2024年信创主流操作系统:全面选型对比分析

发表时间: 2024-01-21 22:35

一.介绍

国内本土操作系统主要以Linux为基础进行二次开发为主

开源社区版主要以欧拉OpenEuler、龙蜥OpenAnolins、OpenCloud等;

商业版主要以麒麟KylinOS、统信UOS、其他(中科方德Delix、红旗)等为代表,

以下表格为其主要发行版本对比:

类别

主流OS品牌

简介

目前发行主流版本

开源社区

欧拉

(OpenEuler)

华为贡献,成立于 2019年,每半年发行版本,每 2 年发行 LTS 版本,已经捐赠开放原子基金会

20.03 LTS,22.03 LT

开源社区

龙蜥

(OpenAnolis)

阿里贡献,成立于 2020年9月,每半年一个小版本

an7.9,an8.2,an8.4,an8.6

开源社区

OpenCloud

腾讯及其他 20 余家操作系能生态贡献,成立于 2021年12月,即将进入开放原子基金会,每半年一个小版本

oc8.5, oc8.6

商业版

麒麟(Kylinos)

称为操作系统“国家队”,2019年底由天津麒麟和中标软件整合而来,该公司发布的银河麒麟操作系统 V10,被评为“2020 年度央企十大国之重器”。

Kylin V10 SP1/SP2/SP3:基于OpenEuler 20.03 LiSKylin V10 兼容版: 基于 CentOS

商业版

统信(UOS)

统信软件成立于 2019 年 11月,2022年5月,该公司宣布将以深度(deepin)社区为基础,建设立足中国、面向全球的桌面操作系统根社区,打造中国桌面操作系统的根系统。

UOS V20 10203a:基于 Anolis8.2UOS V20 1020e: 基于 OpenEuler20.03 LTSUOS V20 1001c:基于 Centos7.6.主要面向金融市场UOS V20 1xxd:基于 Debian,适配国产处理器架构

商业版

其他(中科方德等)

中科方德背靠中科院软件所,能支持主流 windows 应用


当前主流信创操作系统的特性情况

▪ 业务连续性

统信、麒麟、龙晰、欧拉都具备较为活跃的社区、技术实力,均具备支撑业务系统使用及演进的能力。

▪ 场景适配度

当前麒麟、欧拉在鲲鹏ARM生态支持较优,在多核生态软件方面性能表现好,选型时可以在不同的场景下开展更多针对自身业务场景的测试对比。

▪ 信创要求

现阶段欧拉、麒麟自主可控性更高,但生态尚未成熟,迁移难度较大;统信、龙晰的自主可控稍弱,但迁移更方便,从长远考量,逐渐应过渡至原生国产信创的开源/商业OS。

▪ 稳定性、安全性、成熟度

商业OS公司在安全修复能力、响应支撑成熟度方面要强于开源社区,但整体均具备24小时感知上游CVE,高危漏洞7日修复能力。商业OS经大规模验证,开源版本验证较少 。

▪ 成本因素

开源OS 能够显著降低IT系统成本,推荐 非核心业务系统优先选用成熟版本开源系统,如欧拉和龙晰。

二.信创主流操作系统对比

信创发行版介绍

  • OSV的简单总结

感觉国内操作系统最大的几家:麒麟系,UOS系,中科系,它们各有各的优缺点这里简单总结一下.


麒麟系

最早的麒麟其实有国防科大的背景.而且很长时间有银河麒麟和中标麒麟两家.去年开始两家合并到了一架. 大股东是央企北京的中国电子.合并之后的企业叫做 麒麟软件.麒麟软件支持所有的国产信创硬件.操作系统由之前的 银河麒麟V4(基于debian)和中标麒麟V7(基于RHEL)统一到了 麒麟软件V10麒麟软件V10主要: 	服务器操作系统V10(基于OpenEuler)桌面操作系统V10(基于Debian)而且麒麟还有麒麟信安操作系统, 现在发布的最新的v3.4的版本(基于OpenEuler).

UOS系

UOS的前身是武汉深之度公司. 最早与xp盗版的番茄花园一样出名.随着信创事业的发展, 中兴中国电科已经入股组建了新的UOS公司.目前统信UOS系统主要分为桌面版和服务器版,主要支持:	4种CPU架构(AMD64、ARM64、MIPS64、SW64) 	6大CPU平台(鲲鹏、龙芯、申威、海光、兆芯、飞腾)服务器操作系统:统信 UOS 服务器操作系统 V20(1050a)	此版本是基于 OpenAnolis 社区 Anolis OS 8 商业化发行的 Linux 操作系统;统信 UOS 服务器操作系统 V20(1050e):	此版本openEuler社区发展,以openEuler 20.03 LTS SP2(Linux kernel 4.19)为基础,	1050e 版本吸纳了 openEuler 社区新特性;统信 UOS 服务器操作系统 V20(1050d):	此版本是根据debain社区为基础发行的版本.

中科系

其实中科系有至少三个操作系统发行版中科方德、中科龙芯、中科红旗,他们的特点都是背靠中科院.中科龙芯是 中科院龙芯团队自己做的一个简版的发行版. 支持龙芯.龙芯的CPU和操作系统在服务器方面市场占用率较低中科方德与中科海光的关系非常亲密.一般海光服务器大部分都直接使用中科方德操作系统.中科红旗官网上面直接说基于OpenEuler研发的商业发行版.

第四部分 总结

  • 应用服务器与操作系统的兼容性的重点在于性能和稳定性.
  • 大家都是基于Linux Kernel + GNU 制作的发行版.
  • 大部分的区别在于内核版本, 组件版本, 以及组件之间的兼容性.
  • 大部分简单应用都几乎是无差异的运行.
  • 但是因为文件系统类型,IO类型等的差异性能和稳定性的区别比较大.又因为新世代的应用都是使用容器后者是K8S方式来运行, 此时操作系统作为IaaS层他对容器和K8S等服务调度平台的兼容性又会成为重点.不同的硬件又有完全不一样的性能表现(比如ARM的弱内存序,Alpha的弱内存屏障)可能会产生各种奇怪的问题.兼容性和稳定性以及高性能高可用, 是一个持久的课题. 需要不停的进行兼容与完善.选取一个最好的系统, 占有率最大的系统出问题时也能够得到最好的帮助与救治。

    之前的国产操作系统大多基于CentOS来迭代。现在因为CentOS停服,所以目前这些国产操作系统厂商开始转向国内的根社区:openEuler和openAnolis。

    目前主要的国产操作系统厂商有:

    1. 麒麟:麒麟又分中标麒麟和银河麒麟,本来是2家独立的公司,前几年合并了。中标麒麟版本是V7.0,银河麒麟版本是V10。中标麒麟就是CentOS上的衍生。银河麒麟是在openEuler上的衍生,目前也只有openEuler版本。
    2. 统信:目前统信最新的V20有3个版本:

    1050a版:是基于 阿里的Anolis
    1050d版:是基于Debian
    1050e版:是基于华为欧拉 Euler
    实际上还有1050c,基于CentOS的版本。

    统信的大版本是和Euler 版本对应的,比如V20,就是基于Euler的20.03 LTS开发的,后面的1020,1030,1040,1050 都是小版本。

    从应用兼容性来说,选择基于Anolis版本的RHCK内核,兼容性是最好的,毕竟Euler版本的依赖包版本要高很多,在软件的兼容性上还是有些小问题。但是因为统信和华为之前的协议限制,在华为云上,统信只能卖1050e的Euler版本,无法卖1050a的Anolis版本。

    当然,还要一些其他的厂商,比如凝思、红旗、普华、中科方德、浪潮,都在基于Anolis 或Euler 2个根社区进行的衍生迭代,所以大的功能特性都差不多,如果不考虑售后的技术支持,直接采用根社区的Anolis和Euler 也是可以的。

    1. 发行周期对比


    Euler OS

    Anolis OS

    统信商业 OS

    麒麟商业 OS

    Rocky Linux

    上游发行版

    Euler

    CentOS

    RHEL

    CentOS

    OpenEuler

    OpenAnolis

    CentoS

    OpenEuler

    OpenAnolis

    RHEL
    Fedora

    上游社区

    Euler

    Fedora

    Fedora

    Fedora

    Fedora

    Major

    Release周期

    2年

    5年

    5年

    5年

    -

    Minor Release周期

    0.5年

    0.5年

    0.5年升级发布/70天

    1年升级发布/60天

    -

    标准维护周期

    5年

    5年

    5年

    5年

    -

    下一个版本

    22.03 LTS(5.10内核)

    8.5(4.19内核)

    1051a(4.19/5.10)

    V10 SP3(4.19内核)

    8.6(4.19内核)

    2. 系统功能对比

    功能分类

    功能点

    UOS

    KylinOS

    AnolisOS

    EulerOS

    版本

    对比版本号

    1020a

    kyInV10 SP1 0318

    Anollis Os 8.2

    20.03 SP2

    内核

    版本

    4.19.0175、4.18.0

    4.19.91 LTS

    4.19.91 LTS,4.18.0

    4.19 LTS

    语言

    JDK

    Alibaba Dragonwell


    Alibaba Dragonwell

    毕昇 JDK

    硬件兼容性

    指令集

    AMD64、ARM64.

    MIPS64、SW64、

    Loongarch

    AMD64、ARM64、MIPS64、SW64、

    Loongarch

    X86_64、

    ARM64、

    Loongarch

    X86_64、ARM64、

    Loongarch


    芯片

    全系列国产处理器架构,主流服务器硬件

    全系列国产处理器架构,主流服务器硬件

    海光,兆芯,飞腾,鲲鹏,龙芯

    海光,兆芯,飞腾,鲲鹏,龙芯

    国密支持


    SM2/SM3/SM4,商密、国密SSLVPN,国密X509

    SM2/SM3/SM4 国密算法

    SM2/SM3/SM4,商密、国密SSLVPN,国密X509

    OpenSSL,加强SM3/SM4

    自主可控度


    软件兼容性


    常见云平台、大数据软件均兼容

    常见云平台、大数据软件均兼容,兼容度弱于 UOS,AnolisOS

    常见云平台、大数据软件均兼容

    常见云平台、大数据软件均兼容,兼容度弱于其他

    特性支持

    BTF_DEBUG

    不支持

    不支持

    不支持

    支持

    io_uring

    支持

    支持

    支持

    支持

    支持

    3. 各信创操作系统性能对比

    基于Intel x86测试

    功能分类

    功能点

    UOS

    KylinOS

    AnolisOS

    EulerOS

    版本

    对比版本号

    1020a

    kylinV10 SP10318

    Anolis os 8.2

    20.03 SP2

    磁盘IO

    随机读-Sync-Direct-

    Buffer-SSD-4K

    IOPS:6546

    速率:25.6MB/S

    IOPS:6327

    速率:24.7MB/S

    IOPS:5503

    速率:21.5MB/S

    IOPS:7414

    速率:28.0MB/S


    随机写-AIO-NoDirect-

    Buffer-SSD-4M

    速率:292MB/S

    速率:292MB/S

    速率:278MB/S

    速率:278MB/S


    顺序写-Sync-Direct-

    NoBuffer-SSD-64K

    速率:315MB/S

    速率:315MB/S

    速率:310MB/S

    速率:312MB/S

    网络IO

    本地 TCPLoopback

    (10GB)

    11.4484s、

    916MB/S

    11.6287s、

    902MB/s

    11.5241s、912MB/s

    12.1264s、

    865MB/s

    基于鲲鹏ARM测试

    功能分类

    功能点

    UOS

    KylinOS

    AnolisOS

    EulerOS

    版本

    对比版本号

    1020a

    kylinV10 SP10318

    Anolis os 8.2

    20.03 SP2

    磁盘IO

    随机读-Sync-Direct-

    Buffer-SAS-4K

    IOPS:53200

    速率:208MB/S

    IOPS: 196667

    速率:769MB/S

    IOPS: 5504

    速率:223MB/S

    IOPS: 210000

    速率:821MB/S


    随机写-AlO-NoDirect

    Buffer-SAS-4M

    速率:417MB/S

    速率:572MB/S

    速率:408MB/S

    速率:392MB/S


    顺序写-Sync-Direct-

    NoBuffer-SAS-64K

    速率:438MB/S

    速率:1636MB/S

    速率:449MB/S

    速率:458MB/S

    网络IO

    本地 TCPLoopback

    (10GB)

    13.263s

    13.788s

    13.302s

    13.580s

    场景化

    Java科学计算(Mflaps)

    921.74

    913.52

    928.15

    930.52

    测试主机为华为 Taishan2280V2 , CPU 为 Kunpeng920-4826 96 核,内存为 DDR4-2933MT/s Samsung 256G ,系统盘为 HW-SAS3508 480GB 。

    4. 各信创操作系统可迁移性对比

    功能分类

    UOS

    KylinOS

    AnolisOS

    EulerOS

    版本

    1020a

    kylinV10 兼容版

    Anolis Os 8.2

    20.03 SP2

    迁移工具支持情况

    图形化:支持 centos8

    命令行:支持 centos7/8

    命令行:支持 centos8

    命令行:支持 centos7/8

    迁移难度

    成熟度

    -

    迁移方案完备性

    -

    -

    5. 麒麟、统信OS生态对比


    功能支持方面

    生态适配方面

    麒麟OS

    往往因操作系统版本提供的功能与业务诉求不匹配,如:①4.18版本centos kernel已支持btf debug,但麒麟发行版本不具备:②用户需要5.10版本kernel以支持如eBPF host routing 能力但麒麟不发行5.10版本kernel;③不支持原地迁移,没有完善的迁移工具支持,仅支持重装安装。

    业务所需与系统、硬件环境不适配,如:①麒麟+海光主机直接使用开源版本jdk+社区二进制版本hadoop安装执行卡顿超20s,通过更换idk版本解决:②麒麟操作系统上,无法安装Ambari的开源hadoop生态组件,缺失redhat-lsb,通过改包依赖解决;③ARM架构下,麒麟版本container-selinux存在bug致使无法使用docker/containerd,升级新版解决:④浪潮NF5280M5上安装麒麟报kernelpanic,通过升级bios固件版本至4.1.18解决;➄麒麟+ARM下,安装pyltp、pyzmq等超50+组件时报错,通过修改源码解决:➅麒麟ceph版本自身依赖问题,系统提供python3,实则提供的ceph版本依赖python2.

    统信OS

    往往因操作系统版本提供的功能与业务诉求不匹配,如:①4.18版本centos kernel己支持btf debug,但统信4.19.0的

    kernel不支持:②系统升级方面:从1002a平滑升级1020a暂不支持:③1021a kernel中lrp属性中加上gateway_mtu参数后,CPU利用率飙升,通过禁用该参数后解决;④依托开源社区,但部分开源社区功能如sysom、sysak等均不支持:⑤不支持救援模式,运维在紧急修复时与CentOS不一致,源缺少debuginfo包,crash后无法定位问题。

    业务所需与系统、硬件环境不适配,如:①1002a上ceph14.2.16版本存在bug.导致ceph节点扩容失败,通过打入patch解决;②在Huawei 2288 V3机器上安装1002a,不断重启报xfserror,通过升级新kernel解决:③ARM架构下,统信版本container-selinux存在bug致使无法使用docker/containerd,升级新版解决:④因统信在操作系统内置了license,访问yum源慢,通过禁用license模块解决:⑤centos8迁移uos 1020a,sshd无法启动,因缺失相关ssh加密算法,禁用该算法解决;

    ⑥nvme不兼容,针对此类情况,先拔掉这两块盘,再安装。