浪潮首款國產(chǎn)云計算中心OS應對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,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,并計劃于今年四季度推出其自主設計的云海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,可以復制、易部署,與硬件與應用有清晰的接口,統(tǒng)一標準和規(guī)范,能夠支撐多種硬件與應用,采用模塊化設計,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、負載均衡或HA軟件,共同運行一個應用,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。當這些應用負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,瓶頸就會非常嚴重。由于數(shù)據(jù)供應不上,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)軟件缺乏標準化和抽象化的分布式數(shù)據(jù)處理接口,使得應用軟件在不同的系統(tǒng)中間遷移非常困難,進而使應用軟件的開發(fā)效率較低。
3)持續(xù)穩(wěn)定的服務:采用傳統(tǒng)的HA方式,系統(tǒng)可用性很難達到99.999%,而且傳統(tǒng)HA方式切換時間較長,也無法完全滿足應用軟件永遠在線的要求。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、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器、存儲和網(wǎng)絡設備的數(shù)據(jù)中心環(huán)境,因此,其抽象層也就是虛擬層,要將多種異構資源進行虛擬化,然后在這基礎上提供部署管理、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,***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)中進行自由的遷移和快速開發(fā)。其中,關鍵技術主要有資源的虛擬化、分布式的數(shù)據(jù)管理以及按需服務的資源聚集管理和調(diào)度。
▲浪潮云海OS架構
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:支持異構硬件平臺,基于塊設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,總體可用性達到99.99%,支持百萬量級虛擬資源與虛擬進程的管理。
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。