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技術(shù)貢獻解讀 浪潮云海OpenStack X版本技術(shù)貢獻中國第一

2021-11-16 16:14 8244

北京2021年11月16日 /美通社/ -- 10月6日,OpenStack社區(qū)發(fā)布第24個版本 Xena(簡稱X版本),浪潮云海在Nova、Cyborg、Cinder、Masakari、Manila等核心項目的技術(shù)貢獻排名再次獲得中國第一、全球前三,已連續(xù)4個版本榮登社區(qū)技術(shù)貢獻國內(nèi)榜首,引領(lǐng)OpenStack重要技術(shù)發(fā)展。

其中,浪潮云海OS技術(shù)團隊向OpenStack社區(qū)貢獻的可視化日志管理項目 -- Venus,是國內(nèi)首個在智能運維領(lǐng)域貢獻的開源項目。

在此版本中,浪潮云海團隊分別從以下四個方面做了大量技術(shù)貢獻:

一、GPU高級虛擬化功能增強及優(yōu)化

二、加密卷、文件等存儲場景增強優(yōu)化

三、云平臺上穩(wěn)定性和持久內(nèi)存的易用性增強

四、基于Kolla的Venus項目集成實踐,實現(xiàn)生產(chǎn)級鏡像加速部署

一、GPU高級虛擬化功能增強及優(yōu)化

AI技術(shù)快速發(fā)展,市場上對深度學(xué)習(xí)、圖形圖像處理及科學(xué)計算等多種場景的需求不斷增加,但GPU價格昂貴,對云平臺來說,如果一個GPU設(shè)備只能提供給一個虛擬機或物理機使用,GPU的利用率會大大降低。為滿足客戶多臺虛擬機同時使用一個物理GPU,浪潮云海OS團隊基于硬件加速設(shè)備管理項目Cyborg實現(xiàn)了對GPU/vGPU資源的精細化調(diào)度和管理功能,支持根據(jù)vGPU顯存大小進行調(diào)度創(chuàng)建vGPU虛擬機,極大程度上提升GPU資源利用率。

浪潮云海OS可支持GPU高級虛擬化(vGPU)功能,以支持一個GPU設(shè)備(即GPU:vGPU = 1: n(n≥1))啟動多個高性能虛擬機,此時一個物理GPU設(shè)備可支持多臺虛擬機運行,提升GPU對用戶業(yè)務(wù)的并行處理能力。浪潮云海OS操作系統(tǒng)集云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能于一體,作為云數(shù)據(jù)中心的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心資源融合,資源管理及服務(wù)交付,同時支持GPU設(shè)備細粒度、精細化調(diào)度;支持根據(jù)GPU廠商、產(chǎn)品號、名稱等屬性調(diào)度所需的GPU或vGPU設(shè)備。

vGPU設(shè)備管理架構(gòu)
vGPU設(shè)備管理架構(gòu)

浪潮云海OS通過GPU或vGPU設(shè)備為虛擬機提供了無與倫比的圖形性能和應(yīng)用程序兼容性,同時在多個工作負載之間共享GPU以帶來成本效益和可擴展性。

二、加密卷、文件等存儲場景增強優(yōu)化

隨著云平臺規(guī)模的增大,如何保障云平臺的高可用性成為了各個云廠商關(guān)注的熱點話題。浪潮云海OS從真實客戶需求出發(fā),綜合虛擬機、物理機等多種應(yīng)用場景,為客戶提供多平面感知的高可用能力,以下是在X版本貢獻的多項核心技術(shù):

云海OS團隊在文件存儲Manila組件方面貢獻了多個高級功能。例如增加文件存儲回收站功能,通過軟刪除方式將Share放入回收站,回收站中的Share默認(rèn)在七天之后被徹底刪除,進一步提升文件安全性。支持用戶對回收站內(nèi)的Share進行查看、恢復(fù)以及徹底刪除(暫不支持對Share更新、擴容、遷移等操作);管理員和普通用戶默認(rèn)支持使用回收站功能,在一定程度上提升了用戶使用云平臺的安全性,降低由于操作不規(guī)范、誤刪文件等帶來經(jīng)濟損失的可能。

納管卷實現(xiàn)原理
納管卷實現(xiàn)原理

以O(shè)penStack平臺為例,浪潮云海技術(shù)團隊優(yōu)化了核心項目Cinder加密卷的處理邏輯,并將此優(yōu)化推送到社區(qū)。具體來說,卷加密功能是基于LinuxLUKS架構(gòu),在卷掛載到虛擬機之前首先判斷卷的數(shù)據(jù)格式。如果卷數(shù)據(jù)格式非LUKS格式,會將目標(biāo)卷格式化為LUKS之后再映射給虛擬機使用。此種情況下,如果納管存儲上已經(jīng)存在數(shù)據(jù)的卷,就可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險。另外如果目標(biāo)卷是加密類型的,納管時需要有密鑰支持,無密鑰則無法解析加密卷。

卷上傳鏡像架構(gòu)
卷上傳鏡像架構(gòu)

在對接iSCSI協(xié)議的存儲時,卷映射虛擬機后,在宿主機上會生成SCSI相關(guān)協(xié)議的鏈路信息(Multipath、SCSI設(shè)備映射等)。在融合部署cinder-volume服務(wù)與nova-compute服務(wù)時,卷上傳鏡像操作在讀取卷所使用的鏈路信息時,會與虛擬機使用的鏈路信息保持一致。如果上傳鏡像操作處理完時需要解除卷與虛擬機的映射信息,此時也會解除虛擬機所使用的鏈接映射,并造成虛擬機故障。

針對此問題,浪潮云海針對此問題進行了深入研究,設(shè)計修復(fù)方案并完成開發(fā),完成了對云海OS產(chǎn)品的優(yōu)化,并將針對此問題的技術(shù)實現(xiàn)推送到OpenStack開源社區(qū),得到了眾多開源項目維護者及社區(qū)開發(fā)者的認(rèn)可。

三、云平臺上穩(wěn)定性和持久內(nèi)存的易用性增強

主機多平面故障檢測
主機多平面故障檢測

當(dāng)計算集群發(fā)生大規(guī)模故障時,計算資源急劇收縮,可能存在資源不足的情況,此時疏散可能給云平臺造成更大的傷害。另外,計算節(jié)點上云主機根據(jù)承載的業(yè)務(wù)不同,有的業(yè)務(wù)應(yīng)用實例價值高,有的就可能沒那么重要。

如何保障高價值的業(yè)務(wù)優(yōu)先恢復(fù)?

這就需要通過定義用戶業(yè)務(wù)實例的優(yōu)先級,然后通過排隊、熔斷、限流、降級重試等策略保障用戶業(yè)務(wù)的可用性,從而保障云平臺業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性。

PMEM設(shè)備虛擬機離線遷移實現(xiàn)原理
PMEM設(shè)備虛擬機離線遷移實現(xiàn)原理

PMEM設(shè)備虛擬機離線遷移實現(xiàn)時序圖
PMEM設(shè)備虛擬機離線遷移實現(xiàn)時序圖

浪潮云海技術(shù)團隊和英特爾中國CESG ESS部門及英特爾中國OpenStack社區(qū)研發(fā)團隊共同合作,對持久化內(nèi)存(PMEM)進行了深入研究,完善并深度優(yōu)化PMEM設(shè)備虛擬機的相關(guān)功能,例如支持PMEM設(shè)備虛擬機離線遷移,支持將已有的PMEM數(shù)據(jù)的虛擬機遷移到目標(biāo)PMEM服務(wù)器節(jié)點上。

PMEM設(shè)備管理
PMEM設(shè)備管理

為了更進一步實現(xiàn)異構(gòu)加速器設(shè)備的管理,浪潮云海技術(shù)團隊編寫了PMEM設(shè)備的驅(qū)動程序,并將其貢獻到OpenStack Cyborg社區(qū),以支持通過智能加速器設(shè)備管理項目統(tǒng)一管理PMEM設(shè)備,支持PMEM設(shè)備的自動發(fā)現(xiàn)、自動上報、Nova創(chuàng)建虛擬機智能調(diào)度,更好支持虛擬機在創(chuàng)建時請求PMEM設(shè)備。

四、基于Kolla的Venus項目集成實踐,實現(xiàn)生產(chǎn)級鏡像加速部署

作為OpenStack平臺部署項目,Kolla通過構(gòu)建OpenStack容器化組件鏡像,將不同的組件根據(jù)角色配置部署到不同的節(jié)點上,實現(xiàn)了生產(chǎn)級別的鏡像加速部署,最大程度簡化OpenStack部署和運維成本。

Venus項目容器化部署實現(xiàn)原理
Venus項目容器化部署實現(xiàn)原理

Venus是浪潮云海技術(shù)團隊提出的基于OpenStack云平臺的可視化日志管理項目,且已成為OpenStack社區(qū)官方項目,提供了一站式日志采集、清洗、索引、分析、警告、可視化等能力。浪潮云海技術(shù)團隊在Kolla項目中率先集成了Venus,通過Kolla項目分層模式實現(xiàn)Venus鏡像構(gòu)建,Kolla-ansible容器化實現(xiàn)Venus配置文件自動生成、數(shù)據(jù)注冊、創(chuàng)建數(shù)據(jù)及啟動容器化服務(wù)等,從而提升Venus項目的部署效率及后期運維能力。

一直以來,浪潮云海通過在架構(gòu)優(yōu)化、權(quán)威基準(zhǔn)測試、規(guī)?;瘧?yīng)用、社區(qū)貢獻、生態(tài)完善等方面的持續(xù)創(chuàng)新,構(gòu)建了開放、融合、敏捷、智能的云操作系統(tǒng),為各行各業(yè)提供數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級、融合創(chuàng)新的云基礎(chǔ)設(shè)施;同時持續(xù)推動OpenStack等開源技術(shù)在中國及世界范圍的發(fā)展,為打造創(chuàng)新技術(shù)引擎不懈努力著。

未來,浪潮云海在不斷推進OpenStack創(chuàng)新發(fā)展的同時,會努力為更多新興業(yè)務(wù)提供安全可靠的云基礎(chǔ)設(shè)施,為構(gòu)筑云數(shù)智融合的智算底座不懈努力。

消息來源:浪潮
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