云計算發(fā)展到今天經歷了十幾年時間，大家對于“上云”早已不再陌生。浪潮從2010年首次公布云海戰(zhàn)略、2011年推出國內首款云數據中心操作系統(tǒng)——浪潮云海OS1.0到2019年發(fā)布全新云海平臺，也已經走過了十年。在功能上，浪潮云海OS從最初的虛擬化管理實現(xiàn)硬件與操作系統(tǒng)解耦，逐步發(fā)展為包括底層資源虛擬化、中間層資源管理平臺以及上層的跨多云場景管理，形成全面覆蓋的基礎設施云化產品體系。
浪潮云海OS走過的十年，恰好也是OpenStack項目從誕生到高速發(fā)展的十年，自4.0版本起云海OS全面兼容OpenStack，到5.0版本確定了以OpenStack為核心，并在5.6版本實現(xiàn)功能增強、性能優(yōu)化及高可用增強，完成了對社區(qū)版本的全面提升及深度優(yōu)化，并將在實踐中形成的經驗回饋給社區(qū)。
浪潮云海OS進階之路：源于開源 高于開源
從某種程度上看，浪潮云海OS的發(fā)展路徑與基于原生OpenStack的不斷優(yōu)化進程高度重合，正是這種源于開源、高于開源、回饋開源的模式，促使浪潮云海OS在演進過程中形成了開放、融合、敏捷、安全的發(fā)展理念。
開放不僅指開源本身，還包括向下支持所有廠家不同硬件，同時對上接口也是開放的;融合則是指將不同類型硬件及虛擬化(容器及裸機)資源，整合到統(tǒng)一平臺進行管理，同時平臺可以承載大數據、物聯(lián)網、人工智能等應用場景;敏捷意味著云計算基礎設施能夠支撐創(chuàng)新，具備支持CI/CD(持續(xù)集成交付)與DevOps(開發(fā)運維一體化)的能力;安全則代表底層平臺可靠穩(wěn)定，具備底層加固、態(tài)勢感知的功能。
在具體產品上，浪潮云海OS家族核心成員云海InCloud OpenStack(ICOS)整體架構與社區(qū)版本基本類似，但會根據用戶需要，在不同模塊上進行調優(yōu)，包括增強底層虛擬化能力、大規(guī)模集群管理能力、智能運維系統(tǒng)全面覆蓋等方面。
OpenStack在最初設計時更多從云的角度來設計這個產品，并沒有定位于虛擬化產品。為了提升底層虛擬化能力，浪潮將InCloud Sphere積累的虛擬化功能放到ICOS當中，通過GPU直通、VGPU優(yōu)化、FPGA卡虛擬化等方式持續(xù)完善設備虛擬化的種類和類型;并且通過降低主機CPU處理開銷、優(yōu)化物理網卡使用以及降低網絡延遲，進一步提升VM性能，完善平臺高級虛擬化功能，使ICOS的底層虛擬化能力持續(xù)得到提升。
在安全層面，浪潮云海ICOS滿足等保三級要求，通過多項安全測評，認證數量處于業(yè)界領先水平，并且實現(xiàn)了與360、瑞星等專業(yè)安全廠商對接，建立了完善的安全生態(tài)體系，防衛(wèi)能力得到全面提升。
在運維方面，浪潮云海ICOS建立了覆蓋物理基礎設施和云資源的一體化智能運維系統(tǒng)，實現(xiàn)了超大規(guī)模多數據中心基礎設施統(tǒng)一自動化告警管理，基于大數據平臺+運維知識庫的云基礎設施智能故障診斷與分析，真正達到了AIOps(智能運維)標準。
浪潮堅持“平臺+生態(tài)”戰(zhàn)略，云海ICOS兼容國內所有主流SDN產品，適配主流存儲、安全/容災廠商的產品，同時基于社區(qū)標準API，可被多個PaaS/云管平臺集成。
從小云到大云 大規(guī)模實踐挖掘云價值
隨著客戶業(yè)務規(guī)模擴大，對業(yè)務之間互聯(lián)互通互操作要求越來越高，單一集群的大規(guī)模部署能夠實現(xiàn)更高、更靈活的工作負載，提升云平臺的伸縮性并顯著降低管理復雜度，還在規(guī)模效益和邊際成本方面表現(xiàn)出色。
但由于OpenStack龐大的組件規(guī)模以及架構的局限性，當社區(qū)版本達到200節(jié)點時性能就會出現(xiàn)明顯下降，其穩(wěn)定性、可靠性、擴展性無法得到保證，如何進行架構優(yōu)化成了大規(guī)模OpenStack部署的難題。
為此，浪潮云海ICOS 5.6版本近期成功完成單一集群規(guī)模達500節(jié)點的測試，這是目前基于OpenStack Rocky版本進行的單一集群全球最大規(guī)模實踐。測試驗證了浪潮云海ICOS 5.6基于大規(guī)模場景的高可用、高效率及高性能，為生產環(huán)境部署提供了參考。
整個測試過程完全模擬真實生產環(huán)境，測試結果顯示，在高密度、高并發(fā)環(huán)境測試中，在系統(tǒng)已有20000虛擬機負載情況下，成功完成負載60%環(huán)境下的1000并發(fā)虛擬機創(chuàng)建，空載環(huán)境下2000并發(fā)虛擬機創(chuàng)建。
浪潮云海ICOS5.6通過對底層網絡、存儲、上層管理平臺不同層次的調優(yōu)，實現(xiàn)了整個集群高性能;在交付效率方面，測試基于容器化部署，在升級和回滾的操作層面上相比傳統(tǒng)模式效率更高;此外，浪潮技術團隊還針對大規(guī)模環(huán)境下的調度算法、虛擬機IP地址分配等問題進行了大量優(yōu)化。
通過在OpenStack單一集群部署規(guī)模上的不斷突破，能夠幫助大型企業(yè)用戶構建簡單、高速、可擴展的開源云基礎設施。浪潮云海OS將于明年發(fā)布6.0版本，相信有了本次ICOS5.6大規(guī)模實踐提供保障，未來更加開放的浪潮云海全棧云產品家族能夠更好地支持客戶的業(yè)務創(chuàng)新與部署。
作者介紹：
張東，浪潮集團副總裁，教授級高工，國務院特殊津貼專家。
現(xiàn)負責浪潮系統(tǒng)軟件產品研發(fā)工作，在操作系統(tǒng)、云計算系統(tǒng)軟件和信息安全相關領域擁有20年的產品研發(fā)和研發(fā)管理經驗。曾帶領團隊研制完成國內首個UNIX操作系統(tǒng)K-UX、國內最早的云數據中心操作系統(tǒng)云海OS等產品，獲國家科技進步獎一等獎1項，省部級科技進步獎6項。
文 /張東
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