2020年初，一場以新基建之名的數(shù)字基礎設施建設熱潮，讓國人為之興奮。所謂“新基建”也稱為新型基礎設施，主要是指融合了云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興數(shù)字技術的城市基礎設施，2020年4月中央明確“新基建”范圍，包括5G建設、大數(shù)據(jù)中心、人工智能等七大領域。新基建之所以重要，還在于它承擔了推動傳統(tǒng)基礎設施向新型基礎設施轉型的歷史重任，這在十三五與十四五之交具有格外重要的意義。

針對新基建以及大數(shù)據(jù)中心等具體的數(shù)字基礎設施，浪潮作為國內(nèi)老牌技術廠商以及全球第二大服務器廠商，在2020年4月提出了“智算中心”的概念，為大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的演進指明了方向。如果說大規(guī)模數(shù)據(jù)中心強調的是算力、性能、可靠性等，那么智算中心更多強調的是算力的集約化，包括各種異構計算的整合以及云、大數(shù)據(jù)、人工智能等平臺的協(xié)同打通。開放標準、集約高效、普適普惠，是智算中心的基本特征。

從大規(guī)模數(shù)據(jù)中心到智算中心，其核心“操作系統(tǒng)”又將迎來怎樣的變化?2020年11月25日，浪潮在2020云海創(chuàng)新論壇(IIF2020)上發(fā)布了智算中心操作系統(tǒng)，向外界展示了對智算中心操作系統(tǒng)的構想及落地實踐——云海OS完成了全球最大規(guī)模OpenStack單一集群1000節(jié)點的云數(shù)智融合實踐。

(浪潮信息副總裁張東)

浪潮信息副總裁張東表示，浪潮云海OS以開源開放技術為基礎、以新時期用戶需求為出發(fā)點，不斷進化成為開放、融合、敏捷、智能的操作系統(tǒng)，滿足新基建時代智算中心的要求，奠定了政企數(shù)字化轉型“云數(shù)智”融合的基礎，是智算中心的中樞。

浪潮云海OS經(jīng)歷了從虛擬化管理到云數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)的演變，如今又進化為智算中心操作系統(tǒng)，而其底座仍然是開源技術及工業(yè)標準硬件，從而滿足開放標準、普適普惠、集約高效的要求。

　　突破OpenStack大規(guī)模單一集群

在11月25日舉辦的浪潮云海創(chuàng)新論壇2020上，浪潮云海發(fā)布了全球最大規(guī)模OpenStack單一集群達1000節(jié)點的云數(shù)智融合實踐。浪潮云海在2019年就完成了單一集群500節(jié)點的測試，是當時基于OpenStack Rocky版本的全球最大規(guī)模單一集群實踐。本次1000節(jié)點大規(guī)模測試，在規(guī)模、場景、性能等方面進行了全面突破，完成了從500節(jié)點到1000節(jié)點的升級，還刷新了今年4月云海OS所取得的SPEC Cloud IaaS 測試紀錄，實現(xiàn)了量變到質變的躍遷。

中國信通院全程參與了兩次集群的測試。中國信通院云大所副所長栗蔚表示，OpenStack是當前主流的云架構開源項目，逐漸成為高速發(fā)展企業(yè)和成熟企業(yè)基礎IT架構的首選解決方案之一。OpenStack在小規(guī)模部署時，其性能和穩(wěn)定性較為穩(wěn)定，開源特性和良好的社區(qū)支持也為小規(guī)模部署提供了技術參考。隨著企業(yè)探索的不斷深入，大規(guī)模應用的需求越發(fā)迫切，OpenStack大規(guī)模云集群有待突破。

作為全球頂級的開源項目之一，OpenStack已經(jīng)走過了十年的歷程，成為私有云的產(chǎn)業(yè)事實標準以及部分公有云的“底座”，是當前全球部署最為廣泛的開源云軟件。截止2020年，OpenStack發(fā)布了22個版本，社區(qū)里有超過40個項目，全球有超過1000萬的基于OpenStack的計算核心，在全球187個國家和地區(qū)有數(shù)十萬成員。今年10月，OpenStack基金會演進成為Open Infrastructure Foundation開源基礎設施基金會，凸顯了融合人工智能、5G、大數(shù)據(jù)、邊緣計算等新型工作負載的定位。

一方面，OpenStack可以納管和支持融合的工作負載越來越多;另一方面，由于開源技術和復雜組件帶來的局限性，導致當達到一定規(guī)模時，系統(tǒng)的運維難度陡增、并發(fā)性能降低，而通過對系統(tǒng)的合理優(yōu)化方能滿足大規(guī)模節(jié)點部署的應用場景，保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行，這就是浪潮云海OpenStack大規(guī)模單一集群測試的意義所在。

　　更大、更全、更高

浪潮在多年云平臺建設的探索中發(fā)現(xiàn)，大型用戶的云平臺實踐普遍面臨大規(guī)模的挑戰(zhàn)。隨著內(nèi)外部用戶數(shù)量的增長，單一應用和服務的規(guī)模變得愈發(fā)龐大，需要同時部署數(shù)百甚至數(shù)千臺虛擬機。如果使用多個小規(guī)模集群構建云平臺，應用和服務的跨集群部署、管理、升級會變得異常困難甚至無法實現(xiàn)，因此對單一集群的規(guī)模產(chǎn)生了強烈的需求。

針對大型用戶對大規(guī)模云平臺單一集群的需求，浪潮云海團隊在中國信通院的見證下開展了OpenStack大規(guī)模單一集群的測試。浪潮云計算與大數(shù)據(jù)產(chǎn)品線首席架構師亓開元表示，從2019年的OpenStack單一集群500節(jié)點到今年的1000節(jié)點，不僅僅是更大規(guī)模的單一集群，今年還加入了大數(shù)據(jù)和人工智能，測試集群支撐的業(yè)務更全，整體系統(tǒng)達到的更高性能。

本次測試，浪潮云海團隊在短短3天內(nèi)完成了1000臺服務器部署，支撐傳統(tǒng)業(yè)務、云原生業(yè)務、大數(shù)據(jù)業(yè)務、人工智能應用等，并刷新了SPEC Cloud基準測試世界紀錄：OpenStack實現(xiàn)3000個虛擬機高并發(fā)創(chuàng)建，密度可達5萬，30分鐘內(nèi)完成百節(jié)點裸機發(fā)放;容器實現(xiàn)1000節(jié)點管理，3萬POD并發(fā)創(chuàng)建，20萬POD管理，10萬應用管理;存儲實現(xiàn)240節(jié)點管理，10萬卷分布式存儲，單節(jié)點1萬IOPS，單集群240萬IOPS;SDN實現(xiàn)2到7層網(wǎng)絡10萬臺虛擬機統(tǒng)一管理配置，流量靈活調度。

亓開元強調，浪潮公司大力支持OpenStack大規(guī)模單一集群的測試，僅本次測試用的1000臺服務器的成本就高達上億，是直接從生產(chǎn)線拉下來后送入老化線，其目標就是向用戶展示浪潮的交鑰匙工程能力。換言之，本次所測試實現(xiàn)的1000臺OpenStack大規(guī)模單一集群，同樣的方案可以直接部署到用戶的數(shù)據(jù)中心，馬上就可獲得本次測試所實現(xiàn)的各種極致性能，例如金融和電信等行業(yè)都對1000節(jié)點單一集群有著實際需求，因此1000節(jié)點單一集群相應就極具行業(yè)參考規(guī)范價值。

而在1000節(jié)點之后，下一個測試規(guī)模是什么?亓開元介紹，實際上在本次測試中也進行了1000節(jié)點集群的多集群連接測試，未來可以通過多集群方式擴大到上萬節(jié)點，滿足用戶更大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的未來需求。

從云數(shù)據(jù)中心到智算中心

作為OpenStack社區(qū)的重要成員之一，浪潮早在2015年就開始圍繞“開放、融合、敏捷”的理念，以OpenStack為核心構建數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)，通過敏捷開發(fā)的模式實現(xiàn)了虛擬、裸機、容器的統(tǒng)一管理及增強。尤其是在高性能、高效率、高可用、資源融合、多云融合、云數(shù)智融合以及智能運維、智能服務等方面持續(xù)進行優(yōu)化創(chuàng)新，在開源版本基礎上融入了大量企業(yè)級增強和優(yōu)化，打造了云數(shù)智堅實的底座。

實際上，對于云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能計算來說，這是三種不同形態(tài)的計算方式，對于計算資源的要求和調度等有著各自的要求，那么作為智算中心操作系統(tǒng)又是如何實現(xiàn)云數(shù)智融合的呢?這首先就需要對云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等開源技術的深入掌握和深度理解，特別是需要掌握OpenStack云計算“底座”的精深知識以及相關的工程實踐，而這就是1000節(jié)點單一集群測試和實踐的重要價值。

對于浪潮云海OS來說，不僅強調對OpenStack開源技術的掌握，更強調參與開源社區(qū)以及通過自己的實踐來回饋開源社區(qū)。例如在OpenStack第21個版本Ussuri和剛發(fā)布的第22個版本Victoria中，浪潮在代碼提交數(shù)、完成藍圖數(shù)、起草藍圖數(shù)、補丁修復數(shù)和參與人天數(shù)均達到全球前列、中國第一。近年來，浪潮的社區(qū)貢獻主要集中在Nova(計算)、Cinder(塊存儲)、Cyborg(加速)、Vitrage(根因分析)、Manila(文件存儲)等核心模塊，并主導完成Nova通過Cyborg管理加速設備的特性、貢獻Inspur GPU、FPGA、NVMe SSD等硬件設備驅動，有效促進了人工智能、邊緣計算等新興領域的發(fā)展，今年還發(fā)布了Venus智能日志管理開源項目，與業(yè)界共同構建開放統(tǒng)一的智能基礎設施。

而面向云原生領域、滿足用戶容器化場景需求，浪潮基于微服務思想、以應用為中心、面向私有云市場打造的企業(yè)級容器服務平臺，這就是浪潮云海容器云平臺InCloud K8S(簡稱ICK8S)，并于2020年9月發(fā)布了V2.2版本。該版本新增了微服務治理功能，并在應用管理、應用部署、應用中心等方面全面升級，實現(xiàn)針對容器化業(yè)務場景的全面覆蓋。例如在最重要的微服務治理方面，ICK8S實現(xiàn)了無侵入式微服務治理——支持全流量治理、鏈路追蹤、灰度發(fā)布等治理服務，治理實現(xiàn)與業(yè)務開發(fā)的完全解耦，平臺兼容多種微服務框架，已有微服務應用無需額外改造即可平滑遷移。

在面向人工智能和機器學習方面，大數(shù)據(jù)處理平臺浪潮云海Insight入選了Forrester發(fā)布中國預測分析和機器學習市場研究報告《Now Tech: PredictiveAnalytics And Machine Learning In China,Q3 2020》(簡稱PAML)，浪潮與百度、阿里云、騰訊云等企業(yè)入選中國預測分析和機器學習市場第一陣營。浪潮云海Insight平臺具備數(shù)據(jù)智能化分析挖掘、多數(shù)據(jù)源協(xié)同計算、大規(guī)模集群一鍵式部署、異構平臺混合部署與資源精細化管理等領先技術特性。

正是有了前期在云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等領域的技術布局，如今浪潮云海OS才有可能升級到智算中心操作系統(tǒng)，特別是實踐了1000節(jié)點大規(guī)模單一融合集群。浪潮以OpenStack、K8S等開放基礎設施為底座，融入AIOps和人工智能訓練推理平臺，構建云數(shù)智一體化平臺并提供智能化服務。“智算中心操作系統(tǒng)是智算中心的靈魂，能夠有效聯(lián)接下層硬件和上層服務，異構融合多種算力和多元場景，敏捷應對不同智算需求，以智能驅動創(chuàng)新”，浪潮信息副總裁張東就此表示。

總結來說：浪潮云海OS向智算中心操作系統(tǒng)的升級，是面向未來政企用戶需求而提前進行的布局。浪潮作為互聯(lián)網(wǎng)市場的第一大服務器廠商，將互聯(lián)網(wǎng)對于新興技術的需求以及相應的技術方案沉淀和積累下來，再向傳統(tǒng)政企用戶擴散。無論是云原生、大數(shù)據(jù)和人工智能等，真正要全面進入政企應用還要幾年的時間，而浪潮智算中心操作系統(tǒng)不僅為新基建樹立了新標桿，更是為十四五的政企數(shù)字化轉型立下了新標桿!

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