劇透！2022開發者關注的開源技術全解析
摘要：開源的浪潮正奔湧向前，2022年將會有哪些優秀的開源專案值得關注？
本文分享自華為雲社群《劇透！2022開發者關注的開源技術全解析》，作者：為雲社群精選。
Linux破浪前行30年，衝出地球，登陸火星；
Rust基金會成立，五大科技巨頭投入百萬美元支援專案開發；
華為捐贈HarmonyOS核心基礎架構和尤拉開源作業系統（openEuler）；
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過去一年，開源界一片火熱，雲端計算、移動網際網路、大資料、人工智慧、區塊鏈等新興產業的核心技術，無一例外都是基於開源軟體構建。
開源（開放原始碼）的精神在於使用者可以使用、複製、釋出、研究和改進軟體。我國發布的《“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要》提到：“……支援數字技術開源社群等創新聯合體發展，完善開源智慧財產權和法律體系，鼓勵企業開放軟體原始碼、硬體設計和應用服務。”開源被明確列入了國家發展規劃。
開源的浪潮正奔湧向前，2022年將會有哪些優秀的開源專案值得關注？ AI、雲原生、作業系統、量子計算等熱門領域湧現了哪些開源技術？ 開源場景是否已經落地？華為夥伴暨開發者大會2022精彩劇透，為你揭曉。
一個完整的AI應用開發流程包括資料採集、構建演算法模型和基於模型來進行具體的AI應用開發三大環節。普遍存在的AI開源框架如TensorFlow、PyTorch和MindSpore等，再加上雲端計算的強大算力，這些都意味著你可以用一杯下午茶的時間訓練出一個AI模型。
對於開發者來說，如果無需考慮硬體適配、模型調參、AI框架等因素，而是利用一站式AI平臺，快速建立和部署模型，管理全週期AI工作流，這將大大降低開發成本，從而更好的專注於業務本身。
為了全面提升AI開發效率和行業落地應用，華為雲針對企業和開發者分別推出了AI開發平臺ModelArts，在雲上無縫接軌原來線下繁雜的AI開發流程。不僅在AI開發平臺方面為使用者提供便利，在深度學習框架的應用上，華為也帶來了開發流程極簡的深度學習框架MindSpore，不僅支援開發者快速實現模型匯入、靈活除錯，還滿足終端、邊緣計算、雲全場景需求，還能促進AI科學家和工程師在使用上更便捷。
針對一些場景要在邊緣裝置和輕量級端側裝置上實時推理計算的需求，AI技術也逐步從中心雲向邊、端下沉，通過將模型在端、邊和雲進行協同推理和訓練，解決人工智慧落地“最後一公里”問題。
在華為夥伴暨開發者大會2022
隨著物聯網技術的應用落地，資料總量呈現出爆炸式增長的態勢。為了提高業務的響應能力，減少網路傳輸所帶來的延遲，一些實時資料需要在邊緣完成計算。邊緣計算是對於雲端計算的一個補充和拓展，是構建萬物互聯的基礎。
雲原生計算基於低開銷容器化的執行方式是實現邊緣計算的理想選擇，比虛擬主機更適應算力下沉的邊緣計算。Kubernetes已經成為雲原生的標準，並且能夠在任何基礎設施上提供一致的雲上體驗。我們經常能夠看到“容器+Kubernetes”的組合在DevOps發揮10倍效率，同時有越來越多Kubernetes執行在邊緣的需求。
以Kubernetes為代表的雲原生技術為資料中心而生，容器化的應用封裝、編排模式現已成為事實標準。但在邊緣場景下，邊緣網路不穩定、資源受限、海量裝置的接入管理等場景都為雲原生技術延伸到邊緣計算帶來巨大的挑戰。
由華為雲開源的智慧邊緣專案KubeEdge，是CNCF首個孵化的雲原生邊緣平臺專案。它基於Kubernetes原生的容器編排和排程能力之上，擴充套件實現了雲邊協同、計算下沉、海量邊緣裝置管理、邊緣自治等能力，完整的打通了邊緣計算中雲、邊、裝置協同的場景。
KubeEdge架構分為三層：雲端、邊緣和裝置層。通過開放邊緣和雲端的原始碼，提供完整的與雲服務供應商無關的輕量級異構邊緣計算平臺，從而支援邊緣側高要求的用例，比如資料分析、視訊分析、機器學習等等。
2021年KubeEdge釋出了四個大版本，包括邊緣原生介面支援、大規模邊緣叢集支援、EdgeMesh架構升級、更多裝置協議的Mapper支援等大特性。同時在2021年KubeEdge專案“上天遁地下海”，在應用領域、應用場景、應用規模上均取得巨大突破:
- 搭載KubeEdge的雲原生衛星發射，“雲邊一體”方案首次在太空驗證，使衛星進入雲原生時代
- 上汽集團智慧汽車成功搭載KubeEdge，雲原生邊緣計算進入智慧汽車領域
- 中海油使用KubeEdge為大型海上智慧油田賦能，構建“海陸協同”新正規化
想了解更多具體技術進展與落地實踐經驗，敬請期待華為夥伴暨開發者大會2022上關於KubeEdge的更多進展介紹。
中國產業發展研究院公佈的資料顯示，預計到2022年底中國物聯網市場規模將突破2.12萬億元。隨著物聯網市場規模的擴大，所帶來的資料量必將呈現指數級增長，時序資料的儲存和分析也逐漸成為企業的“必答題”。
時序資料是隨時間不斷產生的一系列資料，簡單來說，就是帶有時間屬性的資料。萬物智聯時代的到來，5G、AI、區塊鏈等新一代資訊科技與物聯網加速融合。日益增長的時序資料成為重要的資源，面向海量時序資料儲存、檢索和分析的時序資料庫受到了越來越多人的關注。作為物聯網、工業物聯網、運維監控等領域專業的資料庫解決方案，將對物聯網產業發展起著重要的作用。
以華為雲GaussDB(for Influx)為代表，這是一款基於華為自研的計算儲存分離架構，相容InfluxDB生態的雲原生NoSQL時序資料庫。相比InfluxDB等開源時序資料庫，採用儲存與計算分離的雲原生資料庫設計的GaussDB(for Influx) 具有支援億級時間線、極致寫入效能、低儲存成本、高效能多維聚合查詢和極致彈性擴縮容等5大特性。
除了產品本身的技術優勢特點，GaussDB(for Influx)能夠開箱即用，開發者只需要關注應用層就可以，運維方面可適當減小關注度。在使用的過程中，也不需要去特意學習新的產品技術。GaussDB(for Influx)相容 InfluxDB 生態，所以整個生態下的工具、介面等都可以直接應用。在大會上，華為雲將釋出推出開源時序時空資料庫，請大家期待。
華為雲在資料庫方面，不僅積極擁抱開放的生態，如InfluxDB、MySQL、PostgreSQL、Mongo、Cassandra等。也基於在資料庫領域多年的經驗，結合企業級場景需求，推出的新一代企業級分散式資料庫GaussDB(open Gauss)。
GaussDB(open Gauss)是華為全自研產品，和硬體優勢緊密結合，擁有華為強大的專家團隊作為技術持續創新的保障的一款資料庫產品。open Gauss為了更好的服務於使用者，快速形成資料庫的產業生態，通過在技術、生態、商業、社群治理、人才等方面的創新，深度賦能資料庫行業並推動其高質量發展。
- 通過NUMA、AI等技術，實現軟硬協同的核心技術創新，支援多樣性計算，充分釋放多樣性算力。
- 通過多模態支援、雲管邊端資料協同，支援多場景應用，全流程資料高效處理。
- 通過全密態、區塊鏈防篡改等技術，支援資料全生命週期安全處理。
- openGauss將致力於提供安全、穩定、高效、智慧的資料管理能力，加速產業數字化轉型。
openGauss自去年6月30日釋出首個社群版本之後，已經迭代釋出了多個版本， 構築了效能優異的基礎能力和豐富的企業特性。2022年3月已經發布最新版本3.0。 3.0版本除了在企業級特性的四個關鍵方面，高效能/高可靠/高安全/高智慧持續創新外；還重磅釋出了多個能力，本次大會上將為大家詳細講解，敬請期待！
政企數字化轉型的訴求從未如此強烈，通過多樣化的數字技術，賦能各行各業的場景應用，促進效率、效益、效用的提升。我們相信，雲是ICT產業的未來和數字化轉型的堅實基座，雲技術將在全球所有企業得到普及和應用，為使用者帶來體驗創新、業務流程創新、產品服務創新及商業模式創新。
華為雲Stack是華為云為政企客戶提供的，部署在客戶本地資料中心的雲基礎設施。通過持續同步華為雲公有云的能力，為客戶提供雲上和本地體驗一致的雲服務，兼顧公有云的快速創新能力和私有云的可管可控，通過本地部署滿足使用者的合規要求。同時匹配政企組織架構和業務流程，實現使用者視角一朵雲。
把公有云豐富的雲服務能力以及它的生態資源快速同步到客戶本地機房，華為雲Stack做了大量的標準化、輕量化、工程化的工作，包括自動化的安裝部署、升級、監控，以及南北向需求的適配，這對技術底蘊和敏捷開發提出了高要求。因此，為了幫助華為雲Stack的合作伙伴快速和雲適配，同時幫助客戶解決資產投資問題，華為雲Stack提供了開放架構，滿足政企客戶特有的南向軟硬體異構和開放的訴求。通過南向元件CloudBonder，使能合作伙伴的軟硬體裝置快速上雲，無需複雜的開發適配流程，即可基於南向框架敏捷驗證，效率提升5倍，從而快速融入雲的生態，共同為客戶提供穩定可靠的雲服務。
在2022 HPDC上，華為雲Stack將對南向框架CloudBonder宣佈開源，本次大會上將為大家詳細講解，敬請期待！
數字經濟的領先需要強大的數字基礎設施，作業系統作為最基本、最重要的基礎軟體，是計算機系統的核心與基石，直接決定了數字基礎設施發展的水平。隨著開源的理念逐漸深入人心，中國企業也逐漸從開源的使用者向開源的貢獻者、乃至推動者轉變。
面向未來的萬物互聯全場景，華為推出了應用於跨終端的鴻蒙作業系統並對外開源。OpenHarmony在傳統的單裝置系統能力的基礎上，創造性地提出了基於同一套系統能力、適配多種終端形態的理念，支援多種終端裝置上執行。OpenHarmony採用了元件化的設計方案，可以根據裝置的資源能力和業務特徵進行靈活裁剪，滿足不同形態的終端裝置對於作業系統的要求。
對於應用軟體開發者，HarmonyOS讓他們不用面對硬體複雜性，通過使用封裝好的分散式技術APIs，以較小投入專注開發出各種全場景新體驗。針對硬體裝置開發者，則可以實現硬體創新，融入華為全場景的大生態。
在作業系統領域，“碎片化”的現狀導致數字基礎設施產生大量“軟煙囪”，帶來生態割裂、應用重複開發、協同繁瑣的挑戰，數字化新時代，呼喚新的統一作業系統。
華為捐贈的尤拉開源作業系統（openEuler），應用於數字基礎設施。openEuler可部署於伺服器、雲端計算、邊緣計算、嵌入式等各種形態裝置，應用場景覆蓋IT（Information Technology）、CT（Communication Technology）和OT（Operational Technology），實現統一作業系統支援多裝置，應用一次開發覆蓋全場景。支援多樣性計算，致力於提供安全、穩定、易用的作業系統；並通過為應用提供確定性保障能力，支援OT領域應用及OT與ICT的融合。
已經有三百多家企業、近萬名社群開發者加入尤拉開源社群，國內主流OSV都推出了基於openEuler商業發行版，實現規模商用102萬套。
目前，尤拉和鴻蒙已經實現了核心技術共享，在華為夥伴暨開發者大會2022上，尤拉鴻蒙之間的能力共享也將有新進展。
在華為夥伴暨開發者大會2022上，openEuler和OpenHarmony也將有新的版本呈現，敬請期待。在大會當天還將推出OpenHarmony開源開發者成長計劃，培育開源人才，推動生態繁榮發展。
上世紀50年代，量子力學的發展促進人類在物質科學、資訊科學和生命科學等領域獲得了空前的進步，被稱為第一次量子革命。最近二十年，量子資訊科技，包括量子通訊、量子計算、量子測量三大領域的高速發展，成為第二次量子革命的重要標誌。
量子科技的發展具有重大科學意義和戰略價值，是一項對傳統技術體系產生衝擊、進行重構的重大技術創新，將引領新一輪科技革命和產業變革。其中，量子計算被認為是未來具有顛覆性影響的新型計算模式之一。推動量子計算的發展，需要為量子計算量身定做量子作業系統、量子演算法、量子軟體等，需要各個領域的人才協同合作。
除了量子計算硬體的研發，要構建一套完整的量子計算機系統，量子軟體及量子演算法是必不可缺的組成部分。在2021年，華為釋出了量子計算開源軟體MindSpore Quantum。依託強大的態向量和變分量子演算法，結合MindSpore的自動微分能力，MindSpore Quantumm能夠高效地支撐主流的量子演算法和經典量子混合演算法，為量子計算的研究和發展提供了一個高效的開發框架。
為了對量子計算時代的到來做好準備，同時幫助開發者更好的體驗量子計算的軟體程式設計，在華為夥伴暨開發者大會2022，MindSpore Quantum將通過新的版本呈現，提供更豐富的功能和更強大的效能，敬請期待。
近期的程式語言領域，經常以“頭條”出現在開發者視線中的應當屬“Rust”：
- 2021年2月9日，Rust基金會成立，Mozilla、Amazon、華為、谷歌、微軟作為創始白金成員；
- Linux核心中將引入Rust作為第二語言；
- 在2021中國開源開發者報告中的Gitee2021年所有新增倉庫使用的語言中，Rust連續三年保持高速增長，增長率均超過110%。
Rust作為一門通用系統級程式語言，由於其出色的記憶體安全機制、不亞於C語言的效能優勢等特點吸引了大量開發者關注。從正式釋出1.0版本之後的2015年至今，Rust已經連續六年在StackOverflow開發者年度調查報告中被評為“最受歡迎”程式語言。
華為開源首席專家、Rust 基金會董事侯培新在一次採訪中提道，華為的業務形態中有大量需要高網路安全、高效能的場景，網路安全中由不正確的記憶體訪問引起的問題佔有相當突出的比例，而 Rust 就是一款以解決程式設計時引入記憶體訪問問題、同時保持高效能的系統程式語言，這和華為的目標場景高度匹配。
目前，華為內部有不少用Rust寫的產品，比如StratoVirt，這是華為開源的作業系統Open Euler旗下基於Rust的下一代虛擬化平臺。如果追溯華為最初與Rust結緣的契機，甚至早在2017年。
作為Rust基金會創始成員，華為將積極承擔Rust在中國大規模推廣與生態構建的職責，包括髮掘、賦能更多國內開發者及應用場景，並推動中國從使用者向貢獻者轉變。
那麼，華為在Rust社群的一些最新貢獻、華為編寫Rust程式設計規範相關歷程、Rust為何如此安全與高效…等等這些背後的故事你想知道嗎?在華為夥伴暨開發者大會2022上，你或許就能找到答案。
首屆“華為夥伴暨開發者大會2022”，以“因聚而生 為你所能”為主題，採用線上直播+線下80餘個分會場聯動的形式，承接“華為中國生態大會”開放共贏的理念和“HDC.Cloud”勇於創新的精神，聚焦夥伴和開發者最為關切的話題，給出切實方案；聚合每一位ICT產業成員，能力互補，共同成就；釋放更多潛力，擁抱更廣闊的價值新空間，攜手實現更大的商業成功。