T-CIITA 122-2024 信息技術應用創(chuàng)新 國產服務器操作系統(tǒng)遷移指南

ICS35.020CCSL77CIITAInformationtechnologyapplicationinnovation—guidefordomesticserverop中國信息產業(yè)商會發(fā)布I 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14縮略語 15遷移過程 26調研評估 26.1應用軟件運行環(huán)境調研 26.2操作系統(tǒng)技術路線選型評估 27遷移準備 37.1遷移原則 37.2遷移方式 37.3環(huán)境準備 37.4備份 37.5操作系統(tǒng)組件對比評估 37.6操作系統(tǒng)兼容性評估 47.7操作系統(tǒng)遷移建議評估 48遷移實施 48.1遷移方式 48.2系統(tǒng)遷移適配 48.3遷移執(zhí)行 48.4應用軟件性能調優(yōu) 49測試驗證 510服務保障 5附錄A（資料性）應用軟件運行環(huán)境調研表 6附錄B（資料性）適配評估示例 8B.1.操作系統(tǒng)組件對比示例 8B.2.操作系統(tǒng)兼容性評估示例 9B.3.操作系統(tǒng)遷移評估建議示例 B.4.操作系統(tǒng)適配工作列表 附錄C（資料性）國產服務器操作系統(tǒng)遷移實例 C.1.遷移方式情況分析 C.2.操作系統(tǒng)補丁升級流程 C.3.操作系統(tǒng)模板鏡像及YUM源更新流程 C.4.操作系統(tǒng)遷移流程 C.5.操作系統(tǒng)功能驗證 本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草原則》的規(guī)則起請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國信息產業(yè)商會歸口。本文件起草單位：中國第一汽車集團有限公司、東風汽車集團有限公司、中國長安汽車集團有限公司、北京汽車集團有限公司、麒麟軟件有限公司。本文件主要起草人：陳飛、劉延明、陳彥、李海龍、張瑞林、李祥凱、朱晨、戰(zhàn)茅、祝文君、張爽。1信息技術應用創(chuàng)新國產服務器操作系統(tǒng)遷移指南本文件提出了基于Linux等內核的國產服務器操作系統(tǒng)的遷移過程、調研評估、遷移準備、遷移實施、測試驗證和服務保障等內容。本文件適用于X86架構上基于Linux等內核的國產服務器操作系統(tǒng)遷移。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1是一個操作系統(tǒng)的核心。是基于硬件的第一層軟件擴充，提供操作系統(tǒng)最基本的功能，是操作系統(tǒng)工作的基礎，它負責管理系統(tǒng)的進程、內存、設備驅動程序、文件和網絡系統(tǒng)。3.2國產服務器操作系統(tǒng)domesticserveroperatingsystem以Linux等內核為基礎，國產自主研發(fā)的服務器操作系統(tǒng)。3.3X86架構theX86architecture處理器執(zhí)行X86計算機語言指令集，處理器主要包括Intel處理器、AMD處理器、海光處理器、兆芯處理器等。3.4服務器操作系統(tǒng)遷移serveroperatingsystemmigration僅限于服務器操作系統(tǒng)產品的遷移，現有的文件系統(tǒng)、數據存儲以及操作系統(tǒng)上層軟件不做遷移。3.5平滑遷移smoothmigration無需對操作系統(tǒng)做軟件包適配工作即可遷移成功，且具備批量遷移能力。3.6性能調優(yōu)PerformanceTuning專注于提高操作系統(tǒng)或應用軟件的響應速度、吞吐量、降低延遲等性能指標。4縮略語下列縮略語適用于本文件。YUM軟件包管理器（YellowdogUpdaterModified）CPU中央處理器（CentralProcessingUnit）2GPU圖形處理器(GraphicsProcessingUnit)CentOS社區(qū)企業(yè)操作系統(tǒng)（CommunityEnterpriseOperatingSystem）5遷移過程國產服務器操作系統(tǒng)遷移過程見圖1，包括調研評估、遷移準備、遷移實施、測試驗證和服務保障五個階段。圖1遷移過程圖國產服務器操作系統(tǒng)遷移參與方包括：a)用戶方：全面組織和協(xié)調國產服務器操作系統(tǒng)遷移工作，負責組織開展調研評估，明確遷移工作所涉及的應用軟件、硬件環(huán)境、人員等資源，并對遷移工作效果進行檢查；b)操作系統(tǒng)廠商：協(xié)助用戶進行調研評估，負責遷移準備、實施、服務保障等一系列工作，配合保障應用軟件平滑遷移和運行；c)應用服務廠商：協(xié)助完成遷移工作中的調研評估、應用軟件運行和服務保障等工作；d)測試機構：國產服務器操作系統(tǒng)遷移實施后，負責國產服務器操作系統(tǒng)能力和應用軟件可行性測試驗證。6調研評估6.1應用軟件運行環(huán)境調研全面梳理企業(yè)內應用軟件運行環(huán)境并形成調研表，包括但不限于以下調研信息：a)基礎設施：服務器品牌型號、硬件配置以及操作系統(tǒng)、數據庫、中間件、云計算等；b)開發(fā)/運行環(huán)境：應用軟件的部署架構、關鍵組件包及依賴關系、源倉庫配置等；c)應用軟件屬性：應用軟件名稱、應用軟件的自主程度、重要等級、開發(fā)年限、應用使用的數據及存放位置等。應用軟件運行環(huán)境調研表見附錄A。6.2操作系統(tǒng)技術路線選型評估國產服務器操作系統(tǒng)技術路線選型可滿足以下要求：a)內核一致性：基于Linux等內核開發(fā)，對CentOS提供平滑遷移，Linux內核版本至少包括2.6.32、3.10.0、4.18.0；3b)定制能力：對于無法平滑遷移的版本，可提供國產操作系統(tǒng)定制版本；c)可持續(xù)性：具備基于國內開源根社區(qū)的商業(yè)發(fā)行版，有獲取及貢獻代碼資源或補丁的能力；d)兼容性：兼容數據庫、中間件、虛擬化、容器、分布式存儲、云管理平臺、網絡安全、數據備份、運維管理等軟件；e)技術支持：操作系統(tǒng)廠商可提供跨內核的操作系統(tǒng)源倉庫定制開發(fā)服務；f)服務周期:由操作系統(tǒng)廠商的正式員工提供技術支持，并具備駐場服務能力。7遷移準備7.1遷移原則遷移工作可按以下原則：a)優(yōu)先遷移已停止社區(qū)技術服務的操作系統(tǒng)，在CentOS全面停止服務前，存量應替盡替；b)嚴格管控增量，默認使用國產服務器操作系統(tǒng)，特殊情況使用CentOS及其他國外社區(qū)版；c)由易到難、適度超前，制定整體遷移計劃，并分階段對待遷系統(tǒng)進行排期。7.2遷移方式根據應用軟件在不同階段的搭建情況，可考慮以下三種遷移場景：a)新建：應用軟件正式運行前完成適配工作，直接在新的硬件環(huán)境部署國產服務器操作系統(tǒng)；b)擴容：應用軟件已運行一段時間，需在擴容的新節(jié)點上部署國產服務器操作系統(tǒng)；c)存量：應用軟件已運行一段時間，將原有CentOS替換為國產服務器操作系統(tǒng)。7.3環(huán)境準備環(huán)境準備工作包括：a)如果遷移采用新建或擴容方式，可確認新擴充服務器是否在國產服務器操作系統(tǒng)的整機適配清單中，如不在清單中，應進行整機適配；b)如果遷移采用存量方式，可準備冗余物理服務器或虛擬機，通過備份恢復工具生成當前操作系統(tǒng)副本。7.4備份對于擴容遷移或存量遷移，為了保證應用軟件出現問題時可以恢復，可進行源系統(tǒng)備份：a)通過虛擬機管理器備份工具或制作為可還原格式文件的方式，實現對源虛擬機及源數據文件的備份；b)結合存儲資源情況，選擇快照備份或全量備份；c)所有備份恢復可在測試環(huán)境中先行進行驗證。7.5操作系統(tǒng)組件對比評估進行服務器操作系統(tǒng)遷移前，可進行當前操作系統(tǒng)和目標操作系統(tǒng)的組件對比評估，包括但不限于：a)操作系統(tǒng)內核版本；b)開發(fā)庫包版本；c)開發(fā)工具版本；d)系統(tǒng)服務版本；e)系統(tǒng)工具版本等。操作系統(tǒng)組件對比示例見附錄B.1。47.6操作系統(tǒng)兼容性評估通過圖形化工具評估操作系統(tǒng)兼容性，可支持以下檢測項：a)軟件包版本變更評估，展示遷移前后軟件包版本號變更對比數據；b)軟件包差異評估，展示遷移前后軟件包、配置文件、可執(zhí)行文件變更對比數據；c)接口兼容性評估，展示遷移前后軟件包so庫文件變更對比數據；d)系統(tǒng)環(huán)境信息評估，展示遷移前系統(tǒng)環(huán)境相關接口、配置參數、進程服務等數據信息。操作系統(tǒng)兼容性評估示例見附錄B.2。7.7操作系統(tǒng)遷移建議評估通過圖形化工具評估操作系統(tǒng)遷移建議，可支持以下評估項：操作系統(tǒng)版本：展示當前系統(tǒng)版本和目標系統(tǒng)版本；軟件包數：展示重裝軟件包數、升級軟件包數、降級軟件包數、新增軟件包數、刪除軟件包數和保留軟件包數；遷移建議：展示經工具評估的結論。操作系統(tǒng)遷移評估建議示例見附錄B.3。8遷移實施8.1遷移方式操作系統(tǒng)應支持以下二種遷移方式，遷移方式的情況分析見附錄C.1：a)平滑遷移，將原有的操作系統(tǒng)直接替換成目標操作系統(tǒng)，系統(tǒng)的配置，應用數據等不需要重新部署，可直接復用；b)遷移適配，在新的硬件或原有硬件中，適配目標操作系統(tǒng)，重新部署應用軟件。8.2系統(tǒng)遷移適配操作系統(tǒng)遷移適配可通過以下方式：a)重裝，對進行二次編譯后的軟件包全部重新安裝；b)升級，對軟件包版本有要求的進行同步升級；c)降級，對軟件包版本有要求的進行同步降級；d)新增，對缺失的軟件包進行安裝；e)刪除，對系統(tǒng)無關的軟件包進行刪除；f)定制，對待遷操作系統(tǒng)源倉庫梳理后提供定制版的目標操作系統(tǒng)源倉庫。操作系統(tǒng)適配清單示例見附錄B.4。8.3遷移執(zhí)行執(zhí)行遷移操作，若遷移成功則進行應用驗證；若遷移失敗，操作系統(tǒng)廠商應排查問題后重新執(zhí)行遷移。如遷移出現的問題無法解決，則應通過快照或備份進行回退，記錄問題并交付后場研究解決方案，待方案確定后再次實施遷移。8.4應用軟件性能調優(yōu)基于國產服務器操作系統(tǒng)層的應用軟件性能調優(yōu)可考慮以下三點：5a)緩存調優(yōu)：提高臟頁刷新率，適用于關系型數據庫、分布式緩存系統(tǒng)、消息隊列中間件、搜索引擎中間件等應用；b)文件系統(tǒng)調優(yōu)：減少存取時間記錄，避免資源浪費，同時掛載在獨立的磁盤中，適用于關系型數據庫、非關系型數據庫、大數據處理數據庫、消息隊列中間件、日志處理中間件、緩存中間件等；c)內核參數調優(yōu)：通過調整網絡參數、內存參數、系統(tǒng)任務調度等進行調優(yōu)，適用于關系型數據庫、非關系型數據庫、大數據類型的數據庫、消息隊列中間件、網絡中間件、緩存中間件，以及分布式計算中間件等。9測試驗證國產服務器操作系統(tǒng)遷移成功后，判斷應用軟件是否可以正式運行，可進行以下測試：a)功能測試：通過原有的應用軟件測試用例對應用進行系統(tǒng)測試；b)性能測試：通過性能測試程序測試應用軟件的性能是否出現明顯下降的情況，宜采用并發(fā)調用接口測試工具，編制典型應用應用的測試腳本，持續(xù)運行一定時間后，觀察測試得到的事務吞吐量、用戶并發(fā)數、事務響應時間、錯誤率等數據是否正常；c)安全性測試：對操作系統(tǒng)的訪問控制權限、身份鑒別機制、網絡安全防護、加密機制、安全審計等功能進行測試；d)可靠性測試：以最大壓力值測試服務器，持續(xù)一定時間，觀察服務器狀態(tài)和應用程序返回狀態(tài)是否正常；e)備份回退驗證：模擬應用崩潰或數據丟失情況，測試系統(tǒng)備份和恢復的可靠性和一致性。操作系統(tǒng)功能驗證見附錄C.5。10服務保障針對已經完成遷移的國產服務器操作系統(tǒng)，在服務階段可滿足以下要求：a)成立專屬項目服務團隊，明確組織架構和問題響應機制；b)建立遷移工作表單，回顧遷移排期執(zhí)行情況，統(tǒng)計完成遷移的國產服務器操作系統(tǒng)數量、版本、系統(tǒng)補丁和YUM源更新時間；c)建立操作系統(tǒng)知識庫；d)制定操作系統(tǒng)補丁升級流程，流程見附錄C.2；e)制定模板鏡像及YUM源更新流程，流程見附錄C.3；f)制定操作系統(tǒng)遷移流程，流程見附錄C.4；g)制定操作系統(tǒng)安全漏洞響應機制。6（資料性）應用軟件運行環(huán)境調研表可以采用手動記錄或自動化管理工具對應用軟件運行環(huán)境進行調研，表A.1展示了可調研的應用軟件運行環(huán)境。表A.1應用軟件運行環(huán)境調研表應用關鍵組件包及依賴關系78適配評估示例B.1.操作系統(tǒng)組件對比示例操作系統(tǒng)的組件版本受內核影響，當前操作系統(tǒng)與目標操作系統(tǒng)內核一致時可平滑遷移，表B.1展示了當前操作系統(tǒng)和目標操作系統(tǒng)的內核一致時的組件版本對比。表B.1操作系統(tǒng)組件對比示例默認安裝項目當前操作系統(tǒng)目標操作系統(tǒng)kernel3.10.0kernel3.10.0程序庫glibc2.17glibc2.17qt5.9.2qt5.9.7圖形顯示支撐庫xorg1.20.1xorg1.20.4基礎應用程序庫util-linux2.23.2util-linux2.23.2啟動管理器systemd219-62systemd219-78圖形顯示支撐庫mesa18.0.5mesa18.3.4語言支持工具gcc4.8.5gcc4.8.5openjdk1.8.0openjdk1.8.0python2.7.5python2.7.5perl5.16.3perl5.16.3編譯器llvm6.0.1llvm7.0.1文本編輯器vim7.4.160vim7.4.629數據庫Mariadb5.5.60Mariadb5.5.68sqlite3.7.17sqlite3.7.17虛擬化qemu1.5.3qemu1.5.3遠程安全連接服務openssh7.4p1openssh7.4p1域名解析服務bind9.9.4bind9.11.4windows文件共享服務samba4.8.3samba4.10.16網絡文件共享服務nfs1.3.0nfs1.3.網絡時間服務chrony3.2.2chrony3.4.1定時任務服務crontabs1.11crontabs1.119邏輯卷管理器lvm22.02lvm22.02分區(qū)管理工具parted3.1parted3.1多路徑multipath-tools0.4.9multipath-tools0.4.9打包壓縮工具tar1.26軟件包管理Bzip21.0.6Bzip21.0.6軟件包管理rpm4.11.3rpm4.11.3軟件包管理yum3.4.3yum3.4.3啟動引導管理grub2.02grub2.02文件系統(tǒng)管理e2fsprogs1.42.9e2fsprogs1.42.9同步備份工具rsync3.1.2rsync3.1.2調試工具gdb7.6.1gdb7.6.1B.2.操作系統(tǒng)兼容性評估示例操作系統(tǒng)廠商可以采用自研或第三方遷移評估工具，對當前操作系統(tǒng)和目標操作系統(tǒng)進行更細粒度的兼容性評估，包括軟件包版本變更、軟件包差異、接口兼容性、系統(tǒng)環(huán)境評估等。圖B.1到B.4展示了遷移評估工具對操作系統(tǒng)的評估示例。圖B.1軟件包版本變更評估圖B.2軟件包差異評估圖B.3接口兼容性評估圖B.4系統(tǒng)環(huán)境評估B.3.操作系統(tǒng)遷移評估建議示例操作系統(tǒng)遷移評估報告分別統(tǒng)計重裝軟件包數、升級軟件包數、降級軟件包數、新增軟件包數、刪除軟件包數和保留軟件包數。經評估，當前操作系統(tǒng)和目標操作系統(tǒng)的默認安裝包的版本完全兼容，建議遷移，圖B.5展示了操作系統(tǒng)遷移評估報告。圖B.5操作系統(tǒng)遷移評估報告B.4.操作系統(tǒng)適配工作列表不能平滑遷移的的國產服務器操作系統(tǒng)可對基礎軟硬件進行適配，表B.2展示了國產服務器操作系統(tǒng)常見的適配信息。表B.2操作系統(tǒng)適配工作列表適配分類資源名稱適配項目基礎設施層適配計算資源X86架構CPUGPU存儲資源塊存儲文件存儲對象存儲網絡資源橫向(管理)網絡縱向(應用)網絡平臺資源云平臺虛擬化平臺安全平臺管理發(fā)布平臺堡壘機連接平臺系統(tǒng)層適配系統(tǒng)模板化標準化安裝標準化配置系統(tǒng)軟件倉庫漏洞更新終端安全終端監(jiān)控統(tǒng)一管理軟件層適配數據庫軟件利舊數據庫國產數據庫中間件軟件開源中間件國產中間件應用軟件商用軟件安全管理軟件開源管理軟件商用安全軟件備份與恢復軟件商用軟件（資料性）國產服務器操作系統(tǒng)遷移實例C.1.遷移方式情況分析國產服務器操作系統(tǒng)遷移包括重新部署和平滑遷移二種場景：重新部署場景主要應用在遷移前將應用數據遷移至其他節(jié)點后，通過重新在x86物理服務器或x86虛擬機上安裝國產服務器操作系統(tǒng)后再安裝應用。平滑遷移場景通過遷移工具進行評估，確定遷移可行后，在實施遷移時對操作系統(tǒng)軟件包進行升級、重裝、新增、刪除、保留等操作，應用軟件無需重新安裝部署。二種遷移場景的過程說明以及優(yōu)勢和不足對比示例見表C.1。表C.1二種遷移場景情況說明示例遷移類型重新部署平滑遷移當前操作系統(tǒng)CentOSCentOS目標操作系統(tǒng)國產服務器操作系統(tǒng)國產服務器操作系統(tǒng)過程說明在2臺虛擬機中安裝某國產服務器操作系統(tǒng)并分配IP后，應用應用軟件開發(fā)商將原來應用軟件棧及數據庫分別部署到新裝國產服務器操作系統(tǒng)中，并進行應用應用配置，最后進行測試數據遷移后，實現了從CentOS到國產服務器操作系統(tǒng)的重新部署場景。將2臺虛擬機IP注冊到遷移管理平臺后，先通過平臺對二個CentOS節(jié)點批量遷移到國產服務器操作系統(tǒng)的遷移前評估，評估成功后，執(zhí)行批量遷移操作，執(zhí)行遷移前可設置備份組件選項，則會在遷移過程中對原操作系統(tǒng)組件進行備份，等待遷移進程完成后進行重啟，重啟完成后則會成功進入國產服務器操作系統(tǒng)中?？梢酝ㄟ^查看操作系統(tǒng)信息命令以及桌面環(huán)境確認是否真正遷移成功。遷移成功后應用應用軟件開發(fā)商分別啟動數據庫及應用應用節(jié)點，進行應用應用驗證，并驗證遷移是否成功。優(yōu)勢說明1.通過適配工作，可以跨內核版本遷移到國產服務器操作系統(tǒng)。1.應用應用軟件開發(fā)商投入少，見效快；2.支持平臺化批量遷移，適應未來批量遷移的場景；3.無需適配，遷移工作量小。不足說明1.應用應用軟件開發(fā)商需重新部署應用應用，投入時間精力較大；2.有可能需要額外適配基礎軟件、組件、依賴包；3.遷移割接時應用可能會中斷，應用中斷情況視技術架構而定。1.遷移替代完成后服務器需重啟，應用中斷情況視技術架構而定。C.2.操作系統(tǒng)補丁升級流程國產服務器操作系統(tǒng)遷移成功后可定期補丁升級，操作系統(tǒng)補丁升級流程見圖C.1。圖C.1操作系統(tǒng)補丁升級流程C.3.操作系統(tǒng)模板鏡像及YUM源更新流程國產服務器操作系統(tǒng)遷移成功后可定期更新鏡像模板和YUM源，制作