Hlavné funkcionality a možnosti systému

Táto kapitola odpovedá na prvý bod zadania: preskúmajte a opíšte hlavné funkcionality a možnosti vybraného operačného systému. Opisuje LosOS tak, ako ho vidí majiteľ boxu; kapitola 3 potom vysvetľuje, ako je to postavené.

Čo je LosOS

LosOS je operačný systém pre jeden účel: urobiť z malého počítača, spravidla z vyradeného kancelárskeho mini-PC, zariadenie (appliance). Majiteľ ho raz nainštaluje z USB kľúča, zapojí do siete a napájania, a odvtedy sa s ním stretáva iba cez webový prehliadač. Box nemá obrazovku na prihlásenie, nemá shell a nemá SSH server. Každú noc sa sám reštartuje a aktualizuje.

Systém je postavený na NixOS, linuxovej distribúcii, v ktorej je celý systém opísaný jedným deklaratívnym textom (tzv. flake). Z toho istého popisu sa zostavuje inštalačné médium, nainštalovaný systém, obraz pre virtuálny stroj aj automatizované testy.

Čo na boxe beží

Čo majiteľ vidí	Čo to je
LosOS cloud	Súbory, fotky, kalendár, kontakty, poznámky a úlohy. Postavené na Nextcloude, na adrese /nextcloud.
LosOS Git	Repozitáre kódu. Postavené na Forgejo, na adrese /forgejo/, štandardne zapnuté.
Administračné stránky	Nastavenie a správa boxu. Na adrese /, dostupné len z lokálnej siete.
Príručka	Kompletný návod majiteľa vrátane vyhľadávania, na adrese /handbook/, aj bez internetu.
Mesh	Voliteľné. Voľný disk a procesor požičaný iným boxom LosOS a požičaný od nich.
Vzdialený prístup	Voliteľné. Verejná adresa cez server edge, bez otvárania portov doma.

Obe aplikácie majú jednotný vzhľad a názvy LosOS cloud a LosOS Git; farby pochádzajú z jedného súboru tokenov (admin-ui/themes/tokens.css), ktorý zdieľajú administračné stránky, obe aplikácie aj príručka.

Funkcie pre majiteľa

Jedno heslo a náhradný kľúč

Heslo nastavené pri prvom spustení je heslo majiteľa pre LosOS cloud a zároveň odomyká administračné stránky. Box neudržiava druhú kópiu hesla: pri odomknutí sa opýta Nextcloudu cez vlastné lokálne spojenie, takže zmena hesla v Nextcloude platí okamžite aj pre administráciu. Nové heslo musí mať aspoň 12 znakov, malé aj veľké písmeno, číslicu a symbol.

Pre jediný prípad, ktorý heslo nepokryje (LosOS cloud práve nebeží), existuje náhradný administračný kľúč: 64-znakový reťazec, ktorý si box vyrazil pri prvom štarte a ukázal ho majiteľovi raz, v sprievodcovi, s tlačidlami Kopírovať a Tlačiť. Na HTTPS spojení sa dá pridať aj passkey.

Administračné stránky

Jednostránková aplikácia (React) s piatimi sekciami: Prehľad (stav boxu, úložisko, dlaždice aplikácií, nástenka), Aplikácie (režim každej aplikácie a vyhľadávanie v katalógu aplikácií Nextcloudu), Úložisko (zaplnenie disku a rezerva, do ktorej box vie narásť), Mesh (pripojenie k iným boxom, hodiny, kedy box požičiava procesor, a zatiaľ sivý Trh so zdieľaním disku) a Nastavenia (Sieť, Hardvér, Zabezpečenie, Vzhľad, O zariadení, Reset). Rozhranie je v angličtine, slovenčine a nemčine, vo svetlej a tmavej téme.

Zmeny nastavení sa neukladajú „do systému“, ale do popisu boxu: tlačidlo Použiť zapíše voľby majiteľa do jedného súboru (modules/overrides.nix) a box sa z neho prestavia (rebuild). Zmena buď prejde celá, alebo vôbec; box medzitým ostáva dostupný. Kapitola 6 to opisuje podrobne.

Vzhľad a widgety

Majiteľ si môže nastaviť pozadie a závoj administračných stránok a na nástenku Prehľadu pridávať widgety: vstavané (napríklad história odpovedania boxu, voľné miesto), widgety zostavené z meraní boxu bez kódu a widgety napísané ručne v HTML a JavaScripte. Ručne písané widgety bežia v izolovanom rámci (/widget-frame/) bez prístupu k administračnému kľúču a API; podrobnosti sú v kapitole o bezpečnosti.

Úložisko a rast disku

Inštalátor zámerne necháva asi 10 % disku nevyužitých ako rezervu. Panel Úložisko ju vie kedykoľvek pripojiť za behu, bez otvárania boxu: príkaz losos-ctl grow postupne vykoná lvextend, cryptsetup resize a resize2fs. Poradie je jediné správne a je overené testom (tests/resize.nix), lebo chyba v ňom je tichá.

Aktualizácie a nočný reštart

Na každom boxe bežia tri časovače: o 00:07 bezpodmienečný reštart (koreň je tmpfs, takže reštart je oprava), o 03:00 prestavba systému zo zdroja aktualizácií a o 04:30 upratanie starých verzií (staršie ako 14 dní) pri zachovaní posledných piatich generácií v boot menu. Zlyhaná aktualizácia nechá bežať predchádzajúci systém a ďalšiu noc sa skúsi znova.

Príručka na boxe

Každý box nesie celú príručku majiteľa vrátane offline vyhľadávania, lebo návod je najviac potrebný práve vtedy, keď funguje len lokálna sieť. Chybové hlásenia v administračných stránkach odkazujú na príslušnú stranu príručky („Čo robiť“).

Možnosti nasadenia

Box má niekoľko nezávislých „typov“, ktoré sa dajú kombinovať.

Spôsob nasadenia

Typ	Pre koho	Vzdialený prístup	Mesh	Trh
Samostatný box	domácnosť, jeden stôl	nie	nie	nie
Box s oficiálnym edge LosOS	majitelia, ktorí chcú verejnú adresu a mesh	áno	áno, s ostatnými	áno, po otvorení
Firma s vlastným edge	firma s viacerými boxmi v jednej sieti	áno, cez vlastný edge	áno, medzi vlastnými boxmi	nie, zámerne

Každý box začína ako samostatný; ďalšie dva typy sú nastavenie, nie preinštalovanie. Edge je server (na internete alebo v lokálnej sieti), ku ktorému box drží tunel smerom von: cez neho dostane verejnú adresu bez otvárania portov, pripojí sa k meshu a (po otvorení) obchoduje na trhu. Oficiálny edge sa boxu preukazuje podpisom, ktorý box overuje verejným kľúčom projektu zabudovaným v systéme; firemný edge dostane objavovanie, vzdialený prístup a zdieľanie medzi vlastnými boxmi, ale nie obchodovanie.

Odomykanie disku a spôsob štartu

Disk je vždy šifrovaný (LUKS) a formátovaný bez obsluhy z náhodného kľúča. Na stroji s čipom TPM 2.0 sa kľúč zapečatí do čipu a na boot oddiele nie je žiadne tajomstvo; bez čipu (alebo s --no-tpm) sa kľúč vloží do initrd na nešifrovanom boot oddiele, čo je slabšia, ale funkčná konfigurácia pre virtuálne stroje a testy. Inštalátor podporuje UEFI (systemd-boot) aj BIOS (GRUB) a vie režim rozpoznať sám. Jediná podporovaná architektúra je x86-64: flake zostavuje len x86_64-linux, takže počítače s ARM, vrátane Macov s čipom Apple M, LosOS nespustia ani ako hostiteľ virtuálneho stroja bez pomalej emulácie.

Režim aplikácií

LosOS cloud a LosOS Git bežia ako záťaž (workload) v lokálnom Kubernetes clustri boxu (k3s), z obrazu zostaveného spolu so systémom, alebo natívne ako systémové služby. Konfigurácia Nextcloudu je jedna pre oba režimy, aby sa nerozišli.

Režim úložiska a požičiavanie procesora

Box si disk buď necháva pre seba, alebo zdieľa voľné miesto s meshom ako súčasť replikovaného poolu (Longhorn). Zdieľané dáta ležia v oddelenom účte shared v adresári šifrovanom vlastným kľúčom (fscrypt), ktorý sa načíta len počas zdieľania. Procesor box požičiava len v okne hodín, ktoré majiteľ určí, a len keď je box nečinný; okno sa vyhodnocuje v časovom pásme boxu, takže sa pri zmene času neposúva.

Mesh a trh

Mesh je sieť boxov jedného edge. Úložisko: Longhorn replikuje zväzky naprieč boxmi, ktoré zdieľajú miesto; box zdieľa len to, čo sám nepoužíva, a vlastné súbory majiteľa do poolu nikdy nevstupujú. Výpočty: edge označí uzol mimo okna alebo pri zaťažení ako neplánovateľný, takže cudzie úlohy bežia len v hodinách, ktoré majiteľ povolil. Box bez dosiahnuteľného edge zdieľanie odmietne, aby nesľúbil miesto poolu, ku ktorému sa nedostane.

Trh je voliteľná nadstavba: majiteľ predáva GiB-mesiac úložiska alebo vCPU-hodinu výpočtu, ale iba to, čo už zdieľa. Platby idú cez Stripe Connect; platforma si necháva 4 % (400 bázických bodov, strop 20 %) a peniaze sa nikdy nedotknú boxu. Kód trhu je hotový od konca po koniec a otestovaný proti náhradám Stripe; otvorí sa po založení podnikania, ktoré musí stáť za platformou Stripe. Dovtedy je karta Trh v rozhraní sivá.

Porovnanie s bežnými riešeniami

Vlastnosť	Bežný NAS (Synology, QNAP)	Server s Nextcloudom (Ubuntu, Docker)	LosOS
Správa	webové rozhranie výrobcu	SSH, terminál, ručná údržba	len webové rozhranie, žiadny shell
Stav systému	mení sa časom, drift	mení sa časom, drift	pri každom štarte nanovo z jedného popisu
Aktualizácie	závislé od výrobcu	ručné	automatické každú noc, s návratom na predchádzajúci systém
Šifrovanie disku bez zadávania hesla	zriedka	ručne (LUKS + TPM)	štandardne, kľúč v TPM
Hardvér	vlastný hardvér výrobcu	ľubovoľný	ľubovoľný x86-64, aj vyradený
Zdieľanie kapacity s inými	nie	nie	mesh, voliteľne trh
Reprodukovateľnosť	nie	čiastočne (Docker Compose)	celý systém vrátane aplikácií je jeden zdroj, testovaný vo VM

Cena za tieto vlastnosti je obmedzenie: LosOS nie je všeobecný server. Nedá sa naň doinštalovať ľubovoľný softvér inak než zmenou popisu systému, a to je zámer: box sa nedá dostať do stavu, ktorý nikto nezapísal.

Čo LosOS nie je

• Nie je záloha. Box je jedna kópia; ďalšiu si majiteľ drží inde (klienti Nextcloudu to uľahčujú).
• Nie je hotový produkt. Kapitola 10 hovorí, čo je hotové a čo plánované.