黑科技、屢破紀(jì)錄,盤點(diǎn)華為云擎天架構(gòu)年度關(guān)鍵詞

2020年5月，華為云正式發(fā)布擎天架構(gòu)，其作為華為云、華為云Stack、華為云邊緣統(tǒng)一的技術(shù)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(yàn)和生態(tài)的云基礎(chǔ)設(shè)施?；仡?020年，“擎天架構(gòu)”成為迭出領(lǐng)跑業(yè)界的新品、國(guó)際賽事榜首、業(yè)界榜單紀(jì)錄保持者背后共同的名字，而“八年、黑科技、屢破紀(jì)錄”也成為了擎天架構(gòu)的年度關(guān)鍵熱詞。

“八年”：2012年的布局規(guī)劃，一步一個(gè)腳印持續(xù)突破

1965年提出的摩爾定律，按每18個(gè)月的速度顛覆著信息處理能力和我們對(duì)技術(shù)發(fā)展的感知。而隨著摩爾定律接近極限，通過(guò)晶體管密度增加的紅利不再，關(guān)鍵技術(shù)工藝面臨挑戰(zhàn)的同時(shí)，也驅(qū)動(dòng)技術(shù)視角從局部向整體的躍遷。因?yàn)樵谶@種情況下，無(wú)論CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)或是網(wǎng)卡，單個(gè)部件的優(yōu)化將無(wú)法滿足業(yè)務(wù)發(fā)展訴求。

從2012年技術(shù)布局開(kāi)始，八年積淀的擎天架構(gòu)通過(guò)數(shù)據(jù)中心級(jí)創(chuàng)新，通過(guò)軟硬協(xié)同的技術(shù)，將存儲(chǔ)、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)等能力卸載至專用硬件“擎天卡”之上，實(shí)現(xiàn)“業(yè)界最早支持共享存儲(chǔ)的裸金屬服務(wù)”、“業(yè)界首個(gè)千萬(wàn)級(jí)PPS轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)例”、“業(yè)界首家40G帶寬裸金屬服務(wù)器”等多項(xiàng)創(chuàng)新突破。

圖華為云業(yè)務(wù)總裁鄭葉來(lái)發(fā)布華為云擎天架構(gòu)

如今，華為云進(jìn)一步基于擎天架構(gòu)，通過(guò)重定義基礎(chǔ)設(shè)施、新賦能泛在應(yīng)用、再升級(jí)應(yīng)用架構(gòu)，全面升級(jí)“以應(yīng)用為中心”的云原生基礎(chǔ)設(shè)施，來(lái)更好滿足企業(yè)新一輪數(shù)字化建設(shè)的訴求，幫助企業(yè)云化從“ON Cloud”走向“IN Cloud”。同時(shí)，基于擎天架構(gòu)的深度軟硬協(xié)同能力，華為云發(fā)布全球獨(dú)家“性能與資源雙零損耗”的裸金屬容器，通過(guò)容器引擎全卸載實(shí)現(xiàn)成本節(jié)省30%，網(wǎng)絡(luò)性能提升40%，領(lǐng)先業(yè)界一代。

“黑科技”：聚焦“雙協(xié)同”，全面激發(fā)云基礎(chǔ)設(shè)施潛能

在勢(shì)聚云端的大趨勢(shì)下，5G、AI、IoT等新興技術(shù)除了對(duì)云在性能、穩(wěn)定性等方面提出了更高要求外，未來(lái)分布式云形態(tài)下海量站點(diǎn)間復(fù)雜、多維的協(xié)同調(diào)度也充滿著挑戰(zhàn)。為此，華為云基礎(chǔ)服務(wù)CTO李幫清在華為云TechWave云基礎(chǔ)設(shè)施專題日中表示：“華為云將通過(guò)擎天架構(gòu)進(jìn)一步發(fā)揮‘軟硬協(xié)同’與‘邊云協(xié)同’的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，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(yàn)?！爆F(xiàn)場(chǎng)，李幫清重點(diǎn)介紹了擎天架構(gòu)背后的四大“黑科技”。

圖華為云基礎(chǔ)服務(wù)CTO李幫清解讀華為云擎天架構(gòu)

黑科技1：擎天卡。作為實(shí)現(xiàn)深度軟硬協(xié)同的關(guān)鍵組件，擎天卡承載了存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、管控等功能，將以前如數(shù)據(jù)源端DIF校驗(yàn)、EC算法等卸載至擎天卡實(shí)現(xiàn)，提升主機(jī)資源利用率的同時(shí)進(jìn)行硬件加速，帶來(lái)低至10μs網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、100μs存儲(chǔ)時(shí)延等強(qiáng)勁性能；

黑科技2：擎天虛擬化。在主機(jī)側(cè)通過(guò)“極簡(jiǎn)”的Hypervisor將虛擬化的開(kāi)銷降至最低，并利用Split-Hypervisor技術(shù)將IO虛擬化通過(guò)擎天卡實(shí)現(xiàn)，最大限度將虛擬化對(duì)租戶的擾動(dòng)降到最低，實(shí)現(xiàn)資源“0”預(yù)留、性能“0”損耗、業(yè)務(wù)“0”抖動(dòng)；

黑科技3：華為下一代RDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)CurreNET。實(shí)現(xiàn)VF直通與網(wǎng)絡(luò)零拷貝帶來(lái)極低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的同時(shí)，更通過(guò)自研LDCP算法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定淺隊(duì)列的擁塞控制，支撐100倍組網(wǎng)規(guī)模提升，并避免大規(guī)模高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下存在的擁塞情況；

黑科技4：主機(jī)級(jí)安全可信。除了性能外，華為云同樣十分關(guān)注從主機(jī)啟動(dòng)到IO處理全流程的安全可信。基于擎天架構(gòu)將實(shí)現(xiàn)“零感知”數(shù)據(jù)加密，實(shí)現(xiàn)主機(jī)安全啟動(dòng)，確保主機(jī)“零篡改”。更進(jìn)一步，結(jié)合擎天卡構(gòu)成的安全系統(tǒng)可真正做到硬件身份證明，進(jìn)一步確保全流程零差錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)安全可信。

“屢破紀(jì)錄”：雙榜首與59項(xiàng)世界紀(jì)錄，技術(shù)積淀厚積薄發(fā)

在GECCO 2020國(guó)際會(huì)議中，華為云擎天架構(gòu)的調(diào)度算法團(tuán)隊(duì)同時(shí)獲得OCP與USCP運(yùn)籌優(yōu)化算法賽道第一名，且算法運(yùn)行結(jié)果刷新了十個(gè)文獻(xiàn)算例的已知最好結(jié)果。此外，截至2021年1月11日，擎天架構(gòu)調(diào)度算法團(tuán)隊(duì)打破了59項(xiàng)由全球優(yōu)化算法領(lǐng)域權(quán)威機(jī)構(gòu)SINTEF維護(hù)的PDPTW榜單紀(jì)錄，成為中國(guó)研究機(jī)構(gòu)中最多紀(jì)錄的保持者，充分展現(xiàn)華為云在分布式云資源調(diào)度、多目標(biāo)優(yōu)化等領(lǐng)域的技術(shù)積累，更為解決云上超大規(guī)模離散優(yōu)化問(wèn)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(gòu)的管控面，實(shí)現(xiàn)全域資源供給極優(yōu)、多樣性算力使用極簡(jiǎn)。其中，全域資源調(diào)度能力可支撐未來(lái)十萬(wàn)級(jí)分布式站點(diǎn)間復(fù)雜的調(diào)度協(xié)同，并根據(jù)業(yè)務(wù)訴求匹配最優(yōu)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)就近接入；面向租戶，華為云瑤光通過(guò)資源畫像及預(yù)測(cè)算法實(shí)現(xiàn)算力的智能推薦，讓應(yīng)用負(fù)載運(yùn)行在最合適的算力之上。

華為云瑤光通過(guò)元啟發(fā)式及機(jī)器學(xué)習(xí)等算法，構(gòu)建了“面向云場(chǎng)景的智能決策優(yōu)化求解引擎框架”，以解決全域資源調(diào)度、智能資源碎片整理、邊緣站點(diǎn)選址等大規(guī)模、復(fù)雜約束的多目標(biāo)決策優(yōu)化問(wèn)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(diào)度領(lǐng)域的持續(xù)探索，實(shí)現(xiàn)云上實(shí)踐與算法理論的絕佳融合。

八年積淀，立地擎天。未來(lái)，華為云將繼續(xù)發(fā)揮數(shù)據(jù)中心級(jí)技術(shù)創(chuàng)新能力，基于擎天架構(gòu)助力政企激發(fā)數(shù)字化潛力、迎接數(shù)字經(jīng)濟(jì)新挑戰(zhàn)。