国产服务器操作系统发展报告（2023年）

国产服务器操作系统发展报告（2023年）ODCC-2023-01009 1 [编号ODCC-2023-01009] 国产服务器操作系统发展报告 （2023年） 开放数据中心委员会2023-11发布 国产服务器操作系统发展报告（2023年）ODCC-2023-01009 版权声明 ODCC（开放数据中心委员会）发布的各项成果，受《著作权法》保护，编制单位共同享有著作权。 转载、摘编或利用其它方式使用ODCC成果中的文字或者观点的，应注明来源：“开放数据中心委员会ODCC”。 对于未经著作权人书面同意而实施的剽窃、复制、修改、销售、改编、汇编和翻译出版等侵权行为，ODCC及有关单位将追究其法律责任，感谢各单位的配合与支持。 I 国产服务器操作系统发展报告（2023年）ODCC-2023-01009 编写组 项目经理： 吴美希中国信息通信研究院工作组长： 王峰中国电信股份有限公司研究院贡献专家： 郭亮中国信息通信研究院贾明艳中国信息通信研究院邢碧枞中国信息通信研究院常金凤中国信息通信研究院阮迪中国信息通信研究院温小振中国信息通信研究院 II 国产服务器操作系统发展报告（2023年）ODCC-2023-01009 前言 全球产业数字化转型加速以及不同应用场景所需的不同算力类型带来对于算力和服务器操作系统的差异化需求逐渐强烈，全球服务器操作系统行业发展正在进入多样性时代。服务器操作系统是一种设计用于数据中心内服务器计算机上安装和使用的操作系统。它是针对企业级IT关键业务，适应虚拟化、云计算、大数据、人工智能、工业互联网时代对主机系统可靠性、安全性、高性能、扩展性和实时性的需求，可支撑构建大型数据中心服务器高可用集群、负载均衡集群、分布式集群文件系统、虚拟化应用和容器云平台等场景，可部署在物理服务器和虚拟化环境、公共云、专有云和混合云环境，承担管理、配置、稳定、安全等功能的操作系统。 操作系统是信息技术产业之“魂”，在整体技术架构中处于“定海神针”的重要位置，属于最为核心的基础软件之一，在科技自立自强和推动信息产业发展中具有关键作用，是亟需提升突破的关键技术之一。在计算产业向云计算快速发展的时代背景下，服务器操作系统需要与云计算进行深度融合，促进以云计算为中心的产业竞争力。随着云的不断普及以及云原生的不断演化，云逐渐成为企业IT形态的主流，企业数字基础设施将基于云来重建，服务器操作系统的发展也将迈入新纪元。 服务器操作系统作为上承应用软件，下接硬件基础设施的关键组件，对于信息产业发展的重要性不言而喻。随着智能终端不断涌现、服务器应用多样化、并发请求和负载量增加、云原生的微服务 III 国产服务器操作系统发展报告（2023年）ODCC-2023-01009 架构、容器化部署等的发展，传统服务器操作系统面临新的挑战。在此背景下，开放数据中心委员会（ODCC）编制了《国产服务器操作系统发展报告（2023年）》，详细梳理了国产服务器操作系统产业现状、发展趋势及技术难点，并进一步提出发展建议和展望，从而促进国产服务器操作系统的创新发展和应用。 由于时间仓促，水平所限，错误和不足之处在所难免，欢迎各位读者批评指正。如有意见或建议请联系编写组。 IV 国产服务器操作系统发展报告（2023年）ODCC-2023-01009 目录 版权声明I 编写组II 前言III 一、服务器操作系统发展概况1 （一）全球服务器操作系统行业洞察与发展分析1 1.多样化算力需求推动服务器操作系统行业进入2.0时代1 2.全球服务器操作系统主流玩家及市场分析2 3.服务器操作系统行业技术难点3 4.云与AI助力服务器操作系统迈向新纪元5 （二）国产服务器操作系统行业发展现状与分析7 1.政策引领，推动国产服务器操作系统自主演进7 2.市场边界扩张，服务器操作系统面向云时代进化9 3.海外厂商优势明显，国产操作系统的选择比例逐年提升11 4.头部效应显著，生态良性循环的打造成为关键13 二、国产服务器操作系统产业分析14 （一）国产服务器操作系统现状14 1.CentOS停服为本土服务器操作系统厂商带来的挑战与机遇14 2.国产服务器操作系统产业现状15 3.国产化替代迁移进行时16 4.行业客户需求分析与适配19 （二）国产服务器操作系统发展待完善方向21 V 国产服务器操作系统发展报告（2023年）ODCC-2023-01009 1.服务器操作系统生态碎片化21 2.核心技术存在依赖国外的问题22 3.人才培养与底层生态建设不适配23 4.服务器操作系统与新兴技术融合欠缺23 （三）国产服务器操作系统发展趋势24 1.IT企业积极拥抱开源软件24 2.中国开源操作系统根社区诞生24 3.主动拥抱云计算与人工智能26 4.商业化合作优势互补26 5.国产化替代逐步实现27 三、国产服务器操作系统开源社区运作与商业模式分析29 （一）开源生态对服务器操作系统发展至关重要29 1.开源社区助益国产替代的技术突破和生态完善29 2.开源社区助力产学研一体化进程加速30 3.国内开源社区典型案例分析31 （二）助力关键行业商业化案例加速落地36 1.国产典型开源社区与厂商协作模式探究36 2.开源策略与商业化适配分析38 3.龙蜥商业化适配典型案例分析41 四、国产服务器操作系统发展建议和展望44 （一）发展建议44 1.开源生态需要政策支持和多路线发展44 2.技术适配需要以用户需求为基础创新研发44 3.国产化全栈路线需要在实践中不断革新45 VI 国产服务器操作系统发展报告（2023年）ODCC-2023-01009 4.人才培养需要产学研多路线进行45 5.国内市场拓宽、技术突破、行业落地需要联合创新46 （二）未来展望46 1.开源服务器操作系统与产业数字化46 2.开源服务器操作系统与云计算47 3.开源服务器操作系统与人工智能48 致谢50 VII 国产服务器操作系统发展报告（2023年）ODCC-2023-01009 国产服务器操作系统发展报告（2023年） 一、服务器操作系统发展概况 （一）全球服务器操作系统行业洞察与发展分析 1.多样化算力需求推动服务器操作系统行业进入2.0时代 算力需求呈现爆发式增长且更加多样化趋势，多样性算力给基础软件产业带来变化与挑战。截至到2022年底，全球算力总规模达到650EFLOPS，其中，通用算力规模为498EFLOPS，智能算力规模为142EFLOPS，超算算力规模为10EFLOPS。通用算力具有在广泛范围内进行各种计算任务的能力，智能算力保障和助推人工智能发展，超算算力支撑科学计算研究。随着越来越多的新技术兴起，多样性算力逐渐成为行业新需求。服务器操作系统作为上承应用软件，下接硬件基础设施的关键组件，对于算力的重要性如同网络协议之于互联网时代。全球产业数字化转型加速以及不同应用场景所需的不同算力类型带来对于算力和服务器操作系统的差异化需求逐渐强烈，全球化服务器操作系统行业发展正在进入2.0时代。 1 国产服务器操作系统发展报告（2023年）ODCC-2023-01009 （数据来源：中国信通院） 图12022全球算力规模情况（单位：EFLOPS）1 2.全球服务器操作系统主流玩家及市场分析 目前全球服务器操作系统主流玩家的代表有Windows、Unix、Linux，主要特点及主流OS如表1。Linux服务器操作系统天然支持云计算、虚拟化和容器化等技术，又因为其源代码开放，用户可免费得到多种应用程序，因此，在服务器领域得到了广泛应用，在安全性和稳定性方面得到了用户充分的肯定。Linux服务器操作系统在全球市场上极具竞争优势，2022年全球服务器操作系统市场份额占比中，Linux占据全球80.8%的市场份额，Windows占据19.1%，剩余以Unix为代表的操作系统仅占0.1%的份额。 1部分数据来源：《中国算力白皮书（2022年）》 2 国产服务器操作系统发展报告（2023年）ODCC-2023-01009 表1主流操作系统特点对比 操作系统类型 主要特点 主流的OS Windows 界面图形化、硬性支持良好、众多的应用支持 WINNT4.0Server、Win2000/AdvancedServer,WindowsSERVER2022 Unix 大型数据、网络的应用，安全、稳定、可管理 HP-UX、OracleSolaris、IBMAIX Linux 开源的代码，免费；支持多用户、多进程，多线程多平合;良好界面、丰富网络功能 RedHat、Ubuntu、Debian （资料来源：公开信息整理） （数据来源：IDC，2023） 图22022年全球服务器操作系统市场份额占比情况 3.服务器操作系统行业技术难点 并发请求和负载量增加，服务器操作系统稳定性下降。随着云计算的快速发展，服务器操作系统需要具备较强弹性伸缩和负载均 3 国产服务器操作系统发展报告（2023年）ODCC-2023-01009 衡的能力，以适应动态变化的工作负载需求。同时，服务器操作系统接口稳定性直接影响服务器的可用性，操作系统需要保持对新接口的支持和适应能力。随着新技术的不断出现，不同版本的服务器操作系统之间可能存在接口差异，这对于现有的应用程序和系统集成来说可能带来迁移和兼容性问题。 智能终端不断涌现，兼容性成为影响操作系统应用的关键因素。随着智能应用在各行各业逐步普及，服务器操作系统需要能够适配不同的硬件架构和设备，并提供相应的驱动程序支持。多元化的设备和平台有自己的特点和要求，应用程序为满足不同终端用户的需求需要跨平台开发，技术的快速变革也要求操作系统不断更新和升级以适应新的需求和技术，这些都对服务器操作系统的兼容性提出了更高的要求。 服务器应用多样化，安全性和隔离性成服务器操作系统不可或缺的特性。操作系统需要提供可靠的安全和隔离机制，以防止恶意攻击和数据泄露。如在云计算环境下，多个租户共享同一台服务器。服务器操作系统需要提供严格的资源隔离机制，确保不同租户之间的应用程序和数据相互独立，包括增强身份认证、访问控制和加密通信等功能。 云原生技术快速发展，云原生的微服务架构、容器化部署等特性对传统服务器操作系统提出新的挑战。据Gartner预测，到2025年超过95%的应用将会采用云原生技术，为了适应新技术发展，服 4 国产服务器操作系统发展报告（2023年）ODCC-2023-01009 务器操作系统需要提供更好的容器支持、更灵活的部署和编排能力。如何优化虚拟化和容器化性能、实现资源隔离和管理，以及简化配置和部署过程，都是需要解决的技术难题。 4.云与AI助力服务器操作系统迈向新纪元 云平台不断集成各种形式的网络服务、存储服务、计算服务、人工智能服务、低代码服务、办公服务和业务流程服务等，正在重新定义信息产品的形态和信息服务的提供方式。在云计算的持续推动下，算力服务加速发展，并在架构、功能、模式等方面衍生出全新范式，服务器操作系统需要随着云计算的发展在弹性伸缩、虚拟化支持、容器化支持、强化安全性、自动化管理等方面做出优化，提升云计算环境下服务器操作系统的性能、可用性和管理效率。随着云的不断普及以及云原生的不断演化，云逐渐成为企业IT形态的主流，企业数字基础设施将基于云来重建，服务器操作系统的发展也将迈入新纪元。预计在算力等需求刺激下，未来全球云市场规模仍将保持稳定增长，操作系统+云的协同趋势越来越明显。目前国内外大型云平台如亚马逊、微软、谷歌、阿里云、腾讯和华为等都开发了自己的云服务器操作系统。 5 国产服务器操作系统发展报告（2023年）ODCC-2023-01009 （来源：Gartner，2023年4月） 图3全球云市场规模及增速（亿美元） AI可以提高服务器的效率、安全性和性能，推动服务器操作系统实现更好的用户体验和业务价值。随着人工智能成为全球各国新的科技热点，人工智能基础设施建设也成为重要抓手与着力点，未来最主要的操作系统将是基于人工智能深度学习框架