華為 openEuler 21.03 發(fā)布：全新 5.10 內(nèi)核，支持更多桌面環(huán)境

IT之家 4 月 7 日消息  openEuler 21.03 版本已于近日發(fā)布。根據(jù)版本計劃，openEuler 21.03 版本屬于創(chuàng)新版本而非 LTS (Long Term Support) 版本。

IT之家了解到，openEuler 21.03 采用全新的 5.10 內(nèi)核，虛擬化功能和可維測能力增強(qiáng)，還帶來了更多桌面環(huán)境的支持。

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openEuler 21.03 具體更新內(nèi)容：

全新的 5.10 內(nèi)核

深度優(yōu)化調(diào)度、IO、內(nèi)存管理，提供 Arm64、x86、RISC-V 等更多算力支持。

• 調(diào)度器優(yōu)化，優(yōu)化了 CFS Task 的公平性，新增 numa aware 異步調(diào)用機(jī)制，在 NVDIMM 初始化方面有明顯的提升；優(yōu)化 SCHED_IDLE 的調(diào)度策略，顯著改善高優(yōu)先級任務(wù)的調(diào)度延遲，降低對其他任務(wù)的干擾。

• numa balancing 機(jī)制優(yōu)化，帶來更好的親和性、更高的使用率和更少的無效遷移。

• CPU 隔離機(jī)制增強(qiáng)，支持中斷隔離，支持 unbound kthreads 隔離，增強(qiáng) CPU 核的隔離性，可以更好的避免業(yè)務(wù)間的相互干擾。

• cgroup 單線程遷移性能優(yōu)化，消除對 thread group 讀寫信號量的依賴；引入 Time Namespaces 使容器遷移更方便。

• 系統(tǒng)容器限制容器內(nèi)使用文件句柄數(shù)能力支持，文件句柄包括普通文件句柄和網(wǎng)絡(luò)套接字，啟動容器時，可以通過指定 --files-limit 參數(shù)限制容器內(nèi)打開的最大句柄數(shù)。

• PSI 能力支持，PSI (Pressure Stall Information) 提供了一種評估系統(tǒng)資源如 CPU、Memory、IO 壓力的方法。準(zhǔn)確的檢測方法可以幫助資源使用者確定合適的工作量，同時也可以幫助系統(tǒng)制定高效的資源調(diào)度策略，最大化利用系統(tǒng)資源，最大化改善用戶體驗(yàn)。

• 進(jìn)程間通信優(yōu)化，pipe/epoll_wait 喚醒機(jī)制優(yōu)化，解決喚醒多個等待線程的性能問題。

• 內(nèi)存管理增強(qiáng)，精細(xì)化內(nèi)存控制、統(tǒng)計，異構(gòu)內(nèi)存，熱插拔、內(nèi)存初始化等功能均有改善，并提供更有效的用戶控制接口；熱點(diǎn)鎖及信號量優(yōu)化，激進(jìn)內(nèi)存規(guī)整和碎片整理，優(yōu)化 vmap/vmalloc 機(jī)制，顯著提升內(nèi)存申請效率提升；KASAN、kmemleak、slub_debug、oom 等內(nèi)存維測特性增強(qiáng)，提升內(nèi)存問題定位及解決效率。

• Early Departure Time 模型切換，解決了原來發(fā)包過程中 TCP 框架的限制，根據(jù)調(diào)度策略給數(shù)據(jù)包設(shè)置 EDT 時間戳，避免大的隊(duì)列緩存帶來的時延，帶來 tcp 性能的較大提高。

• MultiPath TCP 支持，可在移動與數(shù)據(jù)場景提升性能和可靠性，支持在負(fù)載均衡場景多條子流并行傳輸。

• 日志 fast commit 方法引入，EXT4 引入了新的、更輕量級的日志方法 -fast commit，可以大大加快 fsync 等耗時較長的操作，帶來更好的性能。

• 支持 dm writecache 特性，提升 SSD 大塊順序?qū)懶阅?，提?DDR 持久性內(nèi)存的性能。

• 支持 io_uring，io_uring 是一個新的異步 IO 框架和實(shí)現(xiàn)，支持 polling 模式，在 polling 模式下，性能提升顯著，與 spdk 接近，在隊(duì)列深度較高時性能更好。

• 支持 ILP32，在鯤鵬 920 Arm64 環(huán)境上支持 32 位的應(yīng)用程序。

• IMA 商用增強(qiáng)，在開源 IMA 方案基礎(chǔ)上，增強(qiáng)安全性、提升性能、提高易用性，助力商用落地。

• 支持 per task 棧檢查，增強(qiáng)對 ROP 攻擊的防護(hù)能力。

• MPAM 資源管控，支持 Arm64 架構(gòu) Cache QoS 以及內(nèi)存帶寬控制技術(shù)。

• 支持基于 SEDI 的 NMI 機(jī)制和基于 PMU 的 NMI 機(jī)制，使能 hard lockup 檢測；使能 perf nmi，能更精確的進(jìn)行性能分析。

• Arm64 平臺支持虛擬機(jī) CPU 熱插拔，提高資源配置的靈活性。

• Arm64 kdump 增強(qiáng)，支持對 4G 以上地址的內(nèi)存預(yù)留，使 kdump 能預(yù)留更多的內(nèi)存空間，支持更大內(nèi)存的機(jī)器。

• 支持 Raspberry PI 系列板卡，樹莓派的支持已經(jīng)合入原生的 openEuler 21.03 內(nèi)核，可以直接使用 openEuler 21.03 內(nèi)核源碼調(diào)試。

• RISC-V 平臺支持 KVM 虛擬化

• 支持 1822 智能網(wǎng)卡

內(nèi)核熱升級

內(nèi)核熱升級是一種 OS 漏洞修復(fù)及升級解決方案，實(shí)現(xiàn)內(nèi)核快速熱替換，業(yè)務(wù)不感知。

• Cpu Park、Quick Kexec 特性加速系統(tǒng)啟停，減少宕機(jī)時間，增加系統(tǒng)可用性。

• Pin Memory、Pmem 特性保證業(yè)務(wù)進(jìn)程快速準(zhǔn)確恢復(fù)，提升業(yè)務(wù)韌性。

• 內(nèi)核熱升級控制器提供 gRPC 通信接口，容易使用。

內(nèi)存分級擴(kuò)展

支持多種內(nèi)存、存儲介質(zhì)統(tǒng)一管理，系統(tǒng)容量平滑擴(kuò)展。

• 冷熱頁面識別，通過內(nèi)核態(tài)的內(nèi)存頁面忙閑統(tǒng)計機(jī)制，精確識別進(jìn)程內(nèi)存頁面訪問冷熱分布。

• 淘汰策略可配置，提供配置接口，可定制內(nèi)存頁面冷熱分級策略。

• 平滑擴(kuò)展，冷頁面自動換出到擴(kuò)展內(nèi)存，部署在其上的軟件不需要改變和適配編程方式的情況下兼容的運(yùn)行。

• 多介質(zhì)擴(kuò)展支持，支持 SCM、XL Flash、NVMe SSD 等多種介質(zhì)作為擴(kuò)展內(nèi)存，根據(jù)介質(zhì)自身訪問速度指定內(nèi)存冷熱分層方案，達(dá)到擴(kuò)展內(nèi)存并減少性能損失的目的。

虛擬化功能和可維測能力增強(qiáng)

增加熱遷移 Pro 能力擴(kuò)展，提升可維可測能力。

熱遷移 Pro 特性，增強(qiáng)熱遷移 multifd 支持 TLS，保障遷移過程數(shù)據(jù)安全；支持熱遷移數(shù)據(jù)并行壓縮，提升遷移性能；增加數(shù)據(jù)頁面訪問頻率統(tǒng)計，支撐熱遷移數(shù)據(jù)提前預(yù)測。

性能調(diào)試工具 (vmtop)，可以實(shí)時動態(tài)查看虛擬機(jī)的資源使用情況，包括 CPU 使用率，內(nèi)存使用率等信息。新增擴(kuò)展支持 x86_64 架構(gòu)。

IO 懸掛支持，IO 發(fā)生錯誤時默認(rèn)自動重試，超時會上報告警。

RISC-V 架構(gòu)支持虛擬化熱遷移

輕量虛擬運(yùn)行時 (Stratovirt)

增加彈性內(nèi)存、大頁功能、系統(tǒng)調(diào)用過濾功能，增強(qiáng) IO 子系統(tǒng)提升性能和穩(wěn)定性。

• 彈性內(nèi)存支持，根據(jù)工作負(fù)載的內(nèi)存需求，實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的分配和回收，virtio-balloon 內(nèi)存回收速度達(dá) 3GB / 秒。

• 大頁支持，在輕量級框架下提供大頁的支持，可為輕量級虛擬機(jī)提供連續(xù)的物理內(nèi)存頁面，提高虛擬機(jī)內(nèi)存訪問效率。

• 系統(tǒng)調(diào)用過濾，簡化設(shè)備模型，增加系統(tǒng)調(diào)用過濾支持，最簡配置下僅需使用 35 個系統(tǒng)調(diào)用，有效減小系統(tǒng)攻擊面。

• IO 子系統(tǒng)增強(qiáng)，支持多通道并發(fā) IO 能力支持，提升性能；支持 IO-QOS 能力，提升虛擬機(jī) IO 流量管理的靈活性和穩(wěn)定性。

OpenStack Victoria 集成

簡單、可大規(guī)模擴(kuò)展、豐富、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的云管理操作系統(tǒng)。更多特性，請參考 OpenStack Victoria 官方發(fā)行說明。

• 集成 openStack Vicoria 版本，使能基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù) (IaaS) 解決方案。

• 增強(qiáng)塊存儲服務(wù)能力，增加容量擴(kuò)展、快照和虛擬機(jī)鏡像克隆等高級功能。

• 增強(qiáng)容器化部署和網(wǎng)絡(luò)能力，與容器能更好的集成。

• 增加擴(kuò)展服務(wù)支持，支持控制面板管理、裸機(jī)部署、云資源追蹤等擴(kuò)展服務(wù)。

Kubernetes 1.20 集成

用于自動部署，擴(kuò)展和管理容器化應(yīng)用程序的云原生操作系統(tǒng)它更多特性，請參考 Kubernetes 1.20 官方發(fā)行說明。

• 自動上線和回滾，Kubernetes 會自動將應(yīng)用或其配置的更改后的實(shí)例上線，同時監(jiān)視應(yīng)用程序運(yùn)行狀況，失敗就會回滾之前所作更改。

• 服務(wù)發(fā)現(xiàn)和負(fù)載均衡，服務(wù)發(fā)現(xiàn)和基于容器 IP 和 DNS 名稱的負(fù)載均衡機(jī)支持。

• 存儲編排，支持多種存儲后端的自動掛載，如本地存儲、NFS、iSCSI、Gluster、Ceph 等網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)。

• 水平擴(kuò)展，支持命令行、UI 手動操作擴(kuò)展，以及基于 CPU 使用情況自動擴(kuò)展方式。

HA 高可用集群方案

麒麟軟件貢獻(xiàn)的高可用集群方案，故障秒級切換，為用戶提供業(yè)務(wù)連續(xù)性保障、數(shù)據(jù)持續(xù)保護(hù)、災(zāi)難恢復(fù)的高可用環(huán)境。

• 支持多種保護(hù)模式，雙機(jī)熱備、雙機(jī)互備、多機(jī)備份 (N+M）等多種保護(hù)模式支持，滿足業(yè)務(wù)應(yīng)用各種保護(hù)需求。

• 物理機(jī)場景和云場景雙支持，既可以在虛擬機(jī)池中進(jìn)行配置高可用，也可以對物理服務(wù)器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行高可用保護(hù)。

• 支持網(wǎng)絡(luò)（包括單心跳和雙心跳模式）等心跳方式，全方位監(jiān)控共享數(shù)據(jù)資源，在極端情況下保障數(shù)據(jù)的一致性。

• 資源損耗低，軟件消耗的系統(tǒng)資源少，對應(yīng)用部署和資源使用安全影響小。

• 支持主流系統(tǒng)服務(wù)及應(yīng)用軟件，如 nginx、httpd、mariaDB 等，支持二次開發(fā)。

• 支持 HA-WEB 人機(jī)交互接口，如用戶登錄、集群狀態(tài)展示、資源控制等。

• 支持 HA-API 集群控制 REST 接口，如后端集群控制、資源管理、集群狀態(tài)監(jiān)控、資源狀態(tài)監(jiān)控等。

更多桌面環(huán)境的支持

提供更多的開發(fā)桌面選擇，更好的開發(fā)體驗(yàn)。

• Xfce 桌面支持，Xfce 是一款輕量級 Linux 桌面，與主流 UI 相比對資源占用小。

• DDE 桌面支持，是統(tǒng)信軟件旗下的一款 linux 桌面環(huán)境，具有美觀，易用，高效等特點(diǎn)。

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