▏摘要
一雲多芯通過一套雲平台管理不同架構的晶片叢集，實作資源的統一排程和維護管理，為企業上雲解決複雜的IT管理難題。浪潮一雲多芯解決方案支援廣泛CPU架構相容，實行強裸機管理，提供多存儲服務、高可用保障、智能化運維服務，實作多雲算力的統一管理、融合排程。
▏關鍵發現
• 虛拟化和容器是兩個重要的雲化技術。目前大部分雲平台使用以虛拟機為代表的虛拟化平台，但沒有對業務系統内部的作業系統、資料庫、中間件、應用等進行拆解，一雲多芯場景下，容器承擔的作用比傳統X8更顯著，将虛拟機顆粒度進一步拆解，容器的随時可移植性、更輕量級、更靈活以及基于DevOps的持續疊代的能力，更加适用于業務系統的更新；
• 企業上雲涉及到業務移植，對于Java、Python等解釋型語言，對平台的依賴度較低，移植較為簡單，簡單改造，直接運作；對于C、C++等編譯型語言，在國産化處理器上的編譯和在X86上的編譯完全不同，需要進行相當規模的依賴庫替代和重新檢查；對于.NET等Windows系語言的應用無法相容，需要重構。
分享專家：趙志祥，浪潮資料方案架構師
作者：沙丘社群分析師團隊
01
一雲多芯問題與挑戰
随着信創産業發展的加速，雲計算成為信創創新的重要形式。對于企業來說，上雲本身會帶來一定的資源損耗，但不上雲則可能面臨如下的挑戰：
第一，國産化生态不成熟。軟硬體出現相容性問題，導緻國産化系統穩定性、可靠性不高。
第二，業務單點故障風險。導緻資料丢失，業務中斷。
第三，資源不能靈活配置設定。業務通路量劇增時，系統無法正常響應。
第四，資源使用率低。傳統資源碎片化，實體裝置資源使用率低，造成資源浪費。
第五，硬體更換、應用頻繁更新。業務成長階段涉及CPU的更疊換代，需要停機維護，造成業務中斷，無法持續輸出。
通過上雲，企業可以解決系統、應用問題，實作：
• 高可用性，屏蔽伺服器故障和性能的影響，提升業務系統的穩定性；
• 資料多副本、備份、快照等技術，保障資料的高可用和完整性；
• 整合資源統一管理、排程，資源使用率提升30%-40%；
• 秒級故障恢複、多副本應用，健康檢查、灰階釋出保障應用連續性。
是以，上雲的必要性以及帶來的益處顯而易見。X86的雲基本以IaaS、PaaS等通用平台為主，正普遍走向橫向的大規模擴充和縱向極緻性能的追求，相對成熟。但在一雲多芯場景下，更傾向于縱向建設，企業在上雲的過程中需解決如下問題：
第一，異構相容。能夠支援MIPS、ARM、X86、ALPHA等CPU架構。
第二，穩定可靠。信創産業逐漸成熟過程中，需要確定上層業務系統運作時的穩定性和可靠性。
第三，性能問題。確定資料庫、Web應用等業務對性能的需求。
第四，能力問題。滿足資料層、業務層、管理層等上層的能力需求。
第五，生态問題。面向業務系統，需要完善的軟硬體生态。
第六，業務移植。具備移植業務的手段、工具、移植方法論。
在業務移植中，對于Java、Python等解釋型語言，對平台的依賴度較低，移植較為簡單，簡單改造，直接運作；對于C、C++等編譯型語言，在國産化處理器上的編譯和在X86上的編譯完全不同，需要進行相當規模的依賴庫替代和重新檢查；對于.NET等Windows系語言的應用無法相容，需要重構。
以OA系統的業務遷移上雲為例，涉及Intel、VMWare、Linux、PostgreSQL、Tomcat、Java，一整套業務體系移植到雲上，工作量更多是資料的遷移、資料庫以及相關語言的編譯，Java的編譯較少，更多是底層基礎的适配，例如與主流資料庫和中間件的對接，平台鏡像、基礎依賴的對應等。
02
一雲多芯技術方案
一雲多芯架構可以簡單了解為分層解耦，各個技術子產品快速發展。雲平台承擔着承上啟下的作用，向上要将資料庫、中間件等能力平滑移植過來，重點建設南北向通透以及降低成本、提高相關資源的使用效率。
在營運中心，虛拟化和容器是兩個重要的雲化技術。目前大部分雲平台使用以虛拟機為代表的虛拟化平台，業務上雲實際上是把整個實體機搬到雲平台上，沒有對業務系統内部的作業系統、資料庫、中間件、應用等進行拆解。但在一雲多芯場景下，容器承擔的作用比傳統X86要更顯著，不管是V2V還是P2V的遷移服務，不僅僅是業務上雲，而是将虛拟機顆粒度進一步拆解，容器的随時可移植性、更輕量級、更靈活以及基于DevOps的持續疊代的能力，更加适用于業務系統的更新，為業務疊代帶來更好的體驗。
一雲多芯的建設落地形式分為虛拟化集中式架構、虛拟化超融合架構和雲平台架構：
虛拟化集中式架構是十幾年前非常普遍的架構，伺服器、存儲、安全等分成不同子產品運作，中間借助于計算虛拟化進行相關複用。在一雲多芯架構中，虛拟化集中式架構在某些場景下仍然存在，例如原有部分伺服器要利舊、原有部分存儲可以使用等。
虛拟化超融合架構是目前主流的架構方式，不論是在X86雲平台架構中還是一雲多雲平台架構中。在超融合架構下，軟硬體歸為一體，出廠時即解決相容、适配、運維的問題；其次，相較于傳統集中式架構，超融合架構的計算和存儲資源更加可靠，單點故障率更低。
浪潮雲平台解決方案的雲平台架構基于OpenStack（浪潮），建構提供虛拟機、裸金屬和容器三大基礎能力的雲平台。
浪潮一雲多芯技術方案具有如下特點：
第一，廣泛CPU架構相容，包括飛騰、鲲鵬、海光、龍芯、兆芯等，實作更靈活、更開放的雲底座。未來，X86和國産CPU架構将長期共存，滿足不同業務的運作需求。例如OA等辦公業務将實作從X86架構到飛騰、海光等國産CPU架構的切換；重要業務仍然以運作于X86架構為主，確定業務的穩定性、性能、應用相容性。
第二，強裸機管理，關鍵業務上雲必備。裸機的使用是必要的，與傳統X86架構存在明顯差別，不是所有業務都适合上雲，但是雲需要對虛拟機、裸金屬、容器進行統一管理，實作上層業務側的按需資源配置設定。
第三，多存儲服務，兼具擴充性和性能。依托于業務場景，選擇分布式存儲或集中式存儲。
第四，高可用保障，軟體提升硬體不足。目前大部分行業仍處于一雲多芯建設初期階段，不論采用哪種雲平台架構，都要實作從頂層到底層的備援，包括控制層、計算層、存儲層、網絡層、SDN控制層等。
第五，運維智能化，AI分析與故障快速定位。一雲多芯建設對使用者來說提高了運維要求，但得益于将IaaS層的運維有效轉移過來，可以實作工具化的運維監控以及AI化的問題分析能力。
一雲多芯平台的使用方式與原有X86雲平台保持一緻，包括計算、存儲、網絡、安全、中間件、資料庫等傳統IaaS和PaaS的服務，并且遵從“雲計算+大資料+人工智能”的整體服務底座，提供一雲多芯場景下特有的跨雲遷移服務、開發服務等，有利于多雲、混合雲下的管理。
03
一雲多芯場景實踐
場景1：容器
浪潮為某大行建設一雲多芯場景下的容器平台，不僅做到業務微服務改造，支援竹雲、開源中國、緻遠、長亮、泛微等多廠商ISV系統對接，還做到多地容器雲平台統一管理，實作縱向支援和橫向創新。
場景2：“雲+邊+端”一體化
浪潮為某龍頭能源企業打造基于一雲多芯場景下的“雲+邊+端”一體化方案架構，“端”為風場，通過5G、傳感器等方式将風杆資料采集并發送到各省邊緣雲叢集，“邊”為各省集控中心邊緣叢集，彙集各轄區采集的資料，并在本地進行初次分析，過濾後的資料到主中心，“雲”部署新能源監控與大資料中心業務叢集，提供新應用及九大監控能力，資料采集自27個邊緣雲站點。
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