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(xiàn)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(xiàn)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(tuán)隊向OpenStack社區(qū)貢獻(xiàn)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(xiàn)的開源項目。
在此版本中，浪潮云海團(tuán)隊分別從以下四個方面做了大量技術(shù)貢獻(xiàn)：
一、GPU高級虛擬化功能增強(qiáng)及優(yōu)化
二、加密卷、文件等存儲場景增強(qiáng)優(yōu)化
三、云平臺上穩(wěn)定性和持久內(nèi)存的易用性增強(qiáng)
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(qiáng)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(jī)或物理機(jī)使用，GPU的利用率會大大降低。為滿足客戶多臺虛擬機(jī)同時使用一個物理GPU，浪潮云海OS團(tuán)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(xì)化調(diào)度和管理功能，支持根據(jù)vGPU顯存大小進(jìn)行調(diào)度創(chuàng)建vGPU虛擬機(jī)，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(jī)，此時一個物理GPU設(shè)備可支持多臺虛擬機(jī)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(xì)粒度、精細(xì)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)
浪潮云海OS通過GPU或vGPU設(shè)備為虛擬機(jī)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(fù)載之間共享GPU以帶來成本效益和可擴(kuò)展性。
二、加密卷、文件等存儲場景增強(qiáng)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(jī)、物理機(jī)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(xiàn)的多項核心技術(shù)：
云海OS團(tuán)隊在文件存儲Manila組件方面貢獻(xiàn)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(jìn)一步提升文件安全性。支持用戶對回收站內(nèi)的Share進(jìn)行查看、恢復(fù)以及徹底刪除（暫不支持對Share更新、擴(kuò)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(jì)損失的可能。
納管卷實現(xiàn)原理
以O(shè)penStack平臺為例，浪潮云海技術(shù)團(tuán)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(jī)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(jī)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)
在對接iSCSI協(xié)議的存儲時，卷映射虛擬機(jī)后，在宿主機(jī)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(jī)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(jī)的映射信息，此時也會解除虛擬機(jī)所使用的鏈接映射，并造成虛擬機(jī)故障。
針對此問題，浪潮云海針對此問題進(jìn)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(hù)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(qiáng)
主機(jī)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(jī)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(jī)離線遷移實現(xiàn)原理
PMEM設(shè)備虛擬機(jī)離線遷移實現(xiàn)時序圖
浪潮云海技術(shù)團(tuán)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(tuán)隊共同合作，對持久化內(nèi)存（PMEM）進(jìn)行了深入研究，完善并深度優(yōu)化PMEM設(shè)備虛擬機(jī)的相關(guān)功能，例如支持PMEM設(shè)備虛擬機(jī)離線遷移，支持將已有的PMEM數(shù)據(jù)的虛擬機(jī)遷移到目標(biāo)PMEM服務(wù)器節(jié)點上。
PMEM設(shè)備管理
為了更進(jìn)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(tuán)隊編寫了PMEM設(shè)備的驅(qū)動程序，并將其貢獻(xiàn)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(jī)智能調(diào)度，更好支持虛擬機(jī)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是浪潮云海技術(shù)團(tuán)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(tuán)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)模化應(yīng)用、社區(qū)貢獻(xiàn)、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(jìn)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。
