2020年初，一場以新基建之名的數字基礎設施建設熱潮，讓國人為之興奮。所謂「新基建」也稱為新型基礎設施，主要是指融合了雲計算、大數據、人工智慧等新興數位技術的城市基礎設施，2020年4月中央明確「新基建」範圍，包括5G建設、大數據中心、人工智慧等七大領域。新基建之所以重要，還在於它承擔了推動傳統基礎設施向新型基礎設施轉型的歷史重任，這在十三五與十四五之交具有格外重要的意義。
針對新基建以及大數據中心等具體的數字基礎設施，浪潮作為國內老牌技術廠商以及全球第二大伺服器廠商，在2020年4月提出了「智算中心」的概念，為大規模數據中心的演進指明了方向。如果說大規模數據中心強調的是算力、性能、可靠性等，那麼智算中心更多強調的是算力的集約化，包括各種異構計算的整合以及雲、大數據、人工智慧等平臺的協同打通。開放標準、集約高效、普適普惠，是智算中心的基本特徵。
從大規模數據中心到智算中心，其核心「作業系統」又將迎來怎樣的變化？2020年11月25日，浪潮在2020雲海創新論壇（IIF2020）上發布了智算中心作業系統，向外界展示了對智算中心作業系統的構想及落地實踐——雲海OS完成了全球最大規模OpenStack單一集群1000節點的雲數智融合實踐。
（浪潮信息副總裁張東）
浪潮信息副總裁張東表示，浪潮雲海OS以開源開放技術為基礎、以新時期用戶需求為出發點，不斷進化成為開放、融合、敏捷、智能的作業系統，滿足新基建時代智算中心的要求，奠定了政企數位化轉型「雲數智」融合的基礎，是智算中心的中樞。
浪潮雲海OS經歷了從虛擬化管理到雲數據中心作業系統的演變，如今又進化為智算中心作業系統，而其底座仍然是開源技術及工業標準硬體，從而滿足開放標準、普適普惠、集約高效的要求。
突破OpenStack大規模單一集群
在11月25日舉辦的浪潮雲海創新論壇2020上，浪潮雲海發布了全球最大規模OpenStack單一集群達1000節點的雲數智融合實踐。浪潮雲海在2019年就完成了單一集群500節點的測試，是當時基於OpenStack Rocky版本的全球最大規模單一集群實踐。本次1000節點大規模測試，在規模、場景、性能等方面進行了全面突破，完成了從500節點到1000節點的升級，還刷新了今年4月雲海OS所取得的SPEC Cloud IaaS 測試紀錄，實現了量變到質變的躍遷。
中國信通院全程參與了兩次集群的測試。中國信通院雲大所副所長慄蔚表示，OpenStack是當前主流的雲架構開源項目，逐漸成為高速發展企業和成熟企業基礎IT架構的首選解決方案之一。OpenStack在小規模部署時，其性能和穩定性較為穩定，開源特性和良好的社區支持也為小規模部署提供了技術參考。隨著企業探索的不斷深入，大規模應用的需求越發迫切，OpenStack大規模雲集群有待突破。
作為全球頂級的開源項目之一，OpenStack已經走過了十年的歷程，成為私有雲的產業事實標準以及部分公有雲的「底座」，是當前全球部署最為廣泛的開源雲軟體。截止2020年，OpenStack發布了22個版本，社區裡有超過40個項目，全球有超過1000萬的基於OpenStack的計算核心，在全球187個國家和地區有數十萬成員。今年10月，OpenStack基金會演進成為Open Infrastructure Foundation開源基礎設施基金會，凸顯了融合人工智慧、5G、大數據、邊緣計算等新型工作負載的定位。
一方面，OpenStack可以納管和支持融合的工作負載越來越多；另一方面，由於開源技術和複雜組件帶來的局限性，導致當達到一定規模時，系統的運維難度陡增、並發性能降低，而通過對系統的合理優化方能滿足大規模節點部署的應用場景，保證系統的正常穩定運行，這就是浪潮雲海OpenStack大規模單一集群測試的意義所在。
更大、更全、更高
浪潮在多年雲平臺建設的探索中發現，大型用戶的雲平臺實踐普遍面臨大規模的挑戰。隨著內外部用戶數量的增長，單一應用和服務的規模變得愈發龐大，需要同時部署數百甚至數千臺虛擬機。如果使用多個小規模集群構建雲平臺，應用和服務的跨集群部署、管理、升級會變得異常困難甚至無法實現，因此對單一集群的規模產生了強烈的需求。
針對大型用戶對大規模雲平臺單一集群的需求，浪潮雲海團隊在中國信通院的見證下開展了OpenStack大規模單一集群的測試。浪潮雲計算與大數據產品線首席架構師亓開元表示，從2019年的OpenStack單一集群500節點到今年的1000節點，不僅僅是更大規模的單一集群，今年還加入了大數據和人工智慧，測試集群支撐的業務更全，整體系統達到的更高性能。
本次測試，浪潮雲海團隊在短短3天內完成了1000臺伺服器部署，支撐傳統業務、雲原生業務、大數據業務、人工智慧應用等，並刷新了SPEC Cloud基準測試世界紀錄：OpenStack實現3000個虛擬機高並發創建，密度可達5萬，30分鐘內完成百節點裸機發放；容器實現1000節點管理，3萬 POD並發創建，20萬POD管理，10萬應用管理；存儲實現240節點管理，10萬卷分布式存儲，單節點1萬IOPS，單集群240萬IOPS；SDN實現2到7層網絡10萬臺虛擬機統一管理配置，流量靈活調度。
亓開元強調，浪潮公司大力支持OpenStack大規模單一集群的測試，僅本次測試用的1000臺伺服器的成本就高達上億，是直接從生產線拉下來後送入老化線，其目標就是向用戶展示浪潮的交鑰匙工程能力。換言之，本次所測試實現的1000臺OpenStack大規模單一集群，同樣的方案可以直接部署到用戶的數據中心，馬上就可獲得本次測試所實現的各種極致性能，例如金融和電信等行業都對1000節點單一集群有著實際需求，因此1000節點單一集群相應就極具行業參考規範價值。
而在1000節點之後，下一個測試規模是什麼？亓開元介紹，實際上在本次測試中也進行了1000節點集群的多集群連接測試，未來可以通過多集群方式擴大到上萬節點，滿足用戶更大規模數據中心的未來需求。
從雲數據中心到智算中心
作為OpenStack社區的重要成員之一，浪潮早在2015年就開始圍繞「開放、融合、敏捷」的理念，以OpenStack為核心構建數據中心作業系統，通過敏捷開發的模式實現了虛擬、裸機、容器的統一管理及增強。尤其是在高性能、高效率、高可用、資源融合、多雲融合、雲數智融合以及智能運維、智能服務等方面持續進行優化創新，在開源版本基礎上融入了大量企業級增強和優化，打造了雲數智堅實的底座。
實際上，對於雲計算、大數據和人工智慧計算來說，這是三種不同形態的計算方式，對於計算資源的要求和調度等有著各自的要求，那麼作為智算中心作業系統又是如何實現雲數智融合的呢？這首先就需要對雲計算、大數據和人工智慧等開源技術的深入掌握和深度理解，特別是需要掌握OpenStack雲計算「底座」的精深知識以及相關的工程實踐，而這就是1000節點單一集群測試和實踐的重要價值。
對於浪潮雲海OS來說，不僅強調對OpenStack開源技術的掌握，更強調參與開源社區以及通過自己的實踐來回饋開源社區。例如在OpenStack第21個版本Ussuri和剛發布的第22個版本Victoria中，浪潮在代碼提交數、完成藍圖數、起草藍圖數、補丁修複數和參與人天數均達到全球前列、中國第一。近年來，浪潮的社區貢獻主要集中在Nova（計算）、Cinder（塊存儲）、Cyborg（加速）、Vitrage（根因分析）、Manila（文件存儲）等核心模塊，並主導完成Nova通過Cyborg管理加速設備的特性、貢獻Inspur GPU、FPGA、NVMe SSD等硬體設備驅動，有效促進了人工智慧、邊緣計算等新興領域的發展，今年還發布了Venus智能日誌管理開源項目，與業界共同構建開放統一的智能基礎設施。
而面向雲原生領域、滿足用戶容器化場景需求，浪潮基於微服務思想、以應用為中心、面向私有雲市場打造的企業級容器服務平臺，這就是浪潮雲海容器雲平臺InCloud K8S（簡稱 ICK8S），並於2020年9月發布了V2.2版本。該版本新增了微服務治理功能，並在應用管理、應用部署、應用中心等方面全面升級，實現針對容器化業務場景的全面覆蓋。例如在最重要的微服務治理方面，ICK8S實現了無侵入式微服務治理——支持全流量治理、鏈路追蹤、灰度發布等治理服務，治理實現與業務開發的完全解耦，平臺兼容多種微服務框架，已有微服務應用無需額外改造即可平滑遷移。
在面向人工智慧和機器學習方面，大數據處理平臺浪潮雲海Insight入選了Forrester發布中國預測分析和機器學習市場研究報告《Now Tech: Predictive Analytics And Machine Learning In China, Q3 2020》（簡稱PAML），浪潮與百度、阿里雲、騰訊雲等企業入選中國預測分析和機器學習市場第一陣營。浪潮雲海Insight平臺具備數據智能化分析挖掘、多數據源協同計算、大規模集群一鍵式部署、異構平臺混合部署與資源精細化管理等領先技術特性。
正是有了前期在雲計算、大數據和人工智慧等領域的技術布局，如今浪潮雲海OS才有可能升級到智算中心作業系統，特別是實踐了1000節點大規模單一融合集群。浪潮以OpenStack、K8S等開放基礎設施為底座，融入AIOps和人工智慧訓練推理平臺，構建雲數智一體化平臺並提供智能化服務。「智算中心作業系統是智算中心的靈魂，能夠有效聯接下層硬體和上層服務，異構融合多種算力和多元場景，敏捷應對不同智算需求，以智能驅動創新」，浪潮信息副總裁張東就此表示。
總結來說：浪潮雲海OS向智算中心作業系統的升級，是面向未來政企用戶需求而提前進行的布局。浪潮作為網際網路市場的第一大伺服器廠商，將網際網路對於新興技術的需求以及相應的技術方案沉澱和積累下來，再向傳統政企用戶擴散。無論是雲原生、大數據和人工智慧等，真正要全面進入政企應用還要幾年的時間，而浪潮智算中心作業系統不僅為新基建樹立了新標杆，更是為十四五的政企數位化轉型立下了新標杆！
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責編：chenjian