Úvod
Motivácia
Fotky, dokumenty, kalendár a kód väčšiny ľudí ležia v cudzích cloudoch. Alternatíva, vlastný server, znamená údržbu: prihlasovať sa, aktualizovať, sledovať, či niečo nespadlo, a po čase nevedieť, v akom stave server vlastne je. Pritom doma alebo v kancelárii často stojí vyradené mini-PC, ktoré väčšinu dňa nerobí nič.
LosOS vznikol z dvoch otázok. Prvá: dá sa postaviť server, ktorý sa po inštalácii už nikdy nemusí spravovať inak než klikaním na webovej stránke, a ktorý sa sám opraví, keď sa niečo pokazí? Druhá: dá sa voľný disk a procesor takého servera bezpečne požičať iným ľuďom v sieti, a raz za to aj dostať zaplatené?
Cieľ práce
Cieľom je navrhnúť, implementovať, nainštalovať a zdokumentovať operačný systém pre takéto zariadenie (v práci ho voláme box), ktorý:
- sa spravuje len cez webové rozhranie, bez SSH a bez shellu;
- je bezstavový: pri každom štarte sa postaví nanovo z jedného textového popisu, takže nemôže „zvetrať“ do stavu, ktorý nikto nezapísal;
- chráni dáta šifrovaním disku s kľúčom v čipe TPM a bootuje bez obsluhy;
- poskytuje vlastný cloud (Nextcloud) a hosting kódu (Forgejo);
- sa voliteľne pripája do siete ďalších boxov (mesh) a požičiava im voľný disk a procesor podľa pravidiel, ktoré určí majiteľ;
- má pripravený trh, cez ktorý sa požičaná kapacita dá predávať.
Rozsah a čo práca nie je
Práca pokrýva operačný systém a jeho riadiacu rovinu: NixOS moduly, démon v Ruste, webové rozhranie, inštalátor, serverovú stranu siete (edge) a testy. Aplikácie samotné (Nextcloud, Forgejo, Kubernetes, Longhorn) sú prevzaté hotové projekty; práca ich konfiguruje, tematicky zjednocuje a izoluje, ale nemení ich kód.
Ukážka systému prebieha vo virtuálnom stroji, nie na fyzickom mini-PC. Tento spôsob bol s konzultantom dohodnutý, aby obhajoba nezávisela od sieťového pripojenia boxu v škole. Obraz pre virtuálny stroj sa zostavuje z toho istého zdroja ako inštalačné médium pre hardvér, takže komisia vidí presne ten systém, ktorý sa inštaluje na fyzický počítač.
Metodika
Projekt je verejný repozitár na GitHube s históriou každej zmeny. Pracovný postup bol pri každom kroku rovnaký:
- zapísať návrh a jeho zdôvodnenie (do hlavičky súboru alebo do dokumentácie);
- implementovať;
- pokryť testom, ktorý zlyhá, keď niekto rozhodnutie neskôr zmení;
- nechať zmenu prejsť kontinuálnou integráciou (CI) a ukážkou vo virtuálnom stroji.
Veľká časť kódu vznikla s pomocou AI asistenta ako nástroja. Rozhodnutia o architektúre, výber technológií, recenzia každej zmeny a overenie, že sa systém správa tak, ako tvrdí, boli prácou autora; v histórii repozitára je pri každej zmene vidieť, čo bolo navrhnuté, čo bolo vrátené a prečo. Kapitola 7 opisuje aj nezávislú kritickú recenziu, ktorú autor dal urobiť nad vlastným projektom, a ako sa jej nálezy opravili.
Štruktúra dokumentu
Kapitoly 2 a 3 odpovedajú na prvý bod zadania (funkcionality, možnosti a architektúra). Kapitoly 4 až 7 na druhý bod (kernel, inštalácia, konfigurácia, overenie). Kapitola 8 je cenová ponuka, kapitola 9 opisuje dokumentáciu projektu a kapitola 10 je záver. Prílohy obsahujú slovník, zoznam testov, štruktúru repozitára a zdroje.