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青云:融合虚拟化、容器和Unikernel,集成Power与VMware,打造Native PaaS

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IBM的小沃森曾经说,世界上只需要5台电脑,而从IBM出来创业的青云CEO黄允松表示,我们真正需要的是“一台电脑”。二者内涵截然不同:小沃森想说主机的动力足够牛,但我们今天必须用云来计算,更要面临后者的问题——分布式系统的完全整合(Be one unified system)。

在近日的青云媒体沟通会上,青云管理层分享了青云所看到的云计算技术演变和行业应用趋势,以及青云公司的最新技术演进路线和进展,并介绍了即将在7月28日举办QingCloud Insight 2016大会的初衷和内容设置。黄允松在会上又谈起了“be one cpmputer”,并与青云CTO甘泉(Reno Gan)介绍了青云朝着这个目标努力的研发工作和进展,核心是围绕AppCenter框架的变化,实现资源为中心到应用为中心的转型。

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青云CEO黄允松

未来只需要一台电脑

虽然金融、地产等行业都已尝试云化,并且从IT可靠性、可维护性、易用性和成本方面获益,甚至一些企业的业务流程已经全部云化。

黄允松看到了两个技术趋势(也是PaaS发展的两个阶段):

  1. DevOps。PaaS推动开发架构和运维架构趋同,不仅仅是用开发的方式来进行运维,更是涵盖了以运维体验和思路做开发。
  2. 更加轻量级的容器化。结合技术实践和DevOps思维,趋同的架构趋势能够接地气,所以云对于传统IT架构的侵入几乎就是100%的覆盖性的侵入过程。

但并不是说我们已经实现了云的最优解。黄允松引用某金融企业的一个例子说,行业有专门的应用程序管理器(Application Management)工具并不足以真正解决应用程序的管理问题(完全了解有多少行业应用程序,何时更新,何处运行,其生命周期如何等),核心原因在于没有用技术的方法去解决应用程序的管理。

他认为,解决这个问题,条件是企业无论大小,必须只有一个电脑——它是被联合起来的,被标准化管理(无视底层硬件架构差异性),并且高度自动化管理的一套系统。在这套系统中,无论是一台服务器还是100万台PC,都由一个分布式操作系统统一管理。走上这条路,企业级应用程序也将会慢慢地变得更加标准。

当然,一套复杂的系统能够用一个统一的底层架构来实现,最重要的是要解决存储和网络方面的问题,不是一朝一夕可以做到的。青云在上述的判断之下升级自己的技术路线,包括更快、更全面、更高性价比、商业友好和以应用为中心等五个方面,例如投资数据的收集、数据的分析,使得企业的决策变得更加科学。

青云将改变过去“以资源为中心”的商业模式,100%投放在“以应用为中心”的开发,但黄允松表示,一家企业100%覆盖所有IT工业的环节是绝对不可能的,青云并不会特别关注特定功能性的服务,更多关注的是集群化、框架化管理的手段,使之变得更加容易适配。也就是说专注于资源层和平台框架层的调度和管理,建立一个生态系统来为企业提供服务。

QingCloud Insight 2016的举办,生态正是一个很重要的关键词。黄允松强调,这个大会并不是为青云而设计,是想要让所有人获得洞见:技术、市场的变化,以及行业生态如何形成(QingCloud Insight 2016日程安排见:http://geek.csdn.net/news/detail/86981)他认为,真正的生态不是以分销为主,而是以上面的应用程序建构和应用程序分发为主的,即Development和Distribution,这是非常关键的。

青云的两个转型

甘泉详细介绍了青云在过去一年中取得的技术进展,以及2016年的研发方向。

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青云CTO甘泉(Reno Gan)

已经发布的功能,涵盖IaaS、PaaS及Topology&Management三个层面。

  • IaaS
    • SDN/NFV 2.0,解决虚拟化网络功能的需求,提升性能,为“以应用为中心”提供基础支持。
    • QingStor对象存储,在私有云和公有云上都有部署。
  • PaaS
    • MySQL 5.7和RDS服务,一主多从、读写分离的关系型数据库服务。
    • Redis Cluster。
  • Topology&Management
    • 资源编排服务,通过拖拖拽拽就能够实现资源的管理和部署。
    • 移动客户端,支持了iOS和安卓两种平台。

即将推出的新品,则包括存储、IaaS和PaaS三个方面。

存储2.0

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为了应对用户规模和个性化程度增加对存储带来的挑战,青云花了大约半年重写了存储,变成SDS 2.0,NAS 2.0、SAN 2.0,包括功能、性能和规模更三个方面的增强。

SDS主要是对应分布式存储,会支持:

  • 自定义的副本个数和位置,可以定义零个副本或N个副本,可以在数据中心内部定义副本,也可以跨数据中心定义副本。
  • 支持分配物理硬盘,也就是物理的逻辑卷,意味着可以规避虚拟化的Overhead,尤其是用SSD或者flash卡的时候。

NAS 2.0和SAN 2.0纯粹是从规模上来考虑。因为很多时候用户的传统应用还是倾向于用集中式的共享存储、集中式的块设备,所以青云要支持这种超大空间、超大规模的共享存储和块设备。NAS的会有PB的Level,SAN会支持单块盘超过100T,以及全闪存的阵列。大概在4Q的时候推出。

IaaS的四个变化

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  1. 在一个IaaS平台上同时支持Virtualization、Container、Unikernel,在上面可以跑基于Virtualization的instance,也可以跑基于Container的instance,或是基于Unikernel的instance,是一种融合的架构。

  2. SDN与网络设备集成。SDN跟物理硬件其实没有什么关系,但在实际应用中,很多用户很喜欢看到有一个物理的交换机,或者说需要物理交换机提供的功能才能放心,所以青云在准备做SDN跟传统的网络设备厂商的集成,已经支持Cisco N9000系列。甘泉预计该集成框架也很容易支持别的产品。

  3. 支持对Power小型机和VMware,也就是说青云的平台既可以管理基于KVM的instance,也可以支持Power小型机进行的虚拟化,还有VMware的虚拟化的主机。

  4. 基于容器的全功能主机实例,也就是Container Instance。

    • 基于容器:这个实例跟虚拟化没有关系,也就是说这个实例本身是直接落在物理机上的,是没有KVM的,也就是没有虚拟化的Overhead。
    • 全功能:它不是一种必须符合Docker规范的主机实例,青云提供的Container Instance,它所能实现的功能,跟用一个KVM实现的instance的功能是一样的,所以它是一个服务方式上的instance。

以应用为中心,转型PaaS

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存储、IaaS的改造,最终的目标都是提供一个AppCenter 2.0的产品。黄允松解释,新的AppCenter框架类似于90年代Windows的应用程序开发框架,试图在打造一个统一的广域分散的操作系统,能够承接任何开发者所开发的各种各样的应用程序,能够运行在QingCloud之上。他表示,从操作系统的角度来宏观思考AppCenter,不需要一个link来引导流量,而是需要应用程序能够扎根在API之上,下面的资源是透明的——今天的资源对ISV/开发者是高度不透明的,开发人员必须亲力亲为地关心所有的资源,以保证应用运行的可靠度。

甘泉给出了AppCenter框架变化的两个理由:

  1. 去年已经上线的1.0,对我们的合作伙伴和用户的要求还是有点高,和“以应用为中心”的宗旨实际上是相冲突的。
  2. 应用中心所提供的,绝对不是一个小的App或者一个小的Image。

青云希望应用中心能够承载一个真正企业级的大型的Cluster。基于集群的应用也可以很方便地接入,规模、性能、异构/海量的数据、可靠性等需求都需要解决,也就是说需要一个成熟的IaaS平台来支持落地。

青云的AppCenter 2.0,宗旨就是让构建和使用集群应用变得更加简单——不仅要让用户使用集群应用变得更加简单,更重要的是让合作伙伴开发集群应用的时候也会变得更加简单,同时又不损失在稳定性、性能、规模上的诉求。

以应用为中心还需要PaaS应用容器化。甘泉表示,青云现在的PaaS应用基本上还是基于KVM来做的,另外一个选择就是让它容器化,也就是Native PaaS的概念。这是因为现在基于KVM的PaaS平台在性能上有很大的折扣,尤其是在全闪存、基于PCle的闪存卡的情况下,跟物理硬件之间还是有比较大的差距,Native PaaS就是要消除这个差距。同时,Native PaaS还能够用云计算的方式,去对instance和Volume进行很方便的管理。也就是说,它能够兼容云计算和物理机两方面的优点,变成一个非常有宽容度的平台。

需要强调,这里的容器化概念,指的是资源层面的容器,而不是通常说的应用层的容器——用Docker Swarm做一套东西分发到裸机或者AWS上去跑。当然逻辑是相似的,也是用一套管理框架分发应用,然后去维持它的运行,PaaS应用直接落在物理机上,中间没有虚拟化层了。

此外,青云还会在7月份正式发布两个PaaS服务:

  1. Elasticsearch,一个具有分布式、高可用架构的全文搜索和分析引擎,适用于站内搜索、文档数据库、地理位置混合查询、日志以及监控数据的保存和检索分析等应用场景。基于Lucene构建,提供RESTful接口,主要用于纯文本搜索、实时数据处理和分析。Elasticsearch还具有面向文本、Schema-Free、开发者友好等特性。
  2. Storm,是大数据的一个服务。

甘泉表示,所做的这一切都是为了一个目的,就是青云QingCloud今年的战略转型:

  • 要从IaaS平台向PaaS平台转;
  • 要从以前“以资源为中心”变成“以应用为中心”。

此外,黄允松还透露,青云会在今年年末或明年年初推出一系列开发者工具,类似微软公司的MSDN Visual Studio开发者工具。

甘泉认为,现在做这个转型的时机比较合适,因为从研发的角度来讲,青云已经准备好了。他解释说,青云一直是在做云时代的操作系统,最开始只考虑自己该怎么开发应用、如何管理好硬件,经过存储、网络两次大的迭代,操作系统对于硬件资源的管理已经到了一个能够让青云满意的程度,接下来考虑如何在操作系统里面开发一个像Windows SDK一样的应用平台,让第三方的应用以及青云自己的应用,能够非常快速便捷地接驳到操作系统上来,这是一个非常自然的过程。

当然,并不是说IaaS已经完美了,不需要进步了,而且按照青云带来逻辑,所有的应用、代码,最终要落地跑CPU、内存上。

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