23、LegoOS：用于硬件资源解聚合的分布式操作系统

LegoOS：用于硬件资源解聚合的分布式操作系统

1. 传统单体服务器的局限性

传统单体服务器存在诸多局限性，如缺乏硬件异构性和弹性。在资源利用方面，难以根据不同工作负载灵活调配硬件资源，例如服务器部署后，很难添加、移除或重新配置设备，PCIe 插槽不足也限制了新硬件的接入。在容错性上，单个硬件故障可能影响整个服务器的运行。

2. 硬件资源解聚合的兴起

2.1 概念

硬件资源解聚合是将单体服务器拆分为网络连接的独立硬件组件，这种方式可以提高资源利用率、弹性、异构性和容错性。

2.2 可行性原因

• 网络速度提升 ：如 InfiniBand 可达 200Gbps，延迟 600ns；光学织物可达 400Gbps，延迟 100ns。
• 设备处理能力增强 ：出现了 SmartNIC、SmartSSD、PIM 等具备更多处理能力的设备。
• 网络接口靠近设备 ：如 Omni - Path、Innova - 2 等技术。

2.3 相关系统示例

包括 Intel 机架规模系统、伯克利 Firebox、IBM 可组合系统、HP The Machine、dReDBox 等。

3. 现有内核是否适用

3.1 现有内核类型及问题

• 单体/微内核 ：如 Linux、L4 等，难以实现对远程资源的有效