T-CIITA 122-2024 信息技术应用创新 国产服务器操作系统迁移指南

ICS35.020CCSL77CIITAInformationtechnologyapplicationinnovation—guidefordomesticserverop中国信息产业商会发布I 12规范性引用文件 13术语和定义 14缩略语 15迁移过程 26调研评估 26.1应用软件运行环境调研 26.2操作系统技术路线选型评估 27迁移准备 37.1迁移原则 37.2迁移方式 37.3环境准备 37.4备份 37.5操作系统组件对比评估 37.6操作系统兼容性评估 47.7操作系统迁移建议评估 48迁移实施 48.1迁移方式 48.2系统迁移适配 48.3迁移执行 48.4应用软件性能调优 49测试验证 510服务保障 5附录A（资料性）应用软件运行环境调研表 6附录B（资料性）适配评估示例 8B.1.操作系统组件对比示例 8B.2.操作系统兼容性评估示例 9B.3.操作系统迁移评估建议示例 B.4.操作系统适配工作列表 附录C（资料性）国产服务器操作系统迁移实例 C.1.迁移方式情况分析 C.2.操作系统补丁升级流程 C.3.操作系统模板镜像及YUM源更新流程 C.4.操作系统迁移流程 C.5.操作系统功能验证 本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草原则》的规则起请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国信息产业商会归口。本文件起草单位：中国第一汽车集团有限公司、东风汽车集团有限公司、中国长安汽车集团有限公司、北京汽车集团有限公司、麒麟软件有限公司。本文件主要起草人：陈飞、刘延明、陈彦、李海龙、张瑞林、李祥凯、朱晨、战茅、祝文君、张爽。1信息技术应用创新国产服务器操作系统迁移指南本文件提出了基于Linux等内核的国产服务器操作系统的迁移过程、调研评估、迁移准备、迁移实施、测试验证和服务保障等内容。本文件适用于X86架构上基于Linux等内核的国产服务器操作系统迁移。2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1是一个操作系统的核心。是基于硬件的第一层软件扩充，提供操作系统最基本的功能，是操作系统工作的基础，它负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统。3.2国产服务器操作系统domesticserveroperatingsystem以Linux等内核为基础，国产自主研发的服务器操作系统。3.3X86架构theX86architecture处理器执行X86计算机语言指令集，处理器主要包括Intel处理器、AMD处理器、海光处理器、兆芯处理器等。3.4服务器操作系统迁移serveroperatingsystemmigration仅限于服务器操作系统产品的迁移，现有的文件系统、数据存储以及操作系统上层软件不做迁移。3.5平滑迁移smoothmigration无需对操作系统做软件包适配工作即可迁移成功，且具备批量迁移能力。3.6性能调优PerformanceTuning专注于提高操作系统或应用软件的响应速度、吞吐量、降低延迟等性能指标。4缩略语下列缩略语适用于本文件。YUM软件包管理器（YellowdogUpdaterModified）CPU中央处理器（CentralProcessingUnit）2GPU图形处理器(GraphicsProcessingUnit)CentOS社区企业操作系统（CommunityEnterpriseOperatingSystem）5迁移过程国产服务器操作系统迁移过程见图1，包括调研评估、迁移准备、迁移实施、测试验证和服务保障五个阶段。图1迁移过程图国产服务器操作系统迁移参与方包括：a)用户方：全面组织和协调国产服务器操作系统迁移工作，负责组织开展调研评估，明确迁移工作所涉及的应用软件、硬件环境、人员等资源，并对迁移工作效果进行检查；b)操作系统厂商：协助用户进行调研评估，负责迁移准备、实施、服务保障等一系列工作，配合保障应用软件平滑迁移和运行；c)应用服务厂商：协助完成迁移工作中的调研评估、应用软件运行和服务保障等工作；d)测试机构：国产服务器操作系统迁移实施后，负责国产服务器操作系统能力和应用软件可行性测试验证。6调研评估6.1应用软件运行环境调研全面梳理企业内应用软件运行环境并形成调研表，包括但不限于以下调研信息：a)基础设施：服务器品牌型号、硬件配置以及操作系统、数据库、中间件、云计算等；b)开发/运行环境：应用软件的部署架构、关键组件包及依赖关系、源仓库配置等；c)应用软件属性：应用软件名称、应用软件的自主程度、重要等级、开发年限、应用使用的数据及存放位置等。应用软件运行环境调研表见附录A。6.2操作系统技术路线选型评估国产服务器操作系统技术路线选型可满足以下要求：a)内核一致性：基于Linux等内核开发，对CentOS提供平滑迁移，Linux内核版本至少包括2.6.32、3.10.0、4.18.0；3b)定制能力：对于无法平滑迁移的版本，可提供国产操作系统定制版本；c)可持续性：具备基于国内开源根社区的商业发行版，有获取及贡献代码资源或补丁的能力；d)兼容性：兼容数据库、中间件、虚拟化、容器、分布式存储、云管理平台、网络安全、数据备份、运维管理等软件；e)技术支持：操作系统厂商可提供跨内核的操作系统源仓库定制开发服务；f)服务周期:由操作系统厂商的正式员工提供技术支持，并具备驻场服务能力。7迁移准备7.1迁移原则迁移工作可按以下原则：a)优先迁移已停止社区技术服务的操作系统，在CentOS全面停止服务前，存量应替尽替；b)严格管控增量，默认使用国产服务器操作系统，特殊情况使用CentOS及其他国外社区版；c)由易到难、适度超前，制定整体迁移计划，并分阶段对待迁系统进行排期。7.2迁移方式根据应用软件在不同阶段的搭建情况，可考虑以下三种迁移场景：a)新建：应用软件正式运行前完成适配工作，直接在新的硬件环境部署国产服务器操作系统；b)扩容：应用软件已运行一段时间，需在扩容的新节点上部署国产服务器操作系统；c)存量：应用软件已运行一段时间，将原有CentOS替换为国产服务器操作系统。7.3环境准备环境准备工作包括：a)如果迁移采用新建或扩容方式，可确认新扩充服务器是否在国产服务器操作系统的整机适配清单中，如不在清单中，应进行整机适配；b)如果迁移采用存量方式，可准备冗余物理服务器或虚拟机，通过备份恢复工具生成当前操作系统副本。7.4备份对于扩容迁移或存量迁移，为了保证应用软件出现问题时可以恢复，可进行源系统备份：a)通过虚拟机管理器备份工具或制作为可还原格式文件的方式，实现对源虚拟机及源数据文件的备份；b)结合存储资源情况，选择快照备份或全量备份；c)所有备份恢复可在测试环境中先行进行验证。7.5操作系统组件对比评估进行服务器操作系统迁移前，可进行当前操作系统和目标操作系统的组件对比评估，包括但不限于：a)操作系统内核版本；b)开发库包版本；c)开发工具版本；d)系统服务版本；e)系统工具版本等。操作系统组件对比示例见附录B.1。47.6操作系统兼容性评估通过图形化工具评估操作系统兼容性，可支持以下检测项：a)软件包版本变更评估，展示迁移前后软件包版本号变更对比数据；b)软件包差异评估，展示迁移前后软件包、配置文件、可执行文件变更对比数据；c)接口兼容性评估，展示迁移前后软件包so库文件变更对比数据；d)系统环境信息评估，展示迁移前系统环境相关接口、配置参数、进程服务等数据信息。操作系统兼容性评估示例见附录B.2。7.7操作系统迁移建议评估通过图形化工具评估操作系统迁移建议，可支持以下评估项：操作系统版本：展示当前系统版本和目标系统版本；软件包数：展示重装软件包数、升级软件包数、降级软件包数、新增软件包数、删除软件包数和保留软件包数；迁移建议：展示经工具评估的结论。操作系统迁移评估建议示例见附录B.3。8迁移实施8.1迁移方式操作系统应支持以下二种迁移方式，迁移方式的情况分析见附录C.1：a)平滑迁移，将原有的操作系统直接替换成目标操作系统，系统的配置，应用数据等不需要重新部署，可直接复用；b)迁移适配，在新的硬件或原有硬件中，适配目标操作系统，重新部署应用软件。8.2系统迁移适配操作系统迁移适配可通过以下方式：a)重装，对进行二次编译后的软件包全部重新安装；b)升级，对软件包版本有要求的进行同步升级；c)降级，对软件包版本有要求的进行同步降级；d)新增，对缺失的软件包进行安装；e)删除，对系统无关的软件包进行删除；f)定制，对待迁操作系统源仓库梳理后提供定制版的目标操作系统源仓库。操作系统适配清单示例见附录B.4。8.3迁移执行执行迁移操作，若迁移成功则进行应用验证；若迁移失败，操作系统厂商应排查问题后重新执行迁移。如迁移出现的问题无法解决，则应通过快照或备份进行回退，记录问题并交付后场研究解决方案，待方案确定后再次实施迁移。8.4应用软件性能调优基于国产服务器操作系统层的应用软件性能调优可考虑以下三点：5a)缓存调优：提高脏页刷新率，适用于关系型数据库、分布式缓存系统、消息队列中间件、搜索引擎中间件等应用；b)文件系统调优：减少存取时间记录，避免资源浪费，同时挂载在独立的磁盘中，适用于关系型数据库、非关系型数据库、大数据处理数据库、消息队列中间件、日志处理中间件、缓存中间件等；c)内核参数调优：通过调整网络参数、内存参数、系统任务调度等进行调优，适用于关系型数据库、非关系型数据库、大数据类型的数据库、消息队列中间件、网络中间件、缓存中间件，以及分布式计算中间件等。9测试验证国产服务器操作系统迁移成功后，判断应用软件是否可以正式运行，可进行以下测试：a)功能测试：通过原有的应用软件测试用例对应用进行系统测试；b)性能测试：通过性能测试程序测试应用软件的性能是否出现明显下降的情况，宜采用并发调用接口测试工具，编制典型应用应用的测试脚本，持续运行一定时间后，观察测试得到的事务吞吐量、用户并发数、事务响应时间、错误率等数据是否正常；c)安全性测试：对操作系统的访问控制权限、身份鉴别机制、网络安全防护、加密机制、安全审计等功能进行测试；d)可靠性测试：以最大压力值测试服务器，持续一定时间，观察服务器状态和应用程序返回状态是否正常；e)备份回退验证：模拟应用崩溃或数据丢失情况，测试系统备份和恢复的可靠性和一致性。操作系统功能验证见附录C.5。10服务保障针对已经完成迁移的国产服务器操作系统，在服务阶段可满足以下要求：a)成立专属项目服务团队，明确组织架构和问题响应机制；b)建立迁移工作表单，回顾迁移排期执行情况，统计完成迁移的国产服务器操作系统数量、版本、系统补丁和YUM源更新时间；c)建立操作系统知识库；d)制定操作系统补丁升级流程，流程见附录C.2；e)制定模板镜像及YUM源更新流程，流程见附录C.3；f)制定操作系统迁移流程，流程见附录C.4；g)制定操作系统安全漏洞响应机制。6（资料性）应用软件运行环境调研表可以采用手动记录或自动化管理工具对应用软件运行环境进行调研，表A.1展示了可调研的应用软件运行环境。表A.1应用软件运行环境调研表应用关键组件包及依赖关系78适配评估示例B.1.操作系统组件对比示例操作系统的组件版本受内核影响，当前操作系统与目标操作系统内核一致时可平滑迁移，表B.1展示了当前操作系统和目标操作系统的内核一致时的组件版本对比。表B.1操作系统组件对比示例默认安装项目当前操作系统目标操作系统kernel3.10.0kernel3.10.0程序库glibc2.17glibc2.17qt5.9.2qt5.9.7图形显示支撑库xorg1.20.1xorg1.20.4基础应用程序库util-linux2.23.2util-linux2.23.2启动管理器systemd219-62systemd219-78图形显示支撑库mesa18.0.5mesa18.3.4语言支持工具gcc4.8.5gcc4.8.5openjdk1.8.0openjdk1.8.0python2.7.5python2.7.5perl5.16.3perl5.16.3编译器llvm6.0.1llvm7.0.1文本编辑器vim7.4.160vim7.4.629数据库Mariadb5.5.60Mariadb5.5.68sqlite3.7.17sqlite3.7.17虚拟化qemu1.5.3qemu1.5.3远程安全连接服务openssh7.4p1openssh7.4p1域名解析服务bind9.9.4bind9.11.4windows文件共享服务samba4.8.3samba4.10.16网络文件共享服务nfs1.3.0nfs1.3.网络时间服务chrony3.2.2chrony3.4.1定时任务服务crontabs1.11crontabs1.119逻辑卷管理器lvm22.02lvm22.02分区管理工具parted3.1parted3.1多路径multipath-tools0.4.9multipath-tools0.4.9打包压缩工具tar1.26软件包管理Bzip21.0.6Bzip21.0.6软件包管理rpm4.11.3rpm4.11.3软件包管理yum3.4.3yum3.4.3启动引导管理grub2.02grub2.02文件系统管理e2fsprogs1.42.9e2fsprogs1.42.9同步备份工具rsync3.1.2rsync3.1.2调试工具gdb7.6.1gdb7.6.1B.2.操作系统兼容性评估示例操作系统厂商可以采用自研或第三方迁移评估工具，对当前操作系统和目标操作系统进行更细粒度的兼容性评估，包括软件包版本变更、软件包差异、接口兼容性、系统环境评估等。图B.1到B.4展示了迁移评估工具对操作系统的评估示例。图B.1软件包版本变更评估图B.2软件包差异评估图B.3接口兼容性评估图B.4系统环境评估B.3.操作系统迁移评估建议示例操作系统迁移评估报告分别统计重装软件包数、升级软件包数、降级软件包数、新增软件包数、删除软件包数和保留软件包数。经评估，当前操作系统和目标操作系统的默认安装包的版本完全兼容，建议迁移，图B.5展示了操作系统迁移评估报告。图B.5操作系统迁移评估报告B.4.操作系统适配工作列表不能平滑迁移的的国产服务器操作系统可对基础软硬件进行适配，表B.2展示了国产服务器操作系统常见的适配信息。表B.2操作系统适配工作列表适配分类资源名称适配项目基础设施层适配计算资源X86架构CPUGPU存储资源块存储文件存储对象存储网络资源横向(管理)网络纵向(应用)网络平台资源云平台虚拟化平台安全平台管理发布平台堡垒机连接平台系统层适配系统模板化标准化安装标准化配置系统软件仓库漏洞更新终端安全终端监控统一管理软件层适配数据库软件利旧数据库国产数据库中间件软件开源中间件国产中间件应用软件商用软件安全管理软件开源管理软件商用安全软件备份与恢复软件商用软件（资料性）国产服务器操作系统迁移实例C.1.迁移方式情况分析国产服务器操作系统迁移包括重新部署和平滑迁移二种场景：重新部署场景主要应用在迁移前将应用数据迁移至其他节点后，通过重新在x86物理服务器或x86虚拟机上安装国产服务器操作系统后再安装应用。平滑迁移场景通过迁移工具进行评估，确定迁移可行后，在实施迁移时对操作系统软件包进行升级、重装、新增、删除、保留等操作，应用软件无需重新安装部署。二种迁移场景的过程说明以及优势和不足对比示例见表C.1。表C.1二种迁移场景情况说明示例迁移类型重新部署平滑迁移当前操作系统CentOSCentOS目标操作系统国产服务器操作系统国产服务器操作系统过程说明在2台虚拟机中安装某国产服务器操作系统并分配IP后，应用应用软件开发商将原来应用软件栈及数据库分别部署到新装国产服务器操作系统中，并进行应用应用配置，最后进行测试数据迁移后，实现了从CentOS到国产服务器操作系统的重新部署场景。将2台虚拟机IP注册到迁移管理平台后，先通过平台对二个CentOS节点批量迁移到国产服务器操作系统的迁移前评估，评估成功后，执行批量迁移操作，执行迁移前可设置备份组件选项，则会在迁移过程中对原操作系统组件进行备份，等待迁移进程完成后进行重启，重启完成后则会成功进入国产服务器操作系统中。可以通过查看操作系统信息命令以及桌面环境确认是否真正迁移成功。迁移成功后应用应用软件开发商分别启动数据库及应用应用节点，进行应用应用验证，并验证迁移是否成功。优势说明1.通过适配工作，可以跨内核版本迁移到国产服务器操作系统。1.应用应用软件开发商投入少，见效快；2.支持平台化批量迁移，适应未来批量迁移的场景；3.无需适配，迁移工作量小。不足说明1.应用应用软件开发商需重新部署应用应用，投入时间精力较大；2.有可能需要额外适配基础软件、组件、依赖包；3.迁移割接时应用可能会中断，应用中断情况视技术架构而定。1.迁移替代完成后服务器需重启，应用中断情况视技术架构而定。C.2.操作系统补丁升级流程国产服务器操作系统迁移成功后可定期补丁升级，操作系统补丁升级流程见图C.1。图C.1操作系统补丁升级流程C.3.操作系统模板镜像及YUM源更新流程国产服务器操作系统迁移成功后可定期更新镜像模板和YUM源，制作