谷歌数据中心尝试转向主线内核，发起新的项目Project Icebreaker
整理 | 祝涛
出品 | CSDN（ID：CSDNnews）
近日Google发起了一个新的内核项目Project Icebreaker，旨在解决两个问题：紧跟主线内核，让Google为产品引入的新特性能更容易递交到上游的主线内核；能在内核生产环境中运行任意 Google 程序，在Prodkernel变更内核版本前验证上游变化。
来源于谷歌数据中心官网
Google数据中心（Google Data Centers）是谷歌用来提供服务的计算机软件和大型硬件资源等技术基础设施。美国有13间；欧洲有6间；亚洲有2间；南美洲有1间。
Google数据中心产品系统运行的内核被称为Prodkernel，它是基于旧版本的Linux kernel，加上Google打上的大约9000个补丁，补丁包括各种内部API、硬件支持、性能优化，以及其它必要的微调。每隔两年左右时间，这些补丁会移植到较新版本的Linux kernel。
Project Icebreaker的提出
Google发现这种工作模式面临越来越大的挑战，原因包括：内核在两年中变化很大，跟踪bug会耗费大量时间。但Google也无法直接使用主线内核，因为它的工作负荷需要的某个特性在主线内核中可能并不存在。雪上加霜的是，Google为其产品开发的每一个特性都是在Prodkernel上开发和测试的。Prodkernel与主线内核之间的巨大差异给开发增加了越来越多的难度。
为了解决这个问题，谷歌的两位工程师Andrew Delgadillo 和Dylan Hatch来到2021年的北美开源峰会，讨论一个项目——破冰计划Project Icebreaker。
Project Icebreaker有两个主要目标：
- 首先，与上游内核保持紧密的距离。这个想法旨在为每一个主要的上游内核版本发布一个新内核，让Google为产品引入的新特性能更容易递交到上游的主线内核。
- 第二个目标是能够在该内核的生产环境中运行任意谷歌二进制文件，这将是一个“真正的生产内核”，在Prodkernel变更内核版本前验证上游变化。
这些目标很重要，因为团队需要“更好的上游参与”。
结构
工程师说，在考察Icebreaker的工作结构时，要考虑两方面：
- 一方面是如何开发特性以便将它们部署到Icebreaker内核上。
- 另一方面是那些补丁需要如何升级，以便将它们放到下一个Icebreaker版本的新主线内核中。
工程师Hatch认为，Icebreaker比目前的prokernel方案更有利于上游。Icebreaker特性分支是在一个最新的主线内核上完成的，它们通过这种方式进行测试，所以测试结果与上游更相关。这将允许开发者更容易地为主线提供特性。
风险
Icebreaker也存在一些风险：
- 其中一个较大的问题是需要大量的特性分支测试。
- 此外，功能之间的依赖关系也可能是Icebreaker的风险。
- 另一个风险是Icebreaker的集中化程度远低于Prodkernel进程。
- 最后一个风险是，Icebreaker的功能确实需要靠近上游，否则它将再次退化到Prodkernel。但如果越来越多的补丁加入到Icebreaker中，而不减少被合并的补丁，团队将无法跟上主线。
现状与未来
目前Icebreaker是基于5.13 kernel，而最新的内核版本是 5.14，而5.15内核还处于发布候选阶段。
Icebreaker计划在5.15或5.16紧紧抓住上游，这将是项目的转折点。工程师说，到那时，它将“乘风而上”。可能会出现的一个问题是，功能维护者不得不每隔三、四周重新调整并修复冲突——在Prodkernel模型中，这种情况大约每两年发生一次。一旦项目赶上进度，就只需要每十周左右进行一次调整，并与主线计划保持一致。
参考链接：
- https://lwn.net/SubscriberLink/871195/d7e9acf5894446e6/
- https://www.google.com/intl/zh-CN/about/datacenters/