如何开发LAXCUS分布式应用软件(一)

LAXCUS分布式操作系统的体系架构

由于Laxcus是完全不同于单机操作系统的多机分布式操作系统,有自己的底层逻辑,应用软件运行也迥异于单机软件。对于习惯了编写单机应用软件,初次接触Laxcus分布式操作系统的开发者来说,都面临同一个问题:如何快速开发出一个Laxcus分布式应用软件?所以从今天开始,咱们专门开一个系列,详细说说这件事。为了让各位开发者能快速理解掌握,文章会尽可能保持短小精炼,用简单的语言结合配图来说清楚。有不尽详细的地方,可参考相关的文档和手册,也可以扫描下方二维码,加入我们的微信群讨论交流。

先说目前操作系统市场上的基本状况。

各位开发者首先要明确一点:Laxcus属于操作系统中的新物种,除Laxcus之外,目前所有其它操作系统,无论Windows、Macintosh、Linux,还是Andorid、IOS、鸿蒙,这些操作系统,从体系架构来说都是单机操作系统,而Laxcus是多机操作系统。单机操作系统和多机操作系统的根本区别在于:单机操作系统只能在一台计算设备上运行,多机操作系统则可以同时管理很多计算机,在很多计算机上运行。运行单机操作系统的物理设备是单台计算机,运行Laxcus多机分布式操作系统的物理设备是联网计算机,即计算机集群。所谓计算机集群,就是由很多服务器组成的计算机阵列,计算机集群最典型代表就是超级计算机。多说一句,超级计算机的设计、生产、使用,极大程度上决定 了一国的科技水平,与之匹配的是操作系统亦然。计算机集群的另外一个代表是云计算。其实现在云计算和超算也在融合,比如信通院正在推进这件事,我们公司也参与了标准制定。

除了操作系统本身不同之外,与之关联的就是:基于单机操作系统的应用软件,它的运行范围被限制在一台计算设备内部;基于Laxcus分布式操作系统的应用软件,它的运行范围可以扩展到很多台计算设备上。所以,相比单机操作系统上的应用软件,Laxcus分布式操作系统上的应用软件,它的并行计算能力、数据处理速度、处理规模,要远远超过单机应用软件。这个特点,使Laxcus分布式应用软件特别适合大规模、超大规模的计算和存储业务。并且由于Laxcus分布式操作系统打破单机计算机硬件限制,实现了近乎无限扩展的能力,各种需要高端计算机才能完成的工作,也可以通过堆叠低端机结合软件并行处理的方式来获得,这样就降低了硬件成本,弥补了计算机性能不足的问题。

如何开发LAXCUS分布式应用软件(一)

不同的操作系统面对不同的物理设备

如何开发LAXCUS分布式应用软件(一)

传统操作系统和LAXCUS分布式操作系统的区别

咱们再来说说Laxcus分布式应用软件。

Laxcus分布式操作系统把分布式应用软件的运行范围,划分为三个区间,它们是:终端、云端、边缘端。三者的角色和功能定位是:

  1. 终端。是实现人机交互的前端入口,完成与边缘端、云端的交互和最后结果展示。Laxcus分布式操作系统人机交互界面,同时拥有字符界面或者图形界面,开发者可自行选择。终端设备可以是手机,也可以个人电脑。终端是Laxcus分布式编程开发环节上的必选项。​

2. 云端。属于人机交互的后端,在云端,借助Laxcus虚拟化技术,每个用户都有自己的运行空间,来自终端和边缘端的业务,都放在云端处理,Laxcus分布式编程开发工作也主要集中在云端。Laxcus分布式操作系统强大的计算能力和数据存储能力,也是通过云端展现,但是云端不具备可视化能力。

3. 边缘端。介于终端和云端之间,起到连接终端和云端的中继器作用。处于一些小规模或者实时性的计算业务,比如对来自终端的原始数据的过滤筛选,就非常适合放在边缘端处理。在Laxcus分布式编程开发中,边缘端属于可选项,一套Laxcus分布式应用软件可以同时拥有终端、云端、边缘端三种属性,也可以忽略边缘端属性。边缘端可以是前台可视化方式运行,也可以是非可视化的后台运行,具体实现由开发者和用户在实际工作中选择。

在Laxcus分布式操作系统的体系架构里,终端、云端、边缘端都有自己对应的节点,同时分布式应用软件的运行环境,也是由节点来提供实现。其中Front.Desktop节点是可视化的图形桌面,Front.Console节点是可视化的字符界面,Front.Edge是非可视化的边缘节点,它们都由用户部署使用,运行处理用户的分布式业务。Watch节点也是可视化的,被计算机集群管理员使用,用来监视管理集群运行。除此之外,其它节点都是云端节点。

如何开发LAXCUS分布式应用软件(一)

Laxcus计算机集群节点的拓扑结构

如何开发LAXCUS分布式应用软件(一)

可视化的图形用户桌面

如何开发LAXCUS分布式应用软件(一)

可视化的控制台字符界面

如何开发LAXCUS分布式应用软件(一)

可视化的管理员图形桌面,和用户桌面使用同一套GUI接口,但功能和作用不同

说清楚Laxcus分布式操作系统具体形态,咱们再来说说Laxcus分布式应用软件。

一个Laxcus分布式应用软件运行流程是:终端-边缘端-云端,或者是终端-云端。在终端和边缘端,Laxcus分布式应用软件是单进程执行,与Windows、Macintosh、Linux、IOS上的应用软件完全一致,但是云端,Laxcus分布式应用软件是多进程并行执行,这个时候它会裂变很多个计算任务,分散到不同的节点上处理。Laxcus分布式操作系统的分布式开发工作,也是围绕着终端、边缘端、云端展开。

本篇介绍介绍完毕,下一篇介绍LAXCUS分布式应用软件的基本构成。开发者的分布式编程工作,就是围绕着终端、边缘端、云端进行。

这是LAXCUS分布式编程开发第一篇文章的内容,下一篇咱们接着说。

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