的认知能力,对其变化的感知和学习能力,决策响应和适应能力。具有对内外威胁和攻击的承受能力和应急反应能力。将来还具有质量动态管理和自我评估能力,知识创新和推测推理能力。总之,数字有机体系统是一种人能化的新的系统模式;数字有机体系统实现了全方位抗毁容灾:数据抗毁容灾(数据不丢失)、业务抗毁容灾(业务不中止)、系统抗毁容灾(系统不瘫痪)、异地抗毁容灾、多地抗毁容灾、智能抗毁容灾;数字有机体系统具有全方位的安全措施,即在操作系统、数据库系统和网络等底层研发安全组件;数字有机体系统同时支持非结构化大数据处理和结构化大数据处理,可以应用于各种大数据处理场合;数字有机体虚拟机平台不仅能将资源“大化小”,也能聚合资源实现“小化大”,亦能为常用的操作系统如Windows和数字库系统如Oracle提供运行支撑平台;数字有机体系统具有大规模分布式并行输入输出,即系统的每一台服务器都是系统的访问入口,通过大规模的并行,消除输入输出瓶颈;数字有机体系统是一种新的超级计算机模式,能将几乎所有的应用都纳入一个系统之中;数字有机体系统支持多种硬件产品,从Inter结构到MIPS、龙芯、神威等硬件设备,均可根据用户需求选择产品;上述数字有机体系列产品均是自主知识产权,核心技术自主自控

  数字有机体系统是从底层作起的一个一体化平台,可以在此平台上开发任何应用,形成任何应用系统。而且此后的这些应用系统就与DOS融于一体,具有了上述数字有机体系统的特性。Hadoop、OpenStack是其一种特例,区块链技术又是另一种特例。仿生物将成为二十一世纪科学发展的一个新方向,数字有机体工作平台(含操作系统)和数字有机体工作库(含数据库系统)等已经开始这样作了。我们希望有很多有识之士来大规摸全方位推广应用数字有机体系统,我们也希望有有识之士来支持发展未来网络——虚电路服务元网络。