淺談國產(chǎn)服務(wù)器云計算

隨著云計算技術(shù)的不斷發(fā)展，國產(chǎn)云計算解決方案也隨之慢慢崛起，盡管當(dāng)前中國企業(yè)服務(wù)器虛擬化率僅大約40%，低于成熟的全球市場80%的虛擬化率，但卻涌現(xiàn)出一大批提供云計算解決方案的廠家，代表廠家有：云宏、迅達(dá)云、華為、騰訊、阿里、烽火、天津麒麟、浪潮、優(yōu)刻得、希云、DaoCloud等。 為了定制符合國情的解決方案，近幾年來，國產(chǎn)服務(wù)器云計算以越來越完善的功能、更高品質(zhì)的服務(wù)，以及更具競爭力的成本逐漸在市場上占有一席之地。國產(chǎn)服務(wù)器中使用的CPU芯片，具有代表性的有：龍芯、飛騰、兆芯(x86)、申威等;常用的國產(chǎn)操作系統(tǒng)有：銀河麒麟、中標(biāo)麒麟、湖南麒麟、紅旗Linux、深度Linux(Deepin)、SPG思普 (SPGnux)等?；趪a(chǎn)服務(wù)器云計算解決方案自主可控的優(yōu)勢，一般用于某個領(lǐng)域的開發(fā)或安全部門中。

架構(gòu)設(shè)計

不管是哪種云計算解決方案，都基于客戶需求對硬件(cpu，內(nèi)存，硬盤，交換機(jī)等)和軟件(操作系統(tǒng)，云平臺等)進(jìn)行選型。當(dāng)前國際比較火熱的云管平臺-openstack，典型的解決方案是centos操作系統(tǒng)+kvm虛擬化，其他云計算廠家大部分也是類似的方案。而我們知道，國產(chǎn)CPU芯片，譬如飛騰，是無法安裝centos操作系統(tǒng)的。因此，某些國際領(lǐng)先的云計算解決方案，對于我們來說，或許會“水土不服”。當(dāng)然，如果要在國產(chǎn)CPU芯片上安裝kvm虛擬化，也可以通過定制國產(chǎn)操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，或許實(shí)現(xiàn)起來有點(diǎn)難度，但應(yīng)該可以被攻克。 虛擬化就是將底層的一臺設(shè)備虛擬成多臺邏輯設(shè)備，并將虛擬出來的資源分配給用戶使用，目的是能夠充分利用硬件設(shè)備，降低成本，提供更多的服務(wù)。當(dāng)有業(yè)務(wù)請求時，就去申請這些虛擬資源，不需要時就釋放，且各業(yè)務(wù)都可以獨(dú)立運(yùn)行互不影響。不管是何種云計算解決方案，都采用如下的架構(gòu)圖。

國產(chǎn)服務(wù)器云計算架構(gòu)圖

從架構(gòu)圖可以看出，最底層的是硬件設(shè)備層，包括：服務(wù)器，存儲，交換機(jī)，路由器等。服務(wù)器使用的是龍芯、飛騰等國產(chǎn)CPU芯片，存儲及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)需求選型。上一層是虛擬化層，主要是將硬件設(shè)備層的資源進(jìn)行計算資源虛擬化，存儲資源虛擬化及網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化。最上層就是應(yīng)用層，利用虛擬出來的各種資源創(chuàng)建os，一般的云平臺已經(jīng)能夠支持大部分的windows和linux操作系統(tǒng)。將創(chuàng)建好的os分配給用戶后，用戶就可以自行安裝各種app辦公了。

組網(wǎng)圖

好的組網(wǎng)方案可以提供更高級別的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量和安全保障。服務(wù)器一般劃分管理網(wǎng)，業(yè)務(wù)網(wǎng)及存儲網(wǎng)，建議這三種網(wǎng)絡(luò)互相隔離，且具備高可靠性。如下組網(wǎng)圖是基于設(shè)備資源受限的情況下設(shè)計的一種組網(wǎng)圖，僅供實(shí)驗(yàn)室環(huán)境使用，不適合生產(chǎn)環(huán)境使用。

組網(wǎng)圖

從圖中可以看出，云平臺支持異構(gòu)服務(wù)器類型：國產(chǎn)服務(wù)器及x86服務(wù)器，異構(gòu)存儲類型：分布式存儲及本地存儲，各類型網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行隔離。由于設(shè)備資源受限，部分設(shè)備既充當(dāng)管理節(jié)點(diǎn)角色，也充當(dāng)計算節(jié)點(diǎn)角色。由于沒有多余的網(wǎng)口，所以管理網(wǎng)，業(yè)務(wù)網(wǎng)，存儲網(wǎng)沒有做bond。但是建議生產(chǎn)環(huán)境盡量對各網(wǎng)絡(luò)類型做高可靠設(shè)計，確保業(yè)務(wù)的高可靠性。如上的組網(wǎng)圖也可以改成高可靠性，管理口和業(yè)務(wù)口兩個網(wǎng)口做bond，每個網(wǎng)口既做管理網(wǎng)功能，也做業(yè)務(wù)網(wǎng)功能，同時vlan 90和vlan 91合并成一個vlan，但是這種設(shè)計存在安全風(fēng)險，用戶可以通過業(yè)務(wù)口直連管理網(wǎng)，進(jìn)而在后臺進(jìn)行各種操作。

優(yōu)點(diǎn)

盡管當(dāng)前的國產(chǎn)服務(wù)器云計算技術(shù)水平低于全球水平，但它同樣具備云平臺基礎(chǔ)功能、運(yùn)維系統(tǒng)功能、故障恢復(fù)功能、資源調(diào)配功能及異構(gòu)納管功能。從國內(nèi)已經(jīng)擁有許多符合國情的案例經(jīng)驗(yàn)來看，國產(chǎn)服務(wù)器云計算不僅在技術(shù)能力上有所保障，而且極大降低了部署成本，未來將會以有競爭力的成本優(yōu)勢、良好的關(guān)系以及靈活的定制能力，搶占國外供應(yīng)商市場份額。

缺點(diǎn)

國產(chǎn)服務(wù)器云計算尚處于探索前進(jìn)階段，導(dǎo)致在部署或使用過程中會碰到比較多的問題，這需要工程師一個個排查解決。一方面需要投入比較多的人力，另一方面其穩(wěn)定性和性能相對來說也比較薄弱，需繼續(xù)改進(jìn)。

烽火實(shí)踐總結(jié)

很多廠家參加了由中國信息通信研究院發(fā)起的“國產(chǎn)化服務(wù)器云計算軟件兼容性比測”活動，活動主要評測兩方面內(nèi)容：一是各云計算軟件與國產(chǎn)CPU芯片、國產(chǎn)服務(wù)器操作系統(tǒng)的兼容適配情況;二是針對可以兼容適配的組合進(jìn)行性能評測。其中云平臺測試項(xiàng)目包括6大類：云平臺基礎(chǔ)功能、運(yùn)維系統(tǒng)功能、故障恢復(fù)功能、資源調(diào)配功能、異構(gòu)納管功能及平臺性能。 烽火云平臺FitOS在參測時，采用上述架構(gòu)及具備高可靠性的組網(wǎng)方案，使用3臺國產(chǎn)天玥服務(wù)器(飛騰CPU芯片)加一臺烽火X86服務(wù)器。測試結(jié)果能夠很好的滿足測試項(xiàng)，得到了專家的認(rèn)可。烽火云平臺FitOS的比測結(jié)果，很好的說明了國產(chǎn)服務(wù)器云計算已經(jīng)越來越成熟，滿足了絕大客戶的需求。只要我們堅(jiān)持走國產(chǎn)自主研究道路，相信國產(chǎn)服務(wù)器云計算在不久的將來能夠全面開花，走向國際化。

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