1号进程的挑战及sysMaster愿景

挑战

1 号进程处于系统关键位置，负责系统初始化和运行时服务管理，当前面临如下挑战：

1. 可靠性差： 位置关键，自身故障时必须重启操作系统才能恢复
2. 复杂性高： systemd 成为 1 号进程事实上的标准。它引入了许多新的概念和工具，依赖繁杂，难以针对实际使用场景进行裁剪
3. 兼容性弱： 对云、边、嵌入式场景的支持差，不满足全场景的诉求

行业诉求

1. 服务器、嵌入式场景对可靠性有极强诉求： 内存安全问题降至0：消减极难定位的内存问题，减少宕机影响
2. 系统不宕机，业务无影响： 借助永不宕机特性追求极致可靠
3. 高效智能运维成云场景痛点： 对HOST的运维缺乏高效手段：容器型OS对1号进程提出极简目标
4. 国产化替代要求核心软件自主可控： 聚焦关键开源软件：敏感/竞争力根组件，实现根技术完全自主可控

愿景

短期竞争力： 极致的可靠性和系统启动速度

• 永不宕机： 通过状态外置、savepoint等技术实现故障秒级自愈，保障1号进程持续在线，业务不受影响
• 快速启动： 解耦去重、极简镜像，支撑服务器重启时间从3-5min优化到1min

长期竞争力：全场景应用、云平台运维效率提升

• 全场景应用：支持云边端等场景，统一init，支持裸机、虚机、容器
• 容器型OS：kernel+sysMaster=容器OS底座，通过对接k8s、openstack等，与KubeOS一起支撑云场景下运维效率X倍提升

整体策略：聚焦功能最小系统，采用核心自研与非核心社区方案替代并行的策略，独立组件抽屉式替换的策略，实现systemd自研替代

1. 分场景：结合不同的使用场景，将systemd功能拆分多层，按照场景由易到难的方式，逐步完成功能开发验证及替代。
2. 多方案：无社区替代方案的核心功能和组件，采用自研重写的替代，其他的采用无供应风险的社区软件替代。
3. 有节奏：一年一个核心竞争力，至24年完成3个核心竞争力的发掘，按照开发-落地-替代三条线开展工作。

sysMaster：全新1号进程实现方案，秒级故障自愈，保障系统全天在线

sysMaster 旨在改进传统的init守护进程，1+1+N架构。

• init：新的1号进程，功能极简，代码千行，极致可靠
• core：承担systemd原有核心功能，引入可靠性框架、插件机制，使其具备崩溃快速自愈、热升级、灵活组装能力
• exts：使原本耦合的各组件功能独立，支持抽屉式替代systemd的对应组件，支持有节奏的分场景替换

极力构筑三大竞争力：

极致可靠 – 永不宕机

• 极简架构：1+1+N，简化init；非核心功能组件化提供
• 极致可靠：故障感知+秒级恢复， 根进程持续在线
• 内存安全：内存问题降至0，故障后自愈

极度轻量 – 快速启动

• 更少的资源：内存占用降低10%
• 更快的速度：启动速度提升15%

极优体验 – 极简镜像

• 易于运维：热升级、按需裁剪，方便的部署/运维
• 兼容生态：提供systemd生态兼容、转换工具
• 插件机制：支持灵活扩展多种服务类型

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Last update: August 16, 2023
Created: March 22, 2021