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千亿云计算背后的“绿色密码”

千亿云计算背后的“绿色密码”

预热数周之后,双11在昨天冲上流量顶峰。

双11既是一场消费者的狂欢,也是一场技术支持者的大练兵。发展十三年来,从2013年云计算的启用,到2016年智能客服开始在支付宝担纲主力,再到2019年商家盗图维权工具“鹊凿”上线,每一年的双11都试验并见证着一场新的技术升级。而在其背后打辅助的蚂蚁集团,今年不仅要顶住支付洪峰的考验,还要达成一项绿色KPI:提高服务器使用率,降低碳排放,做到“又稳又绿”。

实际上,绿色主题体现本届双11的方方面面。用户在前端更容易感受到的是卖场对于绿色家电、绿色物流以及“绿色0账期”的推广支持,而在他们不能直接触碰的云计算环节,蚂蚁集团通过技术革新达成的减碳成效,也切实体现了每一笔订单上面。

据了解,蚂蚁集团还邀请中环联合认证中心(CEC)专门测算双11期间的碳减排数据。数据显示,今年双11期间,蚂蚁集团通过规模化应用绿色计算,有效地减少投入双11的服务器,应用该项技术后,11天省下64万度电,相当于820个居民一年的用电量;减少二氧化碳排放394吨,相当于三万辆燃油小汽车一天不出行。

01. 双11每笔支付都减碳

作为保障支付平稳等功能的蚂蚁集团,以往每到双11,团队内部都会调侃“工程师们要喝着红牛熬过洪峰”。工作台中间摆一尊关公像,几位程序员守着电脑围坐在四周,“拜着关公打洪峰”是这个群体在面对挑战时特有的幽默感,也形象传达了他们在前几年双11期间面临的压力。

正是在困难的倒逼下,蚂蚁集团在近几年自主研发了Oceanbase、三地五中心多活结构、SOFAStack、蚂蚁链、智能风控引擎AlphaRisk等一系列核心技术,这些技术在保障服务稳定的同时进一步提高了蚂蚁团队的工作效率。而如今,“绿色计算”技术的应用又进一步提高了算力资源的使用效率。

据了解,今年双11是蚂蚁集团首次规模化应用“绿色计算”,而相关技术的研发早在几年已经开启。2019年,蚂蚁集团所有业务开始陆续上云,全面进入云时代,开始系统探索用技术提高算力资源的效率,并逐步将这三种技术应用在日常场景之中。云计算为社会运转提供着便利,也产生了能耗。因此蚂蚁集团首席技术官倪行军认为,云时代不仅要追求计算的效率,也要评估计算的能耗,同步探索如何在云计算的时做到“绿计算”。

千亿云计算背后的“绿色密码”

带着这项社会责任,依托谷歌等科技巨头相关的开源技术,蚂蚁集团目前已通过在离线混合部署技术、云原生分时调度、AI弹性容量三种资源调度技术实现算力共享,以降低数据中心的碳排放量。

如今,蚂蚁集团的服务器利用率同比2019年同期提高了2倍多。这意味着蚂蚁用户的每一次支付都比之前消耗更少的算力资源。此刻,双十一的狂欢已经结束,顶住流量洪峰是蚂蚁集团守卫的底线,而减少每一笔订单的碳排放则是其主动提出的又一项挑战。

02. 云计算如何做到“绿计算”?

谈起“绿色计算”,当前业界普遍关注的是降低数据中心PUE的举措。PUE的产生更多是为了体现数据中心基础设施能耗的情况,但在“双碳”目标下,PUE存在种种局限性而无法全面评价数据中心的绿色节能情况。比如PUE无法体现实际消耗的电量,无法体现基础设施和IT设备内部各子模块能耗比例情况等等。

而除降低数据中心PUE以外,实际上“绿色计算”还包括合理分配计算资源。目前这一路径尚未被广泛实践。但蚂蚁集团多个技术团队在最近两年的努力下,已经摸索出一套资源调度技术体系。其中三个核心技术包括:在离线混合部署、云原生分时调度、AI弹性容量。

在离线混合部署技术形象来说,就类似于一间货运公司自身有10台货车,双11期间运力不足,以前只能靠买更多货车来满足需求,但现在通过科学部署送货系统,公司可以借车,甚至挪用其他客车、轿车一起运货,避免双11过后资源浪费的问题。

云原生分时调度技术,则是把同一份资源按照时间段灵活分配给不同活动使用,从而解决资源不足的问题。比如部分闲置的服务器资源在早上7点氪让路给蚂蚁森林,中午时段让路给外卖支付,下午3点则让路给基金理财。

而AI弹性容量技术简单来说就是以人工智能代替人工判断,完成服务器的扩缩容。

此前全球数家大型科技公司的实践已表明,合理分配计算资源确是实现“绿色计算”的有效路径,如谷歌在技术革新后其服务器利用率已经达到60%。而中环联合认证中心的最新测算也证实,蚂蚁集团应用这套技术体系后减碳成效显著。尽管这仍与谷歌等公司存在差距,但不久前蚂蚁集团可信原生技术部负责人何征宇也表示,希望未来几年内能把蚂蚁的服务器利用率提高到60%以上。

03. 科技企业的绿色使命

数字经济时代,大数据成为重要生产资料,算力成为新的生产力。过去在行业高速扩张的阶段,多数企业均依靠增加服务器的粗放方式解决算力需求,而今步入存量市场,精细化运营则逐渐成为各家维持增长、持续挖潜的主流。

2020年9月22日,中国在第75届联合国大会明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。随之在2021年3月12日,蚂蚁集团也公布碳中和目标,承诺在今年起实现运营排放(范围一、范围二)的碳中和,2030年实现净零排放,并自2021年起定期披露碳中和进展。

蚂蚁集团服务数亿名用户,每分钟都需处理计算海量数据,每年将生产数十亿行代码。海量的数据样本与场景本身即是技术创新的试验田。而通过自身实践后,蚂蚁集团一些自研技术还正陆续对外开源。如蚂蚁集团实现的在离线混合部署的核心技术——Kata安全容器的强隔离技术,其Kata Containers官网就显示,使用者包括阿里巴巴、百度、华为、IBM、AMD等公司。

2021年被称为碳中和元年,在整个社会共同迈向碳中和的进程中,互联网科技企业以其特有的行业体量和技术优势,肩负自身脱碳发展与赋能各行业节能减碳的绿色使命。蚂蚁集团在这一过程中已迈出坚实的一步,而从现实来看,更多企业唯有坚定不移地走下去,才能维持企业与社会长远存续、健康发展。

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