
觀(guān)察者網(wǎng):《國家“十二五”規劃綱要》把云計算列為重點(diǎn)發(fā)展的戰略性新興產(chǎn)業(yè),提出構建下一代信息基礎設施,加強云計算服務(wù)平臺建設,科技部“863”計劃也啟動(dòng)了有關(guān)云計算關(guān)鍵技術(shù)與系統方面的國家項目研發(fā)工作。能說(shuō)說(shuō)為何國家對云計算如此重視么?
聶華:云計算是新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組織部分,可以說(shuō)在未來(lái)5-10年,云計算將成為世界各國搶占科技經(jīng)濟發(fā)展制高點(diǎn)的重要突破口。云計算也是信息領(lǐng)域重要的無(wú)形戰場(chǎng),各發(fā)達國家和地區紛紛推出政策支持云計算核心技術(shù)的革新,美國國家標準與技術(shù)研究所2014年發(fā)布了《美國政府云計算技術(shù)路線(xiàn)圖》,歐盟2012年啟動(dòng)了“釋放歐洲云計算潛力”的戰略計劃,我國《國家“十二五”規劃綱要》也把云計算列為重點(diǎn)發(fā)展的戰略性新興產(chǎn)業(yè),提出構建下一代信息基礎設施,加強云計算服務(wù)平臺建設。
另外,基于互聯(lián)網(wǎng)、云計算的信息服務(wù)已無(wú)處不在,例如:搜索引擎、圖片及音視頻共享、地理信息服務(wù)、交通信息服務(wù)、智能電力、智能醫療、遠程教育、智能家庭等網(wǎng)絡(luò )應用。隨著(zhù)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、行業(yè)數字化轉型的發(fā)展趨勢,云計算服務(wù)的用戶(hù)數量與業(yè)務(wù)規模高速擴張,如果不針對云計算發(fā)展新型計算機系統,加快提升系統數據處理和請求處理的吞吐能力,將能耗效率比提高一個(gè)數量級以上,將影響云計算應用的服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)效率,我國在全球云計算業(yè)務(wù)的競爭中將會(huì )收到一定制約,現代服務(wù)業(yè)的發(fā)展也將受到一定的影響。
而隨著(zhù)中國數字經(jīng)濟的發(fā)展,越來(lái)越多的政府機構和企業(yè)組織將業(yè)務(wù)遷移上“云”,數據與信息安全將嚴重依賴(lài)于云計算服務(wù)提供系統的保密性和安全性。可以說(shuō)掌握了云計算數據中心就控制了互聯(lián)網(wǎng)信息,進(jìn)而控制了互聯(lián)網(wǎng),這給國家信息安全、企業(yè)安全和個(gè)人隱私保護帶來(lái)了前所未有的挑戰。
因此,可以說(shuō),沒(méi)有云計算核心技術(shù),就沒(méi)有云時(shí)代話(huà)語(yǔ)權;沒(méi)有云數據中心安全,就沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )信息安全。在此背景下,我國科技部“863”計劃啟動(dòng)了有關(guān)云計算關(guān)鍵技術(shù)與系統方面的項目研發(fā)工作。
觀(guān)察者網(wǎng): 2016 年11 月,曙光全球首款億級并發(fā)云服務(wù)器系統在天津正式量產(chǎn),能解釋一下億次并發(fā)的含義么?有什么作用?
聶華:億級并發(fā)顧名思義,就是可以同時(shí)承載應答一億以上的用戶(hù)并發(fā)的應用需求,目前通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現的各種信息服務(wù),如搜索引擎、地理信息服務(wù)、氣象信息服務(wù)、交通信息服務(wù)等,對于承載相應服務(wù)功能的服務(wù)器來(lái)說(shuō),都是億級并發(fā)應用,每個(gè)應用之間關(guān)聯(lián)度很低,每個(gè)應用自身都很小,對計算的要求也不高,但是它要求遠端服務(wù)器快速對我的應用請求作出應答。云服務(wù)器的誕生,可以大幅提升數據中心、服務(wù)器系統應答海量并發(fā)請求的能力,縮短響應時(shí)間,這對于節約服務(wù)成本、提升用戶(hù)體驗具有重要意義。
觀(guān)察者網(wǎng):從萬(wàn)級并發(fā)到億級并發(fā)的跨越,技術(shù)難點(diǎn)在哪里?
聶華:實(shí)際上,實(shí)現億級并發(fā)在技術(shù)上并非難以逾越,通過(guò)CPU的堆砌同樣能夠實(shí)現,但在實(shí)現億級并發(fā)能力的同時(shí),還能很好的實(shí)現穩定可靠、安全保障、超低功耗、成本可控等特性,這就并非堆砌可以做到的了,這需要我們對云服務(wù)器系統的體系架構進(jìn)行創(chuàng )新性的思考和設計。
觀(guān)察者網(wǎng):曙光的“億級并發(fā)云服務(wù)器系統研制”項目組采用了顛覆傳統的全新架構,請問(wèn)曙光的全新架構有什么過(guò)人之處?
聶華:簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),云服務(wù)器系統的體系架構,及其優(yōu)勢特性涉及以下幾個(gè)層面:
一是創(chuàng )新架構。專(zhuān)為云計算研發(fā)的直連高耦合體系架構CPU 直連網(wǎng)絡(luò )系統,帶來(lái)更高帶寬和更緊耦合度。相比松耦合架構的傳統服務(wù)器集群,云服務(wù)器的內部通信性能有顯著(zhù)提升。
二是高能效比。選用輕量級CPU,高度精簡(jiǎn)架構,同等功耗帶來(lái)更高效能與性能選用Intel Xeon-D系列處理器。這是Intel首個(gè)14nm級的服務(wù)器核心,采用了先進(jìn)的制造工藝,TDP功耗僅45W。產(chǎn)品適合同時(shí)追求低功耗和性能的客戶(hù),適用于動(dòng)態(tài)Web服務(wù)、專(zhuān)用托管和Web高速緩存為主的超大規模輕量型工作負載,以及公有云、暖存儲等領(lǐng)域。此外,由于大量精簡(jiǎn)部件,總體上更加減少了能耗,因此云服務(wù)器擁有更高的性能功耗比。
三是可靠穩定。架構簡(jiǎn)潔,無(wú)芯片組,減少故障率云服務(wù)器的處理器都是SoC架構,集成了南橋、I/O 控制器等部件,減少了服務(wù)器整機系統的故障率。相比傳統架構服務(wù)器,云服務(wù)器的運行將更加穩定。
四是超高密度。高密度服務(wù)器設計,節省設備部署空間云服務(wù)器是高密度服務(wù)器,4U標準機架式機構內集成了32顆低功耗CPU,也就是32個(gè)計算節點(diǎn),比市面上常見(jiàn)的最高密度服務(wù)器還能節省50%的空間。
五是通用性。服務(wù)器級CPU核,X86指令集,以太網(wǎng)絡(luò ),云計算中絕大多數服務(wù)器采用X86指令集架構,要搭建一個(gè)通用性強,能匹配大多數云應用負載的云平臺,X86指令集是最好的選擇。此外,基于以太網(wǎng)的通信協(xié)議也保證了云平臺對各類(lèi)應用的支持。
六是更低成本。選用性?xún)r(jià)比和性能功耗比較高的單路CPU,全面精簡(jiǎn)元器件,大幅降低系統構建成本和云平臺運營(yíng)成本選用Intel Xeon-D系列處理器,給云服務(wù)器帶來(lái)更高的性?xún)r(jià)比和性能功耗比,大幅降低了系統構建成本和云平臺運營(yíng)成本。
七是軟件定義。資源池化,符合云計算按需分配資源需求云計算的核心是按需分配。云服務(wù)器首創(chuàng )的全硬件虛擬化,可保證資源通過(guò)軟件定義的方式,最大程度按需分配云服務(wù)器與超融合服務(wù)器都屬于高密度、融合架構服務(wù)器,超融合服務(wù)器通常是通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現計算存儲虛擬化,而云服務(wù)器則實(shí)現了真正全硬件計算存儲虛擬化,這樣帶來(lái)的好處是,可實(shí)現高度靈活的按需分配資源,最大化利用系統資源響應云計算多種應用場(chǎng)景,成本更低,可靠性更高。