Mike Stonebraker, o fundador do Postgres, e Matei Zaharia, criador do Spark, uniram-se para criar uma empresa que desenvolve um sistema operacional voltado para bancos de dados, conhecido como DBOS. Esse sistema distribuído de alto desempenho executa serviços do sistema operacional integrados ao banco de dados.
O criador do PostgreSQL, Mike Stonebraker, e o desenvolvedor do Spark, Matei Zaharia, junto com especialistas em computação do MIT e de Stanford, criaram um sistema operacional inovador, chamado DBOS, voltado para facilitar a criação de aplicativos web do zero.
Eles fundaram a empresa DBOS Inc. com o objetivo de disponibilizar o sistema operacional para programadores.
O DBOS Cloud, o novo produto lançado na terça-feira, é uma plataforma de aplicativos sem servidor transacional, conhecida também como funções como serviço (FaaS), disponível através da Amazon Web Services (AWS) utilizando o Firecracker, um serviço de monitoramento de máquina virtual de código aberto, e é suportado pelo sistema operacional DBOS.
É composto por três elementos principais: um software DBOS SDK de código aberto, um depurador DBOS Time Travel e o sistema operacional subjacente.
A empresa afirmou que irá auxiliar os programadores na criação e implementação de funções sem a necessidade de servidor, fluxos de trabalho e aplicativos, mencionando ainda a inclusão de recursos como depuração retroativa e acesso a dados de observabilidade através do SQL.
Origem do DBOS e DBOS Cloud
Como Stonebraker, Zaharia e outros pesquisadores se uniram para desenvolver o DBOS e qual era a sua abordagem lógica?
Há mais de três anos, Stonebraker observou que o crescimento da necessidade por dados e computação representava um novo desafio para os bancos de dados, resultando em mudanças significativas nos estados do sistema operacional. Nesse período, ele assistiu a uma apresentação de Zaharia, que atua como CTO da Databricks, durante a qual ouviu críticas sobre o desempenho do PostgreSQL.
O CTO da Databricks estava descrevendo como sua empresa estava programando o sistema operacional, conforme detalhado por Stonebraker.
“Zaharia mencionou que a Databricks está lidando regularmente com um grande número de sub tarefas do Spark em uma infraestrutura na nuvem e que não é viável executar nessa escala utilizando métodos tradicionais de agendamento do sistema operacional. Em vez disso, Zaharia explicou que a Databricks está centralizando todas as informações de agendamento em um banco de dados Postgres e realizando o agendamento por meio de um aplicativo SQL”, detalhou Stonebraker.
Stonebraker chegou ao Zaharia logo em seguida, notando que muitas empresas comerciais não conseguem utilizar recursos convencionais do sistema operacional em larga escala.
Suas conversas resultaram na criação do DBOS, quando os criadores optaram por implementar um sistema de gerenciamento de banco de dados na base de sua nova estrutura, e em seguida, executar todos os serviços do sistema operacional de forma equitativa.
“Trabalhamos em conjunto com a equipe para desenvolver uma quantidade significativa do sistema a fim de demonstrar que esse sistema operacional invertido é tão eficiente quanto qualquer outro utilizado ou sendo desenvolvido atualmente. Isso implica que as empresas poderiam acessar todas as informações do banco de dados sem qualquer impacto na performance”, declarou Stonebraker.
Demonstração de informações.
Uma vez que todas as informações são registradas no banco de dados, a equipe passou a trabalhar no desenvolvimento de um sistema que verifica os dados de forma a reduzir a dependência do kernel do Linux.
“Stonebraker mencionou que o DBOS possui um avançado sistema de validação, o qual é integrado a um repositório de dados. Isso possibilita que o DBOS elimine várias etapas intermediárias, como Linux, Kubernetes, sistemas de arquivos transacionais e sistemas de alta disponibilidade.”
De acordo com a empresa, a remoção de camadas traz vantagens em relação a custos, simplificação e diminuição da área vulnerável a ataques.
“Segundo Stonebraker, não é necessário utilizar recipientes ou camadas de orquestração, o que resulta em menos código a ser escrito, já que o sistema operacional assume mais tarefas. Ele destacou que esse ambiente é fácil de manter e de identificar eventos anormais, sem prejudicar a velocidade em comparação com os produtos já disponíveis.”
Segundo Stonebraker, outra vantagem é a habilidade do sistema operacional de realizar rapidamente backups em situações adversas, como um ataque de ransomware.
Em caso de um ataque, o sistema pode ser mantido por um tempo determinado, pois possui um registro completo de eventos para identificar a transação invasiva. O processo de backup é rápido, levando apenas segundos a minutos, em comparação com outras opções que podem demorar dias ou semanas, conforme explicado pelo criador.
Após a criação do sistema de verificação, a equipe desenvolveu uma interface de programação voltada para a nuvem, em vez de se concentrar em sistemas locais.
De acordo com Stonebraker, foi desenvolvido um ambiente de programação de software como serviço (SaaS) sobre o sistema de banco de dados, utilizando Typescript como base.
Ele possibilita aos programadores criar um conjunto de pequenas operações interligadas em um diagrama, que são executadas no banco de dados onde terão controle de concorrência para evitar erros de programas paralelos. Além disso, ele inclui suporte a um depurador para aplicações.
Primeira formação de nuvens
Apesar de a equipe ter optado por disponibilizar o DBOS na nuvem inicialmente, esse não é o único objetivo.
“Conforme avançamos, é provável que nossa atenção se volte para a empresa, pois é aí que estão as grandes oportunidades financeiras”, afirmou Stonebraker, destacando que os processos de venda de software para empresas costumam ser bastante prolongados.
Para que o dispositivo funcione corretamente no local, será necessário que a equipe inclua suporte para o conjunto de interfaces padrão POSIX, utilizado no Unix.
Aqui está disponível a documentação técnica do DBOS para auxiliar os desenvolvedores a começar a utilizá-lo.
Em relação aos custos, na opção gratuita da DBOS Cloud são disponibilizadas um milhão de solicitações de serviço mensais e um período de retenção de dados do sistema de 3 dias ao utilizar o Amazon RDS Postgres.
As empresas ou desenvolvedores têm a opção de utilizar o DBOS Cloud em diferentes bancos de dados, porém será necessário solicitar uma personalização específica.
Será que haverá uma grande demanda por DBOS?
Diversos especialistas, como Carl Olofson do IDC, Tony Baer e Holger Mueller do DbInsight da Constellation Research, concordam que o DBOS tem sido eficaz na diminuição do tempo necessário para desenvolver um aplicativo e nas vantagens de segurança que a plataforma oferece. No entanto, eles também apontam algumas desvantagens e preocupações relacionadas ao sistema.
Mueller questionou se a empresa DBOS poderia expandir. Ele se perguntou se uma equipe reduzida na DBOS seria capaz de desenvolver um sistema operacional, banco de dados, ferramentas de monitoramento, processos de trabalho e segurança cibernética tão eficazes quanto a junção dos principais fornecedores do setor.
A Olfson mencionou que, atualmente, com a existência de diversos sistemas especializados de gerenciamento de banco de dados, como os baseados em valores-chave, séries e documentos, um sistema de banco de dados relacional pode não ser suficiente para atender a todas as necessidades.
Explicando mais sobre a segurança digital, Olofson destacou que, apesar das boas características de segurança do DBOS, a principal razão para o roubo de dados e perdas é a utilização de credenciais falsas, frequentemente adquiridas por meio de métodos como ataques de phishing.
Olofson afirmou que nenhuma tecnologia de gerenciamento de banco de dados pode evitar que um indivíduo mal-intencionado, com credenciais aparentemente válidas, roube ou danifique dados.