浪潮首款國產云計算中心OS應對5大挑戰
【IT168 資訊】
▲浪潮系統軟件總監兼云計算產品研發部總經理張東
硬件是基礎，軟件就是靈魂。云計算數據中心里面同樣需要類似“操作系統”一樣的系統軟件，即可稱之為“云計算中心操作系統”。不過，在浪潮看來，目前的系統軟件還難以應對云計算環境所帶來的諸多挑戰，為此，浪潮提出了“云計算中心操作系統”的架構，并計劃于今年四季度推出其自主設計的云海OS產品。
▲浪潮云海OS界面
▲浪潮云海OS界面
張東在演講中指出，從產品形態上來講，云計算中心需要一個“產品化”的操作系統，且與硬件和應用相互獨立。目前有一些云計算中心也有系統軟件，但卻是與硬件、應用捆綁在一起的，缺少獨立性。作為產品化的云計算操作系統，其特征表現在：可以單獨獲得，可以復制、易部署，與硬件與應用有清晰的接口，統一標準和規范，能夠支撐多種硬件與應用，采用模塊化設計，可以讓用戶根據需要選擇安裝不同功能模塊。
那么，從具體需求應用來分析，云計算中心對系統軟件的挑戰主要表現在哪些方面呢?主要在以下五點：
1)資源的高效利用：在傳統的數據中心環境中，硬件是獨立的，一般每臺機器上裝一個操作系統，每幾臺機器裝一個集群、負載均衡或HA軟件，共同運行一個應用，比如這幾臺運行數據庫，那幾臺運行WEB，還有幾臺是跑郵件。當這些應用負載增加需要擴展資源時，往往只能增加機器，從而造成了平均利用率很低的局面。據統計，在分布式計算環境中，高達85%的計算資源被閑置，無法實現資源的有效調度，既造成了資源的低效，又造成了成本和能源的浪費。因此，如何提高資源的利用率是云計算數據中心首要解決的問題。
2)大規模數據處理：目前傳統操作系統以文件方式進行數據管理，而一般文件存放在本地或后端集中式存儲系統中，因此，在面臨大規模數據處理訪問時，瓶頸就會非常嚴重。由于數據供應不上，反過來也會影響計算資源的有效利用率。另外，傳統系統軟件缺乏標準化和抽象化的分布式數據處理接口，使得應用軟件在不同的系統中間遷移非常困難，進而使應用軟件的開發效率較低。
3)持續穩定的服務：采用傳統的HA方式，系統可用性很難達到99.999%，而且傳統HA方式切換時間較長，也無法完全滿足應用軟件永遠在線的要求。另外，采用集中式存儲，數據的可用性無法滿足要求，并對數據安全也帶來了挑戰。
4)方便易用的管理：沒有形成統一的軟硬件管理，龐大系統的管理運維困難，成本不斷攀升。
5)資源的安全可靠：傳統數據中心租戶間的資源是完全隔離的，系統軟件沒有考慮云計算環境下多租戶間資源共享情況下的安全隔離。另外，云計算環境對于數據隱私保護、數據安全、數據完整性的要求都非常高，傳統的系統軟件也難以應付。
張東指出，未來的云計算數據中心需要有實現軟硬件資源高效管理和利用、提供持續穩定的大規模數據處理服務、安全可靠的系統軟件。普通操作系統與云計算中心操作系統的架構圖如下所示：
▲普通操作系統
▲云計算中心操作系統
比較來看，云計算中心操作系統面對的是擁有成千上萬臺服務器、存儲和網絡設備的數據中心環境，因此，其抽象層也就是虛擬層，要將多種異構資源進行虛擬化，然后在這基礎上提供部署管理、用戶管理、節能管理、計量管理、軟硬件資源管理、資源調度管理、分布式數據管理和多租戶安全管理等服務，***為用戶提供統一的系統接口，方便所有用戶軟件在不同的系統中進行自由的遷移和快速開發。其中，關鍵技術主要有資源的虛擬化、分布式的數據管理以及按需服務的資源聚集管理和調度。
▲浪潮云海OS架構
正是基于以上的理解，浪潮已經在研制新型的云計算中心操作系統，即“云海OS”。據張東介紹，浪潮云海OS的主要特征包括:支持異構硬件平臺，基于塊設備的分布式存儲管理，支持資源動態流轉，單個數據中心管理計算機數量不少于5000，數據存儲容量不少于50PB，總體可用性達到99.99%，支持百萬量級虛擬資源與虛擬進程的管理。
張東表示，浪潮計劃在今年四季度推出云海OS 1.0，2011年和2012年會相繼推出2.0版本和3.0版本。
