Projektbeschreibung
Lösungsansätze für die Herausforderungen bei der Entwicklung von dezentralisierten Recheninfrastrukturen
Dezentralisierte Recheninfrastrukturen sind für viele Betriebsabläufe, Unternehmen und Industrien weltweit von entscheidender Bedeutung. Die Herausforderung dabei ist jedoch, dass verteilte Anwendungen im gesamten Einsatzbereich effizient entwickelt und bereitgestellt werden müssen, ohne dass es zu Sicherheits- oder Betriebsproblemen kommt. Das EU-finanzierte Projekt DOS bezweckt die Entwicklung von neuer Hardware und Software, mit denen Änderungen an dezentralisierten Recheninfrastrukturen effizienter und kosteneffektiver programmiert werden können. Anvisiert sind erstens ein mikrokernbasiertes dezentralisiertes Betriebssystem zur einheitlichen Verwaltung der dezentralisierten Rechenstrukturen und zweitens eine neuartige steckbare Hardwarelösung, die es erleichtert, die Heterogenität der Hardware zu überwinden und Werkzeuge und Prozesse effizienter zu verwalten. Damit verspricht das Projekt DOS, dezentralisierte Recheninfrastrukturen zu revolutionieren und ihre Effektivität zu steigern.
Ziel
The DOS project targets the challenge of developing and deploying distributed applications on large-scale decentralized computing infrastructures (DCIs) such that their dependability properties, e.g. safety and security, can be enforced by the foundational layers of the system stack in a policy-compliant manner.
While it is possible today to construct distributed applications, it is challenging to ensure that their dependability properties are preserved end-to-end in a DCI consisting of a diversified set of compute nodes hosted in multiple administrative jurisdictions. This situation is primarily caused by the limitations of existing system stack foundations: (a) hardware: DCIs expose heterogeneous compute nodes that lack a unified interface to access, isolate, and manage them; (b) OS: current OSes lack mechanisms for resource management in a safe and secure manner for heterogeneous nodes operating across multiple trust domains. As a result, programmers rely on ad-hoc programming and deployment mechanisms, which are not only prohibitively expensive to develop and error-prone but also cannot ensure compliance with the dependability requirements.
The DOS project seeks to bridge this gap by pursuing a radically new hardware/OS co-design by introducing
1. a pluggable hardware component called Isolation Control Unit (ICU) that abstracts out the hardware heterogeneity while providing a minimalistic interface for resource management, isolation, communication, and trust establishment.
2. a microkernel-based Decentralized Operating System (DOS) that builds on ICUs to manage DCIs as a unified dependable system substrate to enable policy-compliant application deployment.
Overall, our work aims to empower programmers by providing a generic distributed programming framework on top of DOS to concisely specify the dependability policies along with the application logic, while our system stack transparently enforces these policies in decentralized environments.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
80333 Muenchen
Deutschland