浪潮首款國產(chǎn)云計算中心OS應(yīng)對5大挑戰(zhàn)
【IT168 資訊】
▲浪潮系統(tǒng)軟件總監(jiān)兼云計算產(chǎn)品研發(fā)部總經(jīng)理張東
硬件是基礎(chǔ)，軟件就是靈魂。云計算數(shù)據(jù)中心里面同樣需要類似“操作系統(tǒng)”一樣的系統(tǒng)軟件，即可稱之為“云計算中心操作系統(tǒng)”。不過，在浪潮看來，目前的系統(tǒng)軟件還難以應(yīng)對云計算環(huán)境所帶來的諸多挑戰(zhàn)，為此，浪潮提出了“云計算中心操作系統(tǒng)”的架構(gòu)，并計劃于今年四季度推出其自主設(shè)計的云海OS產(chǎn)品。
▲浪潮云海OS界面
▲浪潮云海OS界面
張東在演講中指出，從產(chǎn)品形態(tài)上來講，云計算中心需要一個“產(chǎn)品化”的操作系統(tǒng)，且與硬件和應(yīng)用相互獨立。目前有一些云計算中心也有系統(tǒng)軟件，但卻是與硬件、應(yīng)用捆綁在一起的，缺少獨立性。作為產(chǎn)品化的云計算操作系統(tǒng)，其特征表現(xiàn)在：可以單獨獲得，可以復(fù)制、易部署，與硬件與應(yīng)用有清晰的接口，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，能夠支撐多種硬件與應(yīng)用，采用模塊化設(shè)計，可以讓用戶根據(jù)需要選擇安裝不同功能模塊。
那么，從具體需求應(yīng)用來分析，云計算中心對系統(tǒng)軟件的挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在哪些方面呢?主要在以下五點：
1)資源的高效利用：在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心環(huán)境中，硬件是獨立的，一般每臺機器上裝一個操作系統(tǒng)，每幾臺機器裝一個集群、負(fù)載均衡或HA軟件，共同運行一個應(yīng)用，比如這幾臺運行數(shù)據(jù)庫，那幾臺運行WEB，還有幾臺是跑郵件。當(dāng)這些應(yīng)用負(fù)載增加需要擴展資源時，往往只能增加機器，從而造成了平均利用率很低的局面。據(jù)統(tǒng)計，在分布式計算環(huán)境中，高達(dá)85%的計算資源被閑置，無法實現(xiàn)資源的有效調(diào)度，既造成了資源的低效，又造成了成本和能源的浪費。因此，如何提高資源的利用率是云計算數(shù)據(jù)中心首要解決的問題。
2)大規(guī)模數(shù)據(jù)處理：目前傳統(tǒng)操作系統(tǒng)以文件方式進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，而一般文件存放在本地或后端集中式存儲系統(tǒng)中，因此，在面臨大規(guī)模數(shù)據(jù)處理訪問時，瓶頸就會非常嚴(yán)重。由于數(shù)據(jù)供應(yīng)不上，反過來也會影響計算資源的有效利用率。另外，傳統(tǒng)系統(tǒng)軟件缺乏標(biāo)準(zhǔn)化和抽象化的分布式數(shù)據(jù)處理接口，使得應(yīng)用軟件在不同的系統(tǒng)中間遷移非常困難，進(jìn)而使應(yīng)用軟件的開發(fā)效率較低。
3)持續(xù)穩(wěn)定的服務(wù)：采用傳統(tǒng)的HA方式，系統(tǒng)可用性很難達(dá)到99.999%，而且傳統(tǒng)HA方式切換時間較長，也無法完全滿足應(yīng)用軟件永遠(yuǎn)在線的要求。另外，采用集中式存儲，數(shù)據(jù)的可用性無法滿足要求，并對數(shù)據(jù)安全也帶來了挑戰(zhàn)。
4)方便易用的管理：沒有形成統(tǒng)一的軟硬件管理，龐大系統(tǒng)的管理運維困難，成本不斷攀升。
5)資源的安全可靠：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心租戶間的資源是完全隔離的，系統(tǒng)軟件沒有考慮云計算環(huán)境下多租戶間資源共享情況下的安全隔離。另外，云計算環(huán)境對于數(shù)據(jù)隱私保護、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)完整性的要求都非常高，傳統(tǒng)的系統(tǒng)軟件也難以應(yīng)付。
張東指出，未來的云計算數(shù)據(jù)中心需要有實現(xiàn)軟硬件資源高效管理和利用、提供持續(xù)穩(wěn)定的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理服務(wù)、安全可靠的系統(tǒng)軟件。普通操作系統(tǒng)與云計算中心操作系統(tǒng)的架構(gòu)圖如下所示：
▲普通操作系統(tǒng)
▲云計算中心操作系統(tǒng)
比較來看，云計算中心操作系統(tǒng)面對的是擁有成千上萬臺服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)中心環(huán)境，因此，其抽象層也就是虛擬層，要將多種異構(gòu)資源進(jìn)行虛擬化，然后在這基礎(chǔ)上提供部署管理、用戶管理、節(jié)能管理、計量管理、軟硬件資源管理、資源調(diào)度管理、分布式數(shù)據(jù)管理和多租戶安全管理等服務(wù)，***為用戶提供統(tǒng)一的系統(tǒng)接口，方便所有用戶軟件在不同的系統(tǒng)中進(jìn)行自由的遷移和快速開發(fā)。其中，關(guān)鍵技術(shù)主要有資源的虛擬化、分布式的數(shù)據(jù)管理以及按需服務(wù)的資源聚集管理和調(diào)度。
▲浪潮云海OS架構(gòu)
正是基于以上的理解，浪潮已經(jīng)在研制新型的云計算中心操作系統(tǒng)，即“云海OS”。據(jù)張東介紹，浪潮云海OS的主要特征包括:支持異構(gòu)硬件平臺，基于塊設(shè)備的分布式存儲管理，支持資源動態(tài)流轉(zhuǎn)，單個數(shù)據(jù)中心管理計算機數(shù)量不少于5000，數(shù)據(jù)存儲容量不少于50PB，總體可用性達(dá)到99.99%，支持百萬量級虛擬資源與虛擬進(jìn)程的管理。
張東表示，浪潮計劃在今年四季度推出云海OS 1.0，2011年和2012年會相繼推出2.0版本和3.0版本。
