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聶華:我國首款億級并發(fā)云服務(wù)器有哪些突破

2016-12-12 15:38:32   作者:   來源:CTI論壇   評論:0  點擊:


  11月29日,曙光公司發(fā)布的全球首款億級并發(fā)云服務(wù)器系統(tǒng)正式量產(chǎn)應(yīng)用。本次發(fā)布的云服務(wù)器是十二五”國家863計劃信息技術(shù)領(lǐng)域“億級并發(fā)云服務(wù)器系統(tǒng)研制”的重大項目成果,采用了全新的國產(chǎn)體系架構(gòu),可有效應(yīng)對億級以上的并發(fā)訪問。其正式量產(chǎn)標志著全球云計算服務(wù)器并發(fā)從“萬”級步入“億”級。那么,這款服務(wù)器有何特色?實現(xiàn)億級并發(fā)技術(shù)難點在哪里呢?觀察者網(wǎng)專訪曙光公司副總裁聶華解答上述疑問。
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  觀察者網(wǎng):《國家“十二五”規(guī)劃綱要》把云計算列為重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),提出構(gòu)建下一代信息基礎(chǔ)設(shè)施,加強云計算服務(wù)平臺建設(shè),科技部“863”計劃也啟動了有關(guān)云計算關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)方面的國家項目研發(fā)工作。能說說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,可以說在未來5-10年,云計算將成為世界各國搶占科技經(jīng)濟發(fā)展制高點的重要突破口。云計算也是信息領(lǐng)域重要的無形戰(zhàn)場,各發(fā)達國家和地區(qū)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)路線圖》,歐盟2012年啟動了“釋放歐洲云計算潛力”的戰(zhàn)略計劃,我國《國家“十二五”規(guī)劃綱要》也把云計算列為重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),提出構(gòu)建下一代信息基礎(chǔ)設(shè)施,加強云計算服務(wù)平臺建設(shè)。
  另外,基于互聯(lián)網(wǎng)、云計算的信息服務(wù)已無處不在,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(yī)療、遠程教育、智能家庭等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展趨勢,云計算服務(wù)的用戶數(shù)量與業(yè)務(wù)規(guī)模高速擴張,如果不針對云計算發(fā)展新型計算機系統(tǒng),加快提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和請求處理的吞吐能力,將能耗效率比提高一個數(shù)量級以上,將影響云計算應(yīng)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)的競爭中將會收到一定制約,現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的發(fā)展也將受到一定的影響。
  而隨著中國數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展,越來越多的政府機構(gòu)和企業(yè)組織將業(yè)務(wù)遷移上“云”,數(shù)據(jù)與信息安全將嚴重依賴于云計算服務(wù)提供系統(tǒng)的保密性和安全性?梢哉f掌握了云計算數(shù)據(jù)中心就控制了互聯(lián)網(wǎng)信息,進而控制了互聯(lián)網(wǎng),這給國家信息安全、企業(yè)安全和個人隱私保護帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。
  因此,可以說,沒有云計算核心技術(shù),就沒有云時代話語權(quán);沒有云數(shù)據(jù)中心安全,就沒有網(wǎng)絡(luò)信息安全。在此背景下,我國科技部“863”計劃啟動了有關(guān)云計算關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)方面的項目研發(fā)工作。
  觀察者網(wǎng): 2016 年11 月,曙光全球首款億級并發(fā)云服務(wù)器系統(tǒng)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,就是可以同時承載應(yīng)答一億以上的用戶并發(fā)的應(yīng)用需求,目前通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)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(yīng)服務(wù)功能的服務(wù)器來說,都是億級并發(fā)應(yīng)用,每個應(yīng)用之間關(guān)聯(lián)度很低,每個應(yīng)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(yīng)用請求作出應(yīng)答。云服務(wù)器的誕生,可以大幅提升數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器系統(tǒng)應(yīng)答海量并發(fā)請求的能力,縮短響應(yīng)時間,這對于節(jié)約服務(wù)成本、提升用戶體驗具有重要意義。
  觀察者網(wǎng):從萬級并發(fā)到億級并發(fā)的跨越,技術(shù)難點在哪里?
  聶華:實際上,實現(xiàn)億級并發(fā)在技術(shù)上并非難以逾越,通過CPU的堆砌同樣能夠?qū)崿F(xiàn),但在實現(xiàn)億級并發(fā)能力的同時,還能很好的實現(xiàn)穩(wěn)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(tǒng)的體系架構(gòu)進行創(chuàng)新性的思考和設(shè)計。
  觀察者網(wǎng):曙光的“億級并發(fā)云服務(wù)器系統(tǒng)研制”項目組采用了顛覆傳統(tǒng)的全新架構(gòu),請問曙光的全新架構(gòu)有什么過人之處?
  聶華:簡單來說,云服務(wù)器系統(tǒng)的體系架構(gòu),及其優(yōu)勢特性涉及以下幾個層面:
  一是創(chuàng)新架構(gòu)。專為云計算研發(fā)的直連高耦合體系架構(gòu)CPU 直連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),帶來更高帶寬和更緊耦合度。相比松耦合架構(gòu)的傳統(tǒng)服務(wù)器集群,云服務(wù)器的內(nèi)部通信性能有顯著提升。
  二是高能效比。選用輕量級CPU,高度精簡架構(gòu),同等功耗帶來更高效能與性能選用Intel Xeon-D系列處理器。這是Intel首個14nm級的服務(wù)器核心,采用了先進的制造工藝,TDP功耗僅45W。產(chǎn)品適合同時追求低功耗和性能的客戶,適用于動態(tài)Web服務(wù)、專用托管和Web高速緩存為主的超大規(guī)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(wěn)定。架構(gòu)簡潔,無芯片組,減少故障率云服務(wù)器的處理器都是SoC架構(gòu),集成了南橋、I/O 控制器等部件,減少了服務(wù)器整機系統(tǒng)的故障率。相比傳統(tǒng)架構(gòu)服務(wù)器,云服務(wù)器的運行將更加穩(wěn)定。
  四是超高密度。高密度服務(wù)器設(shè)計,節(jié)省設(shè)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(gòu)內(nèi)集成了32顆低功耗CPU,也就是32個計算節(jié)點,比市面上常見的最高密度服務(wù)器還能節(jié)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(shù)服務(wù)器采用X86指令集架構(gòu),要搭建一個通用性強,能匹配大多數(shù)云應(yīng)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應(yīng)用的支持。
  六是更低成本。選用性價比和性能功耗比較高的單路CPU,全面精簡元器件,大幅降低系統(tǒng)構(gòu)建成本和云平臺運營成本選用Intel Xeon-D系列處理器,給云服務(wù)器帶來更高的性價比和性能功耗比,大幅降低了系統(tǒng)構(gòu)建成本和云平臺運營成本。
  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(gòu)服務(wù)器,超融合服務(wù)器通常是通過軟件來實現(xiàn)計算存儲虛擬化,而云服務(wù)器則實現(xiàn)了真正全硬件計算存儲虛擬化,這樣帶來的好處是,可實現(xiàn)高度靈活的按需分配資源,最大化利用系統(tǒng)資源響應(yīng)云計算多種應(yīng)用場景,成本更低,可靠性更高。

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