黑科技、屢破紀錄,盤點華為云擎天架構年度關鍵詞

2020年5月，華為云正式發(fā)布擎天架構，其作為華為云、華為云Stack、華為云邊緣統(tǒng)一的技術底座，為企業(yè)提供硬核性能、極致穩(wěn)定、多樣性算力、云邊端協(xié)同等一致體驗和生態(tài)的云基礎設施?；仡?020年，“擎天架構”成為迭出領跑業(yè)界的新品、國際賽事榜首、業(yè)界榜單紀錄保持者背后共同的名字，而“八年、黑科技、屢破紀錄”也成為了擎天架構的年度關鍵熱詞。

“八年”：2012年的布局規(guī)劃，一步一個腳印持續(xù)突破

1965年提出的摩爾定律，按每18個月的速度顛覆著信息處理能力和我們對技術發(fā)展的感知。而隨著摩爾定律接近極限，通過晶體管密度增加的紅利不再，關鍵技術工藝面臨挑戰(zhàn)的同時，也驅動技術視角從局部向整體的躍遷。因為在這種情況下，無論CPU、內存、存儲或是網卡，單個部件的優(yōu)化將無法滿足業(yè)務發(fā)展訴求。

從2012年技術布局開始，八年積淀的擎天架構通過數(shù)據中心級創(chuàng)新，通過軟硬協(xié)同的技術，將存儲、虛擬化、網絡等能力卸載至專用硬件“擎天卡”之上，實現(xiàn)“業(yè)界最早支持共享存儲的裸金屬服務”、“業(yè)界首個千萬級PPS轉發(fā)實例”、“業(yè)界首家40G帶寬裸金屬服務器”等多項創(chuàng)新突破。

圖華為云業(yè)務總裁鄭葉來發(fā)布華為云擎天架構

如今，華為云進一步基于擎天架構，通過重定義基礎設施、新賦能泛在應用、再升級應用架構，全面升級“以應用為中心”的云原生基礎設施，來更好滿足企業(yè)新一輪數(shù)字化建設的訴求，幫助企業(yè)云化從“ON Cloud”走向“IN Cloud”。同時，基于擎天架構的深度軟硬協(xié)同能力，華為云發(fā)布全球獨家“性能與資源雙零損耗”的裸金屬容器，通過容器引擎全卸載實現(xiàn)成本節(jié)省30%，網絡性能提升40%，領先業(yè)界一代。

“黑科技”：聚焦“雙協(xié)同”，全面激發(fā)云基礎設施潛能

在勢聚云端的大趨勢下，5G、AI、IoT等新興技術除了對云在性能、穩(wěn)定性等方面提出了更高要求外，未來分布式云形態(tài)下海量站點間復雜、多維的協(xié)同調度也充滿著挑戰(zhàn)。為此，華為云基礎服務CTO李幫清在華為云TechWave云基礎設施專題日中表示：“華為云將通過擎天架構進一步發(fā)揮‘軟硬協(xié)同’與‘邊云協(xié)同’的技術優(yōu)勢，在性能、可靠性、安全可信、確定性等方面持續(xù)突破，為用戶提供極致的云上體驗?！爆F(xiàn)場，李幫清重點介紹了擎天架構背后的四大“黑科技”。

圖華為云基礎服務CTO李幫清解讀華為云擎天架構

黑科技1：擎天卡。作為實現(xiàn)深度軟硬協(xié)同的關鍵組件，擎天卡承載了存儲、網絡、管控等功能，將以前如數(shù)據源端DIF校驗、EC算法等卸載至擎天卡實現(xiàn)，提升主機資源利用率的同時進行硬件加速，帶來低至10μs網絡時延、100μs存儲時延等強勁性能；

黑科技2：擎天虛擬化。在主機側通過“極簡”的Hypervisor將虛擬化的開銷降至最低，并利用Split-Hypervisor技術將IO虛擬化通過擎天卡實現(xiàn)，最大限度將虛擬化對租戶的擾動降到最低，實現(xiàn)資源“0”預留、性能“0”損耗、業(yè)務“0”抖動；

黑科技3：華為下一代RDMA網絡技術CurreNET。實現(xiàn)VF直通與網絡零拷貝帶來極低網絡時延的同時，更通過自研LDCP算法實現(xiàn)穩(wěn)定淺隊列的擁塞控制，支撐100倍組網規(guī)模提升，并避免大規(guī)模高速網絡環(huán)境下存在的擁塞情況；

黑科技4：主機級安全可信。除了性能外，華為云同樣十分關注從主機啟動到IO處理全流程的安全可信?；谇嫣旒軜媽崿F(xiàn)“零感知”數(shù)據加密，實現(xiàn)主機安全啟動，確保主機“零篡改”。更進一步，結合擎天卡構成的安全系統(tǒng)可真正做到硬件身份證明，進一步確保全流程零差錯，實現(xiàn)安全可信。

“屢破紀錄”：雙榜首與59項世界紀錄，技術積淀厚積薄發(fā)

在GECCO 2020國際會議中，華為云擎天架構的調度算法團隊同時獲得OCP與USCP運籌優(yōu)化算法賽道第一名，且算法運行結果刷新了十個文獻算例的已知最好結果。此外，截至2021年1月11日，擎天架構調度算法團隊打破了59項由全球優(yōu)化算法領域權威機構SINTEF維護的PDPTW榜單紀錄，成為中國研究機構中最多紀錄的保持者，充分展現(xiàn)華為云在分布式云資源調度、多目標優(yōu)化等領域的技術積累，更為解決云上超大規(guī)模離散優(yōu)化問題提供全新思路。

華為云瑤光分布式云操作系統(tǒng)作為擎天架構的管控面，實現(xiàn)全域資源供給極優(yōu)、多樣性算力使用極簡。其中，全域資源調度能力可支撐未來十萬級分布式站點間復雜的調度協(xié)同，并根據業(yè)務訴求匹配最優(yōu)節(jié)點，實現(xiàn)就近接入；面向租戶，華為云瑤光通過資源畫像及預測算法實現(xiàn)算力的智能推薦，讓應用負載運行在最合適的算力之上。

華為云瑤光通過元啟發(fā)式及機器學習等算法，構建了“面向云場景的智能決策優(yōu)化求解引擎框架”，以解決全域資源調度、智能資源碎片整理、邊緣站點選址等大規(guī)模、復雜約束的多目標決策優(yōu)化問題。參與打榜的算法正是源于瑤光在大規(guī)模分布式云資源規(guī)劃、調度領域的持續(xù)探索，實現(xiàn)云上實踐與算法理論的絕佳融合。

八年積淀，立地擎天。未來，華為云將繼續(xù)發(fā)揮數(shù)據中心級技術創(chuàng)新能力，基于擎天架構助力政企激發(fā)數(shù)字化潛力、迎接數(shù)字經濟新挑戰(zhàn)。