Паркър: Новата технология, която позволява стартирането на множество Linux ядра без виртуализация

  • Parker е предложението на ByteDance за работа с множество Linux ядра без виртуализация.
  • Всяко ядро ​​работи на свой собствен дял от процесор, памет и устройства.
  • Главното ядро ​​управлява хардуера, докато вторичните ядра работят независимо.
  • Първоначалната версия няма изолиране на грешки между ядрата.
  • Основната му цел е да подобри мащабируемостта в системи с голям брой ядра.

ByteDance-Parker-multikernel

Преди няколко дни беше публикувана новината, че компанията ByteDance (създателят на TikTok), изненада общността на свободния софтуер с Публикацията на Паркър (PARtitioned KERnel), експериментална технология, която позволява ви да стартирате множество Linux ядра едновременно на една физическа машина, без да се разчита на традиционни решения за виртуализация като KVM.

Това подобрение, предложено чрез пощенския списък на разработчиците на Linux ядрото, има за цел да реши едно от най-важните предизвикателства в съвременните системи: мащабируемостта на компютри с голям брой процесорни ядра.

Здравейте всички,

Parker е предложена функция в Linux, която позволява работата на множество Linux ядра.
едновременно на една машина, без традиционна KVM виртуализация. Това
Възможно е да се разделят процесорните ядра, паметта и устройствата на
ядро на Linux, съобразено с дяловете.

Parker, решение без хипервизори или виртуални машини

Паркър Базира се на концепцията за физическо хардуерно разделяне, разделяйки процесорните ядра, паметта и входно/изходните устройства на независими области. Всеки екземпляр на ядрото (нарича се ядро ​​на приложението) работи със собствени разпределени ресурси, докато ядрото за зареждане управлява първоначалната системна конфигурация и разпределението на хардуера.

За разлика от традиционната виртуализация, Всички екземпляри на Parker споделят един и същ образ на ядрото, което опростява внедряването и намалява режийните разходи за изпълнение. Въпреки това Всеки един може да има свои собствени оптимизации, конфигурации и параметри производителност, адаптиране към различни натоварвания или сценарии на употреба.

Вътрешно функциониране и управление на ресурсите

Централният механизъм на Паркър използва kexec за динамично зареждане на нови инстанции на ядрото в резервирани области на паметта. Преди стартирането на тези инстанции, основното ядро ​​освобождава процесорни ядра, резервиране на физическа памет чрез CMA (Разпределител на непрекъсната памет) и разкача PCI устройствата който ще бъде посветен на вторични ядра.

Всеки дял изисква свои собствени устройства PCIe, като например NVMe устройства или специализирани мрежови адаптери, осигуряващи напълно независима I/O среда. Parker също предлага интерфейс за управление, базиран на kernfs, което ви позволява да управлявате дялове и да наблюдавате състоянието на всяко работещо ядро.

Настоящи ограничения и бъдеща пътна карта

В тази първа версия, всички екземпляри на ядрото споделят един и същ домейн изолация, лили което означава, че повреда в един от тях може да повлияе на цялата системаByteDance разпознава това ограничение като първоначално дизайнерско решение, като дава приоритет на простотата и ниските разходи пред пълната изолация.

Разработчиците обаче Те вече планират да се възползват от възможностите за изолация на хардуерно ниво, като например технологии за виртуализация, подпомагана от процесора, за подобряване на отказоустойчивостта и позволяване на всяко ядро ​​да работи напълно автономно и сигурно.

Въпреки че Паркър споделя същата цел като проекта Многоядрено (наскоро въведено от други разработчици в екосистемата на Linux), И двете се различават както по архитектурата си, така и по техническия си подход.Паркър използва модел на споделено ядро ​​и физически сегментирани ресурси, докато Многоядреният подход търси среда за сътрудничество между множество координирани ядра.

ByteDance подчертава, че внедряването му е напълно независимо и се надява, че общността на разработчиците ще предостави информация и обратна връзка за усъвършенстване на тази технология.

Струва си да се спомене това Паркър се очертава като обещаващ експеримент което би могло да предефинира начина, по който ядрото на Linux се мащабира на многоядрени сървъри. Чрез премахване на традиционния слой за виртуализация и директно използване на физически ресурси, Тази технология проправя пътя за по-голяма ефективност и по-ниска латентност и по-гъвкави конфигурации на високопроизводителни системи.

Въпреки че все още е в ранен етап, инициативата на ByteDance демонстрира нарастващия интерес на големите технологични компании към иновации в рамките на ядрото на Linux, консолидирайки ролята си не само като потребители на системата, но и като активни играчи в нейната еволюция.

И накрая, ако се интересувате да научите повече за него, можете да се консултирате с подробностите в следваща връзка.