- A+
这篇文章是回答一位用户的问题。
问：站长，我是一个在读研究生，正在学习分布式计算、高性能集群计算方面的知识，Laxcus分布式操作系统也是我的学习模板之一，但是我发现，无论是编程开发还是使用操作，Laxcus和Slurm、HTCondor都非常不一样，请问站长，Laxcus的产品定位是什么，我应该怎么理解Laxcus分布式操作系统？
答：你这个问题很大！以前大家都在问各种技术，现在有人开始探讨Laxcus分布式操作系统背后的产品设计和理念了，是不是我们的问答栏目升级了^_^？那我就来试着答一下。
先说产品定位。Laxcus分布式操作系统的目标，就是通过硬件的计算机集群和软件的分布式技术，把原来高高在上的超级计算机投送到个人用户手上，打造一台每个人都会用，每个人都用户得起的“个人超级计算机”，换句话说，这就是一个“个人超算”,或者说是“桌面起算”。
这么说是有它的理由的。这十年里，随着云计算产业的掘起，原来大规模、超大规模存储计算的硬件环境，已经从大型机、高性能服务器、超级计算机，切换到云服务平台和PC服务器上面。Laxcus分布式操作系统顺应了这股潮流，通过新的网络通信技术和软件技术，把低端硬件设备连接起来，再结合虚拟化技术、冗余容错等手段，将大规模、超大规模的存储计算成本，降到白菜价价格。
另外在ICT应用市场，也有几个明显的变化：1. 应用业务向云端迁移已经是大势所趋。2. 用户对存算一体的需求越来越大，越来越复杂,同时对降本增效的要求越来越高；3.这些业务，越来越需要大量计算机联机处理，这些原来属于企业级业务，但是实际上随着各种“智慧型”业务向个体场景迁移延伸，也为“个人超算”提供了大量市场机会。所以Laxcus分布式操作系统也在借着这股东风，深度嵌入这个新兴市场。
现在“个人超算”这个市场环境，有点象上世纪70年代的PC革命，当年的乔布斯，就是看到了个人计算机市场的巨大潜力，通过重新设计的硬件和软件，把计算机从高不可攀的地位拉下来，让每个人对计算机用得起、用得上，大家对计算机不再仰望。这样的市场一旦出现，产业生态也就会随之跟上建立起来。目前的“个人超算”市场，其实也适用这个道理。
所以说，我们把Laxcus分布式操作系统打造成一台“个人超算”，是有它的缘由和背景的。Laxcus的目标和PC革命一样，让每个人对超级计算机不再“高山仰止”，使每个人面对超级计算机时，都能用得起、用得上。
再来说软件。
Laxcus分布式操作系统的本质仍然是软件，只不过它是能够运行应用软件的基础软件。
在这一点上，Laxcus分布式操作系统和Windows、Linux是一样的，都是应用软件的运行平台。所不一样的是，在Laxcus是一个多机操作系统，同时管理很多台计算机。这个平台上，运行的都是分布式应用软件，而Windows、Linux是单机操作系统，只能管理一台计算机，上面的软件是单机应用软件，只能在一台计算机上运行。
由于Laxcus本身的分布式特点和支持能力，在Laxcus上运行的应用软件，应用软件的并行处理规模、算力消耗、数据处理效率，要比单机操作系统上的应用软件大得多，而且随着计算机节点数量增加，处理能力也是呈指数级放大的。
Laxcus分布式应用软件，链接了终端、边缘端、云端，多端协同，驱动数据、算力、机器算法，处理大规模、超大规模存储计算工作。
这是Laxcus做为多机操作系统，和Windows、Linux这些单机操作系统最大的区别。
咱们再来说说你提到的Slurm、HTCondor。
Slurm本质是一个并行任务调度器，所做工作是调配并行运行的应用软件。编写接受Slurm调度的应用软件，需要使用它的MPI。这个开发工作其实是比较复杂的，需要非常熟悉Slurm和MPI开发者才能掌握，你做为学习者，感触肯定比我深。另外在Slurm上运行应用软件，也需要专业人士来操作，普通人很难做到这一点。
而Laxcus就不一样了，它做一个分布式操作系统，有自己完整的技术功能体系结构，也包括图形操作界面、字符操作界面。对开发者来说，编程基础是DSDK（分布式软件工具包），使用DSDK的编程难度要比MPI容易很多。很多的基础功能，比如网络通信、业务流、工作流的调度分配，都是由系统来完成。编程体验方面，用DSDK开发更接近于编程单机应用软件。开发者只需要根据DSDK，将应用业务嵌入编程接口，在配置脚本中指定分派工作流程，开发工作就基本完成。大大节省的开发时间提高了开发效率。在使用操作方面，因为有图形桌面的存在，Laxcus分布式应用软件也都是图形化界面，任何用过Windows的用户都不会陌生，所以使用难度也降低了一个等级。
如果将二者对比，可以这样说，Slurm提供的并行任务调度器功能，在Laxcus分布式操作系统的Call节点上有相应的实现。而Laxcus包含的很多技术和功能，Slurm是不具备的。HTCondor也是类似的情况。
所以无论从哪个方面来说，Laxcus和Slurm、HTCondor都不是一个维度的产品。
最后咱们从使用角度，来说说Laxcus分布式操作系统，为什么是一台“个人超算”。
请看下面这两张图片，分别是Laxcus分布式操作系统的拓扑结构和Laxcus图形桌面。在Laxcus拓扑环境里，图形桌面属于前端，位于Front节点，而Front节点后面，有一整个计算机集群来支撑它的运行。这个计算机集群规模是弹性变化的，可以从几台计算机，到几十万、上百万台计算机。它能够输出的庞大算力，是Windows、Linux这些单机操作系统无法比拟的，这也是Laxcus做为多机操作系统的巨大优势所在。它能够瞬间完成很多Windows、Linux无法完成的存储计算工作，起码是Windows、Linux短时间不能完成的工作。
Laxcus分布式操作系统拓扑结构
Laxcus分布式操作系统图形桌面
用户进入Laxcus计算机集群的流程是这样：首先需要启动桌面进行登录，输入参数登录成功后，Laxcus分布式操作系统中的后端的计算机集群，为登录用户分配一个虚拟的计算机集群。虚拟计算机集群的本质就是从物理计算机集群环境里，分出一段空间，独享给登录者使用。虚拟计算机集群，在用户登录时分配，用户注销退出后释放。这个释放回收的虚拟计算机集群，会进入Laxcus分布式操作系统的运行队列，留待分配给下一个登录者使用。从而实现了最大化复用计算机集群资源，让尽可能多的人接触使用到超级计算机，同时降低使用成本的目的。做为操作系统，Laxcus分布式操作系统的这个特点，是Windows、Linux不具备的。
下面再演示一下Laxcus分布式应用软件是如何运行的。因为图形界面把一些功能隐去了，为了更好理解，咱们通过字符界面和命令行，再结合Laxcus拓扑结构图，来解释分布式应用软件运行过程。
首先我们需要在字符界面的分布式终端上启动应用软件，命令是“RUN DAPP”，在命令后面，是一个分布式应用软件的组件名称，本次显示分布式排序，输入“BENCHMARK.SORT”这个名称。
然后是输入参数，包括生成数据的节点数量，排序数据的节点数量，排序数据容量、升序/降序的选择，是不是使用GPU参与排序。这些参数输入完成后，图形桌面通过系统底层的DSDK接口和网络，以RPC方式投递给Laxcus集群的Call节点，Call节点将为它分配资源，整个过程类似Slurm上的处理，只不过这些工作对用户完全透明。
这个分布式处理工作的具体执行是：Data节点的From阶段产生排序数据，经过重组后，分配到Work节点的To阶段执行。Work节点在Laxcus分布式操作系统里，是专门用来执行计算工作的节点，而Data节点则是用来存储数据的节点。它们的分布式排序工作，由Call节点进行协调，Work节点的To阶段工作支持迭代处理，直到最后把排序计算工作处理完毕，再由Call节点把结果反馈到Front节点的图形桌面，显示在屏幕上面。一个分布式计算工作正式完成。
一个Laxcus简单的分布式应用软件，涉及分布式调度、分布式存储、分布式计算等分布式领域所有基础工作
Laxcus分布式操作系统整个的计算工作，因为基础硬件成本、计算机集群资源复用、运维成本、软件开发成本、用户学习成本，结合起来的综合成本，相比专业的超级计算机、HPC、Slurm、HTCondor等硬软件的组合，它的成本更低。而用户的操作体验，也比它们更容易更简单，更方便普通用户的操作使用。
以上就是对Laxcus分布式操作系统的产品、设计、技术、功能等问题的解答，不知道是不是满意？
其实还有一点隐情，目前我们国家在ICT领域被处处卡脖子，从CPU、FP加速卡，到光刻机、晶圆、EDA软件无一例处，如果我们从基础软件领域发力，通过组合低性能硬件设备，获得高扩展能力，解决基础算力问题，那么最终目标的各种高性能计算问题，大规模、超大规模存储计算工作也就迎刃而解了。这也是Laxcus分布式操作系统坚持持续研发的另一个主要动力，而且我们也已经做到了，得到了市场的充分验证。
Laxcus是一个开源、容错、高扩展、多人共享、多机协同分布运行的操作系统，支持百万级节点规模的计算机集群、亿级用户在线。通过分布式应用软件，处理大规模、超大规模的存储和计算工作。
