在3有17日，由工信部信息通信研究院舉辦的“2021算網融合產業發展論壇暨CCSA TC610 WG4技術年會”上，Laxcus集群操作系統獲得“2020年度優秀邊緣計算方案”。面對即將到來的智能化時代，我司CFO張穎女士，做了“Laxcus集群操作系統-智能時代的信息基礎設施”的主題演講，為當前的高性能計算、大數據、人工智能、邊緣計算、信息安全等處於發展中、亟待解決的工作，提供了一攬子全集成解決方案。
以下是本次主題演講PPT的詳細解讀，部分內容略有刪減。
Laxcus集群操作系統相當於給智能社會提供了一個信息服務基座，在這個平台上，任何大規模和超大規模的存儲、計算、開發、管理工作，Laxcus集群操作系統都可以提供和輔助實現，並且保證足夠安全、可靠。
回顧IT產業發展的70多年，從第一台電子計算機算起，我們已經經歷了電子管計算機、晶體管計算、大型機、小型機、微機、手機時代。一塊CPU集成的晶體管，也從最初幾千個發展到現在的幾十億個，性能越來越強，體積卻越來越小。與之適配的操作系統，從早期的Unix/DOS到現在的Linux/Windows，代碼數量從數千行發展到上億行，功能越來越豐富。
我們現在來到了智能化社會的邊緣，高性能計算、大數據、人工智能、邊緣計算，由它們衍生出來的相關產業將無處不在，深深嵌入到我們的生產生活中。實際上，每一次IT技術和產業革新，都給我們帶來了“更低的價格、更廣闊的市場、更完善的功能、更好的用戶體驗”。
Laxcus集群操作系統服務於智能社會，它已經整合了智能時代需要的主流基礎技術和功能，實現了大量技術創新。Laxcus集群操作系統是由我司完全獨立自主設計研發，我司擁有完整的知識產權。
為了節省文章內容和大家閱讀時間，我在PPT演講原稿基礎上做了刪減，分成“Laxcus是什么”和“技術和規划”兩部分來介紹Laxcus集群操作系統。先說說“Laxcus是什么”。
Laxcus是什么？Laxcus是一款基於計算機集群和雲環境的大型分布式操作系統，用來處理超大規模的分布存儲和分布計算工作。與目前“Android、iOS、Windows、Macintosh、Unix、Linux”這些單機操作系統不同，Laxcus集群操作系統管理着巨量的服務器，借助網絡把服務器組織起來，形成巨大的算力，以虛擬化分割的方式，分配給許多用戶共享使用。Laxcus集群操作系統管理的集群規模，隨服務器數量的不同，提供的算力也是普通服務器的幾十倍到幾十萬倍。Laxcus集群操作系統同時還集成了大數據、人工智能、邊緣計算、安全管理等功能模塊，整合“雲端、邊緣端、終端”，實現三位一體協同工作。基於Laxcus集群操作系統運行的分布式應用軟件，同樣具備“雲端、邊緣端、終端”的協同運行能力。
Laxcus集群操作系統支持的運行規模，我列舉幾個設計指標來說明。
1. 集群管理規模：千級
2. 節點管理規模：百萬級
3. 數據處理規模：EB級
4. 應用軟件運行規模：百萬 - 千萬級
5. 在線用戶數：億級
6. 支持語言：全球所有語言/語種
Laxcus集群操作系統正在開辟一個全新的市場，任何分布式、大規模、超大規模、高並發、高性能的計算工作，都可以在Laxcus集群操作系統上開發、部署、運行。
CPU方面，Laxcus集群操作系統支持業界所有芯片，包括：MIPS架構的龍芯、ALPHA架構的申威芯片、X86架構的英特爾、AMD、兆芯、海光芯片，ARM架構的飛騰、鯤鵬芯片，以及PowerPC、SPARC芯片。Laxcus集群操作系統還支持不同芯片類型的服務器混合組網，這樣能夠充分利用現有硬件資源，降低成本，為用戶提供混合無差別的存儲、計算平台。
Laxcus集群操作系統一套軟件解決了雲端、邊緣端、終端不兼容和隔離狀態。Laxcus的雲端部分對標計算機集群、雲計算、超級計算機這類應用場景，終端面向PC、手機、PDA等設備，邊緣端介於終端和雲端，通常是提供一些中繼或者實時的計算服務，主要部署環境是單體服務器。
Laxcus集群操作系統目前集成和支持的應用層面功能，分別是：虛擬化、安全、大數據、人工智能、應用軟件。虛擬化前面講過，它主要是把一個物理集群分割成許多邏輯的虛擬集群，分配給用戶共享使用。目的是提高存儲資源和計算資源的復用能力。Laxcus安全管理是全棧式的，覆蓋從用戶硬盤到服務器硬件所有環節點，保護用戶操作每一步安全可控。大數據主要對標Hadoop，除了提供了類似HDFS、Map/Reduce、HBase，Zookeeper、Spark等功能外，也提供數據庫的SQL操作，這些功能全部進行了內置處理，開發者和用戶只需要調用API或者系統命令即可實現。相比Hadoop模組化的設計，Laxcus集成內置的改進能夠極大減少用戶開發和使用大數據的難度。人工智能采用自研的DFL3模型，這是一個小樣本深度學習、自監督學習、殘差卷積網絡的混合體。它是源自DFL1和DFL2，DFL1和DFL2解決的是Laxcus集群的智能管理問題，DFL3是在它們基礎上進一步放大，目標是為用戶提供一個可以在雲端、邊緣端運行的通用化機器大腦。DFL3借鑒了脈動處理理念，把數據和規則分開處理，彼此獨立又能夠相互映射，利用數據和數據行為學習各種規則。規則本身是邏輯和算術計算的組合，具備自主學習、自主迭代、自我升級的特性，通過對各種外界行為的分析，持續演進，找到最佳路徑。DFL3目前仍然在發展中，未來也將API化，用戶只需要調用相關接口，結合Laxcus集群操作提供的巨大算力和分布應用平台，就可以輕松構建各種AI應用工作。
有了虛擬化、安全、大數據、人工智能做為基礎，分布式應用軟件的角色就被定位為計算機集群和用戶的交互界面。分布式應用軟件是系統提供API，由開發者開發，被用戶操作使用，在終端、邊緣端，以及虛擬化分配后的雲端空間里運行，接受安全模型的監督管理，調用大數據和人工智能接口，進行各種分布式的存儲、計算工作，最后以可視化或者其他形式展示提供給用戶。
通過上面介紹，各位肯定已經明白，Laxcus集群操作系統本身是一個一體化的大型分布式處理平台，它把“雲端、邊緣端、終端”整合到一起，在上面集成了“虛擬化、安全、大數據、人工智能、分布式應用軟件”。這種全方位全功能的組合，實際上解決的正是分布處理環境中，一直存在的平台和應用碎片化、軟件和框架不兼容、開發成本高昂、使用效率低下，缺乏統一平台和生態支持等問題。在Laxcus集群操作系統之前，這些情況一直長期存在。隨着Laxcus生態的發展，這些情況將會慢慢消失。
第二部分，我們來談談Laxcus集群操作系統使用的技術和未來發展規划。
先說一下，Laxcus集群操作系統非常龐大，采用自頂向下的體系結構設計，涉及大量基礎技術領域，如果要完全說清楚，是需要一本書的篇幅，所以這里只能做個大概介紹。如果按照結構模塊來划分，可以分成“松耦合架構、虛擬化、多模通信網絡、分布資源管理、分布存儲、分布計算、流計算、分布鎖、數據庫、冗災冗余、日志服務、安全管理模型、集群智能模型、應用容器、應用運行環境、語言模型、人機交互、邊緣計算、終端服務、分布編程接口DSDK”等模塊。若按照軟件分層的方法來划分，Laxcus集群操作系統大致分成六個層面：“基礎層、分布層、管理層、公共設施層、虛擬化層、應用層”，每個層面有不同的模塊，同時有些模塊是跨層面的存在。
不論從哪種角度來解釋，Laxcus集群操作系統基本涵蓋了分布體系所有主要功能。
這是Laxcus集群的拓撲結構。每個Laxcus集群運行環境，都是由一個主控集群和任意數個子域集群組成的多域並行集群，所有子域集群接受主控集群管理。在聯網狀態下，Laxcus集群可以跨網段跨地域存在。每組集群由不同類型的節點組成，隨業務需求的不同，可以通過增加節點的方式任意組合擴展。節點是Laxcus集群的基本單元，它向所屬集群提供一項或者幾項服務。若按照功能分類，節點分為管理節點、工作節點、網關節點、運維節點、用戶節點。因為一體化全棧設計的緣故，使得Laxcus集群與目前的所有集群，包括Hadoop集群很不一樣。這些特點也促使Laxcus集群具有足夠的冗余冗災能力，保證集群規模的擴展能力足夠強大，容納的用戶和運行的應用軟件足夠多，而運維管理相對簡單。
Laxcus集群操作系統為用戶提供了原生安全設計，貫穿系統所有環節。如果按照網絡環境划分，Laxcus集群操作系統把集群分成內外兩個網絡，內網由管理員掌握，不允許用戶直接使用。外網歸用戶所有，需要通過網關節點與集群內網節點進行聯系，執行分布處理工作。用戶發向集群內網的所有操作，都會受到途經節點的監管和識別，這個過程涉及網絡通信、密碼、IO、沙箱、權限等多道關口。每項操作都會受到綿密的安全監控，保護用戶操作每一步安全可控。
Laxcus集群操作系統可能是目前大型分布式系統軟件中，安全檢查最嚴格的軟件。
再單獨說說分布式應用軟件。Laxcus集群操作系統提供了一套分布編程工具包（DSK），輔助用戶開發基於Laxcus的分布式應用軟件。這套工具包簡化了用戶開發工作，屏蔽底層分布處理過程，同時提供無縫銜接大數據、人工智能的能力，可以安全和透明地訪問集群分布資源。編寫Laxcus分布式應用軟件與其它系統平台上的開發工作無異，開發過程需要注意遵循集群開發規則即可。
最后向各位介紹一下Laxcus集群操作系統的市場運作。目前我們正在與諸多合作伙伴一起，建立Laxcus應用生態。合作伙伴來自許多領域，硬件方面有CPU生成商、服務器廠商、雲服務商，量子設備供應商。軟件方面，我們已經聚集了一批應用軟件開發者，主要研發面向物聯網、超級計算機、雲計算、工業互聯網等領域的產業型、研究型的應用軟件。同時我們還在籌建線上的Laxcus應用軟件商店，聯合更多開發者，向全社會提供更多更豐富適合各行業各領域使用應用軟件。本着共商、共建、共亨的原則，我們一起建設Laxcus應用生態。
非常感謝！
我們來自Laxcus人工智能技術實驗室！