ZD至頂網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)頻道 06月27日 北京報(bào)道：由于每天都在服務(wù)千萬(wàn)甚至以億級(jí)別計(jì)算的用戶數(shù)，中國(guó)的電信運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)可以說(shuō)是最繁忙的計(jì)算環(huán)境之一。運(yùn)營(yíng)商的IT系統(tǒng)也都每分每秒在接受著業(yè)務(wù)的嚴(yán)苛考驗(yàn)。同時(shí)，運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)也在發(fā)生變化，除了語(yǔ)音服務(wù)，運(yùn)營(yíng)商正在提供越來(lái)越多的數(shù)據(jù)和流量服務(wù)，甚至是云計(jì)算服務(wù)。這就反過(guò)來(lái)要求運(yùn)營(yíng)商的底層技術(shù)架構(gòu)也要實(shí)時(shí)演化。
中國(guó)移動(dòng)蘇州研發(fā)中心（以下簡(jiǎn)稱：蘇研）是中國(guó)移動(dòng)專門(mén)為云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)研發(fā)而設(shè)立的機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)成立于2014年7月，主要負(fù)責(zé)云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、以及IT技術(shù)支撐系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)研發(fā)，在中國(guó)移動(dòng)的整體產(chǎn)品研發(fā)結(jié)構(gòu)中也處在頂層設(shè)計(jì)階段。因此蘇研對(duì)大型數(shù)據(jù)中心和底層技術(shù)實(shí)踐的思考對(duì)外界有很強(qiáng)的借鑒意義。
為此，ZD至頂網(wǎng)總編輯高飛與中國(guó)移動(dòng)蘇州研發(fā)中心云計(jì)算產(chǎn)品部副總經(jīng)理張志宏進(jìn)行獨(dú)家對(duì)話。在采訪中，張志宏分別從軟件定義、開(kāi)源，以及云計(jì)算的多個(gè)角度闡述了未來(lái)IT系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律，并以中國(guó)移動(dòng)為例，從底層計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)，再到上層管理平臺(tái)的整體體系構(gòu)成，進(jìn)行了詳盡的分享。
在張志宏看來(lái)，談及云計(jì)算的目標(biāo)就是要快速、按需的去交付服務(wù)，這勢(shì)必需要通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)IT系統(tǒng)的靈活性， “今天的云計(jì)算必然要用到軟件定義的相關(guān)技術(shù)。在未來(lái)，包括計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)都將實(shí)現(xiàn)軟件化。”
先有軟件定義再有云計(jì)算
軟件定義基礎(chǔ)架構(gòu)分為計(jì)算，存儲(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)方面。不同行業(yè)和企業(yè)對(duì)如何分階段實(shí)時(shí)這些技術(shù)存在不同的理解。張志宏認(rèn)為，從工程實(shí)現(xiàn)的角度，軟件定義計(jì)算（SDC）和軟件定義存儲(chǔ)(SDS)是相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易，而且也有比較好的軟件支持平臺(tái)，即OpenStack。根據(jù)Intel之前一份關(guān)于SDI技術(shù)報(bào)告的觀點(diǎn):在 2016 年之前，企業(yè) IT 部門(mén)通常在概念驗(yàn)證部署中使用 OpenStack。蘇研則驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)，甚至走的更加靠前，很早就部署了OpenStack。從實(shí)踐情況來(lái)看， 這項(xiàng)技術(shù)也發(fā)揮了很大作用，尤其是通過(guò)軟件方式解決各種異構(gòu)虛擬化平臺(tái)間的兼容問(wèn)題。
張志宏以存儲(chǔ)舉例，不同的存儲(chǔ)模式，如分布式文件系統(tǒng)、分布式塊存儲(chǔ)、分布式對(duì)象存儲(chǔ)等，接口都不一樣。但對(duì)存儲(chǔ)底層實(shí)現(xiàn)軟件化之后，通過(guò)OpenStack平臺(tái)就能夠?qū)Σ煌愋偷拇鎯?chǔ)架構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一管理。“特別是目前出現(xiàn)的分布式存儲(chǔ)，本身完全就是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的，所以從趨勢(shì)上看，基于軟件的分布式存儲(chǔ)必然會(huì)替代傳統(tǒng)盤(pán)陣設(shè)備。從這個(gè)角度看，軟件定義本身實(shí)際上也是由業(yè)務(wù)需求所自然形成的。”
除了SDS和SDC，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言，軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）是非常重要的另一環(huán)，如Open Flow等技術(shù)的出現(xiàn)，打開(kāi)了一扇通往底層流量控制的大門(mén)。不過(guò)張志宏表示，“目前通過(guò)SDN去控制虛擬交換機(jī)的方式，由于軟件和硬件之間耦合度還是比較高，像中國(guó)移動(dòng)現(xiàn)網(wǎng)里用的很多設(shè)備，包括NFV、虛擬防火墻、虛擬交換機(jī)、虛擬服務(wù)器、負(fù)載均衡等，都要通過(guò)廠商專有的SDN平臺(tái)去控制，實(shí)際上在很多方面并沒(méi)有非常開(kāi)放，所以我們希望今后軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）能夠進(jìn)一步得到規(guī)范。”
盡管還存在一些應(yīng)用挑戰(zhàn)，但總體來(lái)說(shuō)軟件定義的潮流不可逆轉(zhuǎn)。張志宏提到， OpenStack本身就是一個(gè)典型的軟件化成功案例，它利用插件的模式，將云計(jì)算中，包括計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的體系架構(gòu)進(jìn)行了統(tǒng)一，從而讓任意功能都能夠更容易的整合到開(kāi)源平臺(tái)中去，當(dāng)前大部分基于OpenStack的云計(jì)算平臺(tái)，也都是以開(kāi)源技術(shù)為基礎(chǔ)利用軟件定義的架構(gòu)去實(shí)現(xiàn)的。另外從業(yè)界的主流觀點(diǎn)來(lái)看，目前現(xiàn)有X86架構(gòu)在底層可以很好的支持面向軟件定義的資源管理，如利用SDN及NFV技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化接口，優(yōu)化底層硬件設(shè)備和通信軟件的IT資源，而類似DPDK、Quick Assist等技術(shù)所具備的可擴(kuò)展和業(yè)務(wù)編排能力，還進(jìn)一步加強(qiáng)了運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)優(yōu)化能力。
開(kāi)源、軟件定義、自主研發(fā)：一個(gè)都不能少
在采訪中，張志宏非常詳細(xì)的就蘇研的情況，從計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全、管理等多個(gè)維度闡述了中國(guó)移動(dòng)云計(jì)算的技術(shù)體系。
據(jù)悉，這個(gè)體系底層服務(wù)器全部采用了X86體系架構(gòu)，而云計(jì)算產(chǎn)品則基于底層自主定制的Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。對(duì)資源層的虛擬化主要是在OpenStack架構(gòu)的基礎(chǔ)上自主研發(fā)，蘇研有一個(gè)Linux團(tuán)隊(duì)，專門(mén)負(fù)責(zé)底層操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工作。在存儲(chǔ)方面則有三款產(chǎn)品，包括塊存儲(chǔ)、對(duì)象存儲(chǔ)，以及文件系統(tǒng)，都基于開(kāi)源系統(tǒng)自主研發(fā)。張志宏表示，“中國(guó)移動(dòng)的存儲(chǔ)產(chǎn)品都已經(jīng)通過(guò)了OpenStack的框架，主要包括KVM等。但在中國(guó)移動(dòng)的現(xiàn)網(wǎng)中，也還大量應(yīng)用像VMware、思杰，微軟的Hyper-V等產(chǎn)品，目前這些不同廠商產(chǎn)品都實(shí)現(xiàn)了在OpenStack平臺(tái)上的統(tǒng)一管理，所以軟件定義計(jì)算（SDC）在中國(guó)移動(dòng)的IT系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)起來(lái)難度并不很大。”
在網(wǎng)絡(luò)方面，中國(guó)移動(dòng)制定了兩種策略，對(duì)于200個(gè)節(jié)點(diǎn)以下較小規(guī)模的應(yīng)用場(chǎng)景，采用OpenStack原生的開(kāi)源體系進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。而對(duì)于需要上千節(jié)點(diǎn)的大型應(yīng)用場(chǎng)景，中國(guó)移動(dòng)采用了第三方設(shè)備商提供的SDN專業(yè)解決方案進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。張志宏表示，“OpenStack在設(shè)計(jì)上可能還有一些問(wèn)題，所以我們主要應(yīng)用在較小規(guī)模的場(chǎng)景中。而在一些大型場(chǎng)景中我們還是積極采用了第三方廠商的SDN解決方案，其中包括華為、中興、華三、上海貝爾等在內(nèi)的多種方案，目前這些方案都已經(jīng)得到了中國(guó)移動(dòng)的商用驗(yàn)證，基于OpenStack接口標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)整個(gè)業(yè)務(wù)流程可以做到統(tǒng)一管控。”
在安全方面，中國(guó)移動(dòng)目前有一系列的安全產(chǎn)品，包括IDS、防火墻等產(chǎn)品主要也都是通過(guò)軟件方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，中國(guó)移動(dòng)基于Docker容器技術(shù)開(kāi)發(fā)了一款數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)，張志宏表示，“這一體系實(shí)際是用來(lái)解決中國(guó)移動(dòng)現(xiàn)有的一些業(yè)務(wù)問(wèn)題，比如IT系統(tǒng)向云遷移、細(xì)化等工作。而容器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，它相比虛擬化能夠更快速的去部署網(wǎng)絡(luò)，提高資源利用率，而這套體系也是基于開(kāi)源的。”
在管理平臺(tái)方面，中國(guó)移動(dòng)有一套能夠跨資源池進(jìn)行管理的平臺(tái)，叫做BCOP，它主要負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)云平臺(tái)，包括服務(wù)、門(mén)戶、運(yùn)營(yíng)在內(nèi)的多個(gè)平臺(tái)的統(tǒng)一管理工作，具備跨資源池的管理能力。此外，中國(guó)移動(dòng)還在為公有云建立南方基地，在廣州已經(jīng)擁有相當(dāng)數(shù)量的服務(wù)器，之后還會(huì)在北方的哈爾濱、長(zhǎng)沙等地建立更多的數(shù)據(jù)中心。張志宏表示，“每一個(gè)數(shù)據(jù)中心在我們的架構(gòu)中都可以被視為一個(gè)資源池，這些資源池里面除了計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)是基于軟件方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的以外，中國(guó)移動(dòng)還專門(mén)部署了一個(gè)叫Clould Master的管理平臺(tái)，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)資源池的運(yùn)維工作。”
從以上情況來(lái)看，中國(guó)移動(dòng)的技術(shù)體系基本都涉及到了軟件定義和開(kāi)源的相關(guān)技術(shù)，同時(shí)進(jìn)行了大量的針對(duì)自身需求自主開(kāi)發(fā)。當(dāng)然，這也和蘇研強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)能力密不可分。
未來(lái)的數(shù)據(jù)中心是一個(gè)“智子”
談及對(duì)未來(lái)IT軟硬件技術(shù)架構(gòu)的發(fā)展。在數(shù)據(jù)中心層面，張志宏認(rèn)為，現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心還是一個(gè)非常龐大的設(shè)施，而未來(lái)數(shù)據(jù)中心很可能將具備高度智能化，也會(huì)應(yīng)用量子計(jì)算等技術(shù)，這會(huì)完全顛覆對(duì)現(xiàn)在對(duì)數(shù)據(jù)中心的一般認(rèn)知。到那時(shí)，將不會(huì)存在計(jì)算資源匱乏的情況，計(jì)算資源可以更加敏捷和靈活的交付（因此也不存在浪費(fèi)和被硬件設(shè)備所限制）。
在運(yùn)維管理層面，張志宏表示，將來(lái)在運(yùn)維工作中會(huì)大量采用人工智能（結(jié)合軟件定義）、認(rèn)知計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的運(yùn)維。
據(jù)介紹，中國(guó)移動(dòng)蘇州研發(fā)中心目前已經(jīng)開(kāi)展了一些智能化的初步嘗試，蘇研的大數(shù)據(jù)部門(mén)通過(guò)一個(gè)日志分析系統(tǒng)，并結(jié)合大數(shù)據(jù)等資源，能夠?qū)φ麄€(gè)云平臺(tái)中所有日志進(jìn)行統(tǒng)一的智能分析，并對(duì)故障與故障相關(guān)信息進(jìn)行時(shí)間、空間的進(jìn)一步關(guān)聯(lián)分析。
在未來(lái)，一個(gè)終極的數(shù)據(jù)中心會(huì)是什么樣子？張志宏給出了一個(gè)非常富有想象力的回答。 “未來(lái)數(shù)據(jù)中心或許會(huì)包括量子計(jì)算在內(nèi)，體積應(yīng)該像《三體》里面的‘智子’那么小，但卻具備強(qiáng)大的計(jì)算能力。這或許就是一個(gè)未來(lái)世界中的數(shù)據(jù)中心的面貌。”
