PostgreSQL創建者Mike Stonebraker與Databricks共同創辦人Matei Zaharia,啟動了一個MIT、史丹佛大學的聯合開源研發專案,創建了新型作業系統DBOS(DataBase oriented Operating System),現在更進一步推出DBOS Cloud服務。該雲端服務是以DBOS為基礎所建構的交易型(Transactional)無伺服器平臺,提供高可靠性與時間旅行(Time Travel)等功能。
DBOS是一個創新的作業系統架構,其核心概念在於將作業系統的功能和服務,建立在分散式資料庫之上,而非傳統的檔案系統。在Unix或Linux等傳統作業系統中,檔案、程序、執行緒和訊息等系統狀態,通常儲存在檔案系統中。Mike Stonebraker指出,儲存作業系統狀態是一個資料庫問題。
他還提到,以現代觀點來說,Linux被認為是老舊的程式碼。由於Linux基於較老的技術與概念建立,在面對新技術挑戰和發展需求時,可能遭遇創新上的障礙。Mike Stonebraker表示,針對多節點運算和雲端運算,Linux目前沒有多節點版本,用戶需要Kubernetes等調度工具,才能執行分散式工作負載。
DBOS的出現便是要解決這些問題,透過將作業系統直接建立在分散式資料庫上,DBOS就能提供更好的效率、可擴展性和容錯性,其架構使得作業系統,更適合用於大規模分散式運算環境。DBOS提供了一個TypeScript交易性程式設計環境,透過狀態自動化、交易性、可觀察性和網路彈性,增強應用程式的韌性,同時還能簡化雲端原生應用程式的開發。
簡單來說,DBOS使用SQL編寫作業系統服務程式碼,這些服務在高效能分散式DBMS上運作,Mike Stonebraker提到,這與過去在作業系統的使用者空間,執行DBMS的方式不同。在DBOS中,DBMS會成為作業系統的核心,其提供與Linux效能相當的作業系統功能,但是又具有高可用性、時間旅行、內建多節點擴充等特性。
DBOS所有的狀態都儲存在高可用DBMS中,且由於DBMS會記錄所有事件,這些日誌可以留存數小時甚至數天,因此作業系統備份變得簡單,當系統發生故障造成資料損失,用戶可利用時間旅行功能,退回到系統故障之前。另外,作業系統狀態都是由交易型和容錯型資料庫管理,使用SQL就可簡單存取系統狀態和可觀察性資料。
現在DBOS公司進一步推出DBOS Cloud,這是以DBOS為基礎的交易型無伺服器平臺,針對有狀態Typescript應用程式設計。Mike Stonebraker解釋,DBOS Cloud並非普通的無伺服器平臺,其基於DBOS架構,使DBOS Cloud上的應用程式具有高可靠性。當程式執行中斷,系統會自動從中斷處恢復,不會重複執行已經執行過的工作,確保所有操作都會被執行且僅會執行一次。
DBOS的時間旅行功能,可將系統上的應用程式狀態,還原至任意時間點,DBOS Cloud用戶可以藉由時間旅行功能重現罕見的錯誤,Mike Stonebraker還提到,他們將會發布用於災難恢復的時間旅行功能,供用戶將應用程式資料退回到過去的狀態。
圖片來源_DBOS
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