统信服务器UOS操作系统-产品白皮书

统信服务器操作系统V20统信服务器操作系统V20产品白皮书UNIONTECHOSCONTENTS目录CONTENTS目录TOC\o"1-2"\h\z\u01. 引言 页引言行业背景当今社会，信息安全已然上升为国家战略，发展国产操作系统是必要需求。相关安全事件敲响了国家层面信息安全的警钟，而贸易事件对于芯片、操作系统等关键基础软硬件的限制，也使得信创成为国家战略。另一方面，微软+英特尔形成的Wintel体系处于垄断地位，微软的Win7/XP系列停止维护，也使信息安全处于漏洞威胁之下。在数字经济时代，发展国产操作系统已成必然需求。操作系统行业壁垒较高，生态建设是关键，基于开源是最佳选择。从零开发一款成熟的操作系统所需的资源投入巨大，而生态体系是确保操作系统可用、好用的根本保障，这两方面形成了操作系统产品的超高壁垒。新的操作系统需要完成对已有芯片架构的适配和对应用软件的适配，局限于用户基础，冷门的操作系统难以取得芯片和应用软件厂商的支持，也就无从构建生态体系，而开源的Linux内核由于其广泛的受众和全球范围的影响力，成为构建国产操作系统的必然与最佳选择。

关于统信统信软件是以“打造中国操作系统创新生态”为使命的中国基础软件公司，由国内领先的操作系统厂家于2019年联合成立。公司专注于操作系统等基础软件的研发与服务，致力于为不同行业的用户提供安全稳定、智能易用的操作系统产品与解决方案。统信软件总部设立在北京，同时在武汉、上海、广州、南京等地设立了运营中心、研发中心和通用软硬件适配认证中心。作为国内领先的操作系统研发团队，统信软件拥有操作系统研发、行业定制、国际化、迁移和适配、交互设计、咨询服务等多方面专业人才，能够满足不同用户和应用场景对操作系统产品的广泛需求。基于国产芯片架构的操作系统产品已经和龙芯、飞腾、申威、鲲鹏、兆芯、海光等芯片厂商开展了广泛和深入的合作，与国内各主流整机厂商，以及数百家国内外软件厂商展开了全方位的兼容性适配工作。统信软件正努力发展和建设以中国软硬件产品为核心的创新生态，同时不断加强产品与技术研发创新。统信软件将立足中国、面向国际，争取在十年内成为全球主要的基础软件供应商。

问题与挑战行业现状服务器操作系统一般用于构建信息化基础设施环境的平台，同时还要具有额外的管理、配置、稳定、安全等功能。目前的操作系统一共有四大派，分别是windows、unix、linux、netware。随着数字与信息化推进，网络信息安全已经成为大国角逐的核心竞争要素。操作系统作为软硬件纽带，在安全领域扮演着核心地位，发展本土化操作系统，是国家防范网络攻击与威胁需要直接面对的问题。典型如2008年微软黑屏事件、2010年Stuxnet震网病毒事件、2013年棱镜门与2017年Intel芯片Minix泄漏风险。当前，无论是服务器，还是桌面与移动端，中国自主研发的操作系统市场占有率处于较低水平，亦主要局限于政企等领域。近些年来，国家各个层面出台一系列政策，支持推进国产自主化建设应用，鼓励在操作系统、数据库、中间件和办公软件等领域的研发，为操作系统国产本土化提供了政策基础。

解决思路统信服务器操作系统V20是统信软件为满足企业应用及党政军关键业务设计开发的通用操作系统软件，它全面支持龙芯、飞腾、申威、兆芯、鲲鹏、海光，以及通用X86平台，能够满足企业级用户对服务器高性能、高稳定性、高可靠性的要求，广泛适用于从通用网络服务如Web服务到高可用集群、多路径、中间件、云计算、容器的电信、金融、政府、军队等政企关键应用。

产品介绍产品简介统信服务器操作系统V20（UOSserverenterprise）是统信操作系统（UOS）产品家族中面向服务器端运行环境的企业版本，是一款用于构建信息化基础设施环境的平台级软件。产品主要面向于我国党政军、企事业单位、教育机构，以及普通的企业型用户，着重解决客户在信息化基础建设过程中，服务端基础设施的安装部署、运行维护、应用支撑等需求。统信服务器操作系统V20，以其极高的可靠性、持久的可用性、优良的可维护性，在用户的实际运行和使用过程中深受好评，是一款体现当今主流Linux服务器操作系统发展水平的商业化软件产品。统信服务器操作系统V20通过了工信部安全可靠软硬件测试认证，符合国家对基础软件的“自主可控”战略目标要求，为国内电子政务、信息化管理领域的应用环境提供“全国产”、“一体化”的架构平台。本产品同时提供完全开放的源代码，实行自下而上的研发生态，支持快速轻松的可定制化修改。架构产品名称ProductnameAMD64统信服务器操作系统V20企业版（AMD64）UOSserverenterpriseV20(AMD64)ARM64统信服务器操作系统V20企业版（ARM64）UOSserverenterpriseV20(ARM64)MIPS64统信服务器操作系统V20企业版（MIPS64）UOSserverenterpriseV20(MIPS64)SW64统信服务器操作系V20统企业版（SW64）UOSserverenterpriseV20(SW64)应用领域统信服务器操作系统V20主要为党政军企等重点行业大客户提供定制服务。核心优势基于稳定内核基于稳定且长期支持的内核版本进行构建，相较于前期版本的内核，完成了内核架构更新改进、驱动升级、网络改进、文件系统更新等。持续可靠运行计算资源在空负载、高负载和重负载状态下，操作系统可持续7×24小时无故障运行，保证输入输出内容的正确、完整。强化安全机制采取全面的安全保护措施，对接入系统的设备和用户登录，进行严格的接入认证和连接管理，在加密、访问控制、内核参数等方面也进行了增强处理。广泛适配的生态除了基于AMD64现有生态进行的软件、硬件扩充适配之外，还同步建立了ARM64、MIPS64、SW64软硬件生态管理框架，已形成了可替代国外产品的基本生态环境代码同源管理统信操作系统家族产品源代码超过600万行以上，并采用代码同源管理，实现了在各产品线和平台架构下高效开发、维护、同步构建和发布。私有化定制提供ISO、虚拟机及容器镜像、功能裁减、软件源等内容的定制，从最小运行、专业领域、综合服务到私有化部署等不同环境的全面覆盖。界面交互友好通过自主设计、研发的DTK控件集、DDE图形运行环境，让用户与操作系统交互体验更加友好、流畅、可控。良好的社区氛围上游社区的积极参与者，并且建立了自己的技术开发者、使用者社区，参与热度、好评度保持前茅。

产品功能与特点 统信服务器操作系统V20架构功能描述文件管理统信服务器操作系统V20企业版遵循Linux标准的文件系统架构设计，支持多种格式的文件系统在本操作系统中并存使用。在系统初始化时，首先会完成系统最基本的根文件系统安装，以此保证后续操作系统代码文件的正常运行，以及若干语言编译程序、命令解释程序和相应的命令处理程序的运行环境。其他文件系统则定义为可安装模块，以便用户需要时动态地进行安装。另外，为使操作系统在安装之前了解待安装文件系统的基本信息，文件系统将向操作系统文件注册表提交一个数据结构进行注册，以便使操作系统感知和了解待安装文件系统的类型及安装相关的信息，即通过在文件系统中建立块的方式，将被安装文件系统块中的相关信息填写进块，从而把子系统与原文件系统连接起来。设备管理设备管理器是查看和管理硬件设备的工具应用软件，可针对运行在操作系统上硬件设备，进行硬件设备参数的查看、数据信息的导出等。日志管理统信服务器操作系统V20提供完备的系统操作日志收集工具，用户可分类查看系统操作的日志记录，支持时间维度筛选以及日志导出功能；同时，对于部分敏感系统操作日志访问进行了权限控制。服务管理统信服务器操作系统V20内置了“帮助手册”协助用户快速了解系统操作方法，并帮助用户解决常见使用问题。用户也可以通过在线客服、邮件、电话、和微信（公众号、企业微信）等途径寻求官方提供的服务与支持。进程和监控管理操作系统中主要的活动实体就是进程。在统信服务器操作系统V20企业版中，所有进程由进程控制块汇集，由操作系统创建和管理，每个进程在内核中都有一个进程控制块来维护进程相关的信息，内核的进程控制块是一种结构体。每个进程都有一个唯一的标识符（PID），进程标识符在结构体中定义，内核通过这个标识符来识别不同的进程，同时，进程标识符（PID）也是内核提供给用户程序的接口，用户程序通过PID对进程发号施令。进程在进程控制块中通过不同的状态，描述自己所处的状态，从进程的开始执行到最终结束，实现全生命周期管理。网络管理统信服务器操作系统V20企业版基于Linux内核在网络通信方面的各项优点，提供极为广泛的协议栈支持，如TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk、ATM通信协议等。良好的文件与打印共享跨操作系统兼容性，如Windows、MacOS、Unix、Novell的环境等。多种网络服务支持，如丰富的客户端应用软件、多种网络服务器等。多种网络的互连，如路由器、IP伪装功能、网络流量控制功能、防火墙功能等。另外，基于服务器的运维管理方式的的不同，操作系统支持远程操作管理，管理员可以通过远程操控，对服务器进行日常的运维、监测、寻检，以及系统更新服务。

资源管理统信服务器操作系统V20具备资源管理功能，对硬盘、内存以及CPU等资源进行管理。能够对在相互竞争的应用程序之间有序地控制软硬件资源分配、使用、回收，以使得资源能够在多个程序之间合理分配使用。软件包管理统信服务器操作系统V20自带软件包安装器。软件包安装器是一款deb包管理工具，方便用户安装商店以外的自定义应用，操作简单易用，支持软件包批量安装，版本信息识别和依赖自动补全等功能，高效完成软件包安装操作。硬盘管理统信服务器操作系统V20具备磁盘管理功能，支持用户对系统分区进行管理或者创建新的分区。安全机制统信服务器操作系统V20企业版中，牵涉到用户鉴权、数据保密、访问控制、数据完整性、数据备份与恢复、系统审计的部分，将全面采取安全保护措施，对接入系统的设备和用户，进行严格的接入认证，以保证接入的安全性。系统支持对关键设备、关键数据、关键程序模块采取备份、冗余措施，有较强的容错和系统恢复能力，同时在防过载、断电和人为破坏方面进行加强，确保系统长期正常运行。统信服务器操作系统V20企业版基于稳定内核进行开发，提供国产全生态硬件与国外主流硬件驱动的系统级支持，支持企业和消费级应用软件的开发、调试和生产运行环境，产品广泛兼容各种数据库和应用中间件，并提供丰富高效的管理工具对系统组件进行了优化配置，提升系统的稳定性和性能比。另外，在加密、认证、访问控制、内核参数等方面也进行了增强处理，提高了系统的整体安全性。

内存管理操作系统的所有进程（运行的程序）都必须占用一定大小的内存，操作系统同样也会对内存进行管理，对内存的管理根据用途不同，处理方式也不尽相同。统信服务器操作系统V20企业版将内存的动静态分配、映射关系、回收机制进行了不同的处理，如静态分配统一回收、动态分配动态回收、系统内存映射至文件系统以提升访问速度降低开发难度、合并同权地址区间、创建新区销毁旧区地址空间等等。用户界面用户与操作系统交互的媒介来自于用户界面，用户界面按使用途径，分为本地和网络；按交互方式，分为命令行模式和图形模式。统信服务器操作系统企业版出于对性能效率和友好交互的双重考虑，提供了组件式安装模式，让部署实现定制化。从而满足基于纯Shell的命令行用户操作界面，以及基于自主开发的DDE桌面环境和DTK框架，媲美桌面版的图形用户操作界面。驱动程序基于同源的统信操作系统，在并行构建支持AMD64、ARM64、MIPS64、SW64多处理器架构的同时，在内核驱动层，对硬件设备驱动也实现了同源管理，这其中除了CPU、内存、磁盘等基础硬件以外，还广泛兼容不同的网卡、显卡、声卡、阵列卡和外设等硬件设备。除此之外，统信软件基于自身在Linux生态多年积累的技术经验，建立了一整套从硬件厂商到驱动开发者，从硬件适配到操作系统集成，以及架构指令集适配到操作系统集成的驱动管理流程体系，极大的满足最终用户在实用环境中对不同设备的使用要求。产品指标与参数外部环境指标项参数内容操作系统发行版标准遵循LinuxLSB标准应用程序编程接口遵循POSIX标准支持处理器架构类型支持AMD64、MIPS64、ARM64、SW64处理器架构类型AMD64支持程度支持常见的INTEL、AMD处理器，支持海光、兆芯全系列国产处理器。代表处理器：海光C867100/5100/3100系列、兆芯开胜KH-30000系列MIPS64支持程度支持龙芯全系列国产处理器。代表处理器：龙芯3B4000/3B3000ARM64支持程度支持华为鲲鹏、飞腾等国产处理器。代表处理器：华为鲲鹏920、飞腾FT-2000-64SW64支持程度支持申威国产处理器。代表处理器：申威1621支持服务器品牌国外：IBM、惠普、戴尔等国产：华为、曙光、浪潮、联想等支持存储设备品牌国外：IBM、NetApp、EMC、HDS、HP等国产：华为、曙光、浪潮、同有等安全定制化支持定制内核参数，裁剪不必要的内核模块等支持定制系统软件，去除不需要的系统软件和服务等支持定制PAM安全模块，降低强破解可能、减少弱密码隐患等支持定制网络安全策略，基于iptables的自定义网络安全防护支持定制安全审计策略，基于auditd的事件记录和安全审计性能参数统信服务器操作系统V20支持的CPU性能和内存参数如下：平台CPU最大核心数最大内存容量X86512256TBARM256256TB龙芯16256TB安装部署指标项参数内容安装方式支持本地存储介质和网络方式的安装安装介质支持光盘、U盘存储介质安装固件支持BIOS、UEFI固件类型磁盘格式支持MBR、GPT磁盘格式安装界面提供多种安装界面，支持图形或字符界面安装组件式安装根据服务器应用场景，支持颗粒度最小的组件化安装

系统运维指标项参数内容Linux内核支持主流稳定版本的内核中兼容运行核心版本Kernel4.19桌面运行环境DDE5.0显示服务XorgGNUC库Glibc2.28GNU编译套件GCC8.3.0国际化采用i18n（国际化）标准，系统支持中英文语言中文环境中文运行环境，提供五笔、拼音、双拼、五笔拼音混输、手写等多种主流输入方案的中文输入法，通过GB18030-2005认证运行界面支持命令行和用户图形可视化的运行管理界面软件仓库提供基于Internet的软件仓库，支持本地私有化软件仓库部署系统运维提供并支持top、iotop、lsof、snmp、ethtool、ipmitool、sysstat等标准化工具系统分析提供并支持dmidecode、ltrace、strace等标准化工具安全审计提供并支持auditd、nmap、tcpdump等标准化工具

软件运行指标项参数内容数据库支持并兼容主流数据库厂商的数据库产品国外：Oracle、DB2、Sybase等国产：达梦、人大金仓、神舟通用、虚谷等开源：MySQL、PostgreSQL、MariaDB等大数据：Hadoop、托尔思、星环、腾讯等中间件支持并兼容主流中间件厂商的中间件产品国外：WebLogic、WebSphere、IBMMQ等国产：东方通、金蝶、中创、普元等开源：Apache、Tomcat、Nginx、JBoss等安全软件支持并兼容国产安全厂商的安全和杀毒软件。杀毒软件：360、安天、瑞星、金山等安全软件：绿盟、北信源、中孚信息、金山等虚拟化云平台支持构建虚拟化系统、云管理平台，支持OpenStack、CloudStack等主流云计算平台，适配主流Hypervisor产品，可作为宿主机和客户机的操作系统。容器支持并兼容主流容器厂商的容器产品及容器应用，Docker、Kubernetes、etcd等集群高可用支持并兼容主流开源集群高可用软件开发环境提供丰富的应用开发环境支持，编辑器、编译器、库等语言：C/C++、Java、主流脚本语言其他：GNU编译器套件、标准C/C++库、OpenJDK、Qt

典型应用方案自主可控应用自主可控应用场景，涉及处理器、主芯片组、存储设备、网络及其他服务器组件，以及基础软件（操作系统、中间件、数据库）、应用软件等环节。统信软件基于国产处理器平台研发的服务器操作系统产品，支持并构建了产业化应用开发和运行的平台，为自主可控应用场景提供有力支撑。网络服务应用统信服务器操作系统V20企业版支持主流的处理器架构，提供常用硬件设备驱动，支持国内外主流的数据库和中间件软件产品的运行，为客户打造高效、可靠的后台服务架构，满足用户对Web、中间件、数据库、邮件、域名解析等服务应用的运行要求，提供有力的支撑和保障。电子政务应用根据工信部对电子政务信息化指南要求，国家各级政府部门需要综合运用现代信息网络和现代数字技术，彻底转变传统工作模式，实现公务、政务、商务、事务的一体化管理和运行。统信服务器操作系统V20企业版通过了该指南中针对通用型操作系统的标准化测评，并基于操作系统这一基础软件的事实，实现国产主流中间件、数据库产品的支持，建立全国产化生态的支持体系，确保电子政务信息系统在国产化范畴内的灵活选择和多样组合，实现电子政务办公信息化、管理一体化。关键行业应用在我国对信息技术安全可控要求的政策背景下，一些关键行业（政府、军队、政法、电力、审计、安监等）的信息化系统建设项目，开始越来越多的采购、部署和使用国产基础软件。这些项目共有的特点是：对产品涉及的信息技术要求安全可控、对产品自身运行的安全性和可靠性要求高、对系统运行过程中处理的数据量大。统信服务器操作系统V20企业版软件，作为通过安全可控认证的国产服务器操作系统平台，在项目的实际运行过程中，除了满足用户对以上需求之外，还能通过良好的售后服务体系，消除用户的后顾之忧，协助用户打造安全可靠的行业解决方案。安全可信应用我国制定的可信计算规范为TCM系列，它强调基于源头可信的信任传递体系，包括密码算法、密码协议、证书管理、配置管理、软件栈等一系列要素。统信服务器操作系统企业版软件，支持内置可信免疫框架，支持TPM、TCM和TPCM标准，提供对完整可信链的支持，为用户应用提供高可信保障。

用户案例某市级银行机构服务器操作系统国产化项目某市级银行机构迫切希望使用国产服务器操作系统替代某国外闭源操作系统。使用统信服务器操作系统V20企业版一方面可以解除供应商绑定，另一方面，可以提高银行内部资产的国产化率、提高应用系统的安全、自主和可控程度。统信服务器操作系统V20企业版安装部署DB2pureScale高可用集群，数据库中的数据存储在通过多路径连接的专用存储设备中。该架构可以确保在文件和数据库层面数据的安全可靠和一致性。前端使用两路安装有tomcat的统信服务器操作系统，并利用HA套件，保障应用服务器的高可用性。服务器操作系统：统信服务器操作系统V20企业版数据库：可选的DB2purescale集群，保证数据库横向扩展性和高可用性应用高可用方案：HA套件国家某总局业务系统灾备项目某总局需要对其业务数据建设同城灾备和异地灾备中心，同时，为了进一步深化国产化进程，满足“自主可控”的信息化建设要求，项目实施过程中应全面支持国产化软硬件平台，包括服务器、存储设备、操作系统等。方案内容主要包括服务器和基础软件等平台的架设，存储设备的布局和网络结构搭建，具体如下：系统应用服务器采用联想x86服务器统信服务器操作系统V20企业版软件，部署Oracle10g使