從Cloud 1.0到2.0,雲計算的“多元架構命題”

今天,我們處於Cloud 2.0時代。1.0時代,企業接觸雲計算,開始上雲;2.0時代,企業雲化加深,核心業務上雲。然而,在2.0時代,我們看到雲計算正在進入多元架構時代。

什麼是多元架構?爲什麼雲計算如今會進入到多元架構時代?多元架構時代,企業面臨哪些技術挑戰?它給架構師帶來了怎樣的機遇和挑戰?技術大廠在多元架構時代有怎樣的動作?

帶着這些疑問,在今年的ArchSummit 全球架構師峯會(北京站)上,InfoQ技術編輯獨家採訪了華爲雲DevCloud首席架構師曾正陽先生。它曾在京東建設並負責容器平臺,是國內最早一批 PaaS 實踐者。後進入華爲,全面負責華爲雲 DevCloud 產品家族十多個服務的架構設計及研發工作。

以下是採訪對話:

InfoQ:您好,請您先自我介紹一下

曾正陽:

我來自華爲雲應用平臺部,現任華爲雲DevCloud首席架構師,負責整個DevCloud架構的設計和研發工作。2014年,我進入華爲,此前在京東負責容器平臺。

InfoQ:您全面負責華爲雲DevCloud產品家族十多個服務的架構設計及研發工作,專注構建華爲雲全棧DevOps研發平臺。請問,華爲雲DevCloud是怎樣助力開發者提升開發和運維效率的?

曾正陽:

這要先講一下DevCloud歷史。華爲內部有八到九萬的研發員工,這麼多年,它產生了超過1000億行的代碼,整個產品線涵蓋非常廣,比如路由器、交換機、芯片和操作系統(鴻蒙)以及數據庫等等。

在這個過程中,它孵化出一大批優秀的工具去支撐華爲內部這種高質量、高效率、高安全的研發過程。

其實,DevCloud是華爲內部工具對外的雲化版本。所以,DevCloud是集華爲30年的優秀研發實踐,以及前沿的研發理念,再加上先進研發爲一體的一站式DevCloud平臺。它對開發者提供開箱即用的服務。

如何提升開發者的開發效率和運維效率?總結來說,它有幾大優勢:一多二全三高。一多,就是它支持的場景比較多,包括常見的Web、移動應用,還有微服務的開發、IoT和AI的一些應用開發。

二全,第一個“全”就是它的全場景。華爲雲DevCloud涵蓋從需求到計劃,以及開發、測試、部署到運維運營,涵蓋整個研發過程的生命週期。第二個“全”就是全集成,它把多個研發工具做了一個全面的集成,並且能做到數據層面的一些互通,這讓開發者用起來更加簡潔高效。

三高就是高性能、高安全、高質量。

InfoQ:您本次來ArchSummit全球架構師峯會(北京站)會分享哪些最新的看法和觀點?

曾正陽:

今年7月份,華爲在北京舉辦了“鯤鵬凌雲開啓多元新架構”論壇,把多元架構引入一個更高關注度。所以,趁這次在AS大會,我想跟廣大的架構師同行去交流探討多元架構。

InfoQ:今天,我們知道雲計算正進入多元架構時代。在您看來,如何去理解“多元架構”?它有哪些特點?

曾正陽:

多元架構就是把一些合適的應用承載在合適的算力上,它是一種術有專攻的架構。可以從四個維度去理解:

第一是多元算力。它把基於一元的X86的算力分佈在整個多樣體系之上,讓這種多樣性的應用跑在不同算力上。你能實現計算多樣性,提高效率,節省成本。

第二是多形粒度。它把算力經過一些不同力度的封裝,通過不同的計算架構滿足用戶需求。比如裸機、虛擬機、容器以及Serverless。

第三是多維加速。它利用軟硬協同架構的優化,去實現算力零損失的一種加速。比如大數據、視頻直播、設計仿真等業務場景需要的是算力加速、網絡加速、存儲加速的多維加速。

最後一個維度是這種多級調度。我們現在根據客戶的一些場景需求,在雲端實現多邊的協同靈活調度。比如智能園區、自動駕駛和無人勘查等業務場景。

InfoQ:在您看來,爲什麼雲計算如今會進入到多元架構時代?

曾正陽:

Cloud 1.0是互聯網應用上雲的時代。X86的這種架構有一個瓶頸,它無法擺脫“煙囪式”的發展,一旦用戶選擇X86這種服務器的類型架構後,它可能就變不了,即便你的業務可能不適合這種架構。

Cloud 2.0時代,即雲+AI+5G的時代,企業需要這種多元架構來支撐。一方面,企業成爲雲化的主角,它很多核心業務已經逐漸開始上雲;另一方面,5G技術推進的整個移動化進程,大量智能終端的數據、大量的數據應用,它需要一種新的多元架構去支撐它。

還有一點,據統計到2025年,全球聯網設備達到1000億左右,有90%的計算,92%的數據承載在這個雲的數據中心。這樣,就會有很多多樣性的一些應用聚到雲上面,以及很多多樣性的算力能在雲上去產生。

並且,AI帶來一些智能化的應用,以及5G的大帶寬,促使我們進入萬物智能化時代。

從上面總結來看,這個雲+AI+5G甚至IoT的融合,使企業產生突發的裂變,這些裂變就產生一些應用訴求。這個應用訴求就需要一些多樣化的算力去支撐。這就催生了我們底層的一些雲設施的更新換代,從而進入整個多元架構時代。

InfoQ:您能否分享一下華爲雲鯤鵬+X86的多元架構實踐?

曾正陽:

我大概講兩個。第一個是華爲現在有兩個解決方案,一個是HCSO,即Huawei Cloud Stack online。這種模式它將整個鯤鵬的雲服務延伸的方式在客戶機房去交互,同時保證同步升級,因爲它是Online的。還有一個是HCS,它能夠滿足客戶自建自運維的訴求。

同時,它支持X86以及ARM的混合部署。它能支持客戶在傳統架構之上去快速的擴展。並且,從計算、網絡、存儲以及IaaS、PaaS,多個雲服務從這種軟硬件的協同優化,去增強整個架構。所以說,它的性能比傳統的架構領先得多。

還有一個是,Kubernetes容器,它支持這種X86跟鯤鵬的混合架構。它們在多元架構下的場景,應用非常廣泛。

所以說,客戶他們能根據自己的一些應用場景,決定哪些跑在這種單核的算力上比較優惠,或者說哪些應用跑在鯤鵬架構下,比較有性價比,通過平衡的算力分佈達到資源成本的一些降低。最終實現企業投資最大化。

InfoQ:在這個多元架構時代,您認爲哪些新興的技術比較有潛力?

曾正陽:

我理解,這些技術已經都已存在,只是說會有更大的促進作用。

第一個是AI。我覺得,AI是我們整個新產業的助推力,它會使整個經濟結構發生一些重要變化。但現在,對大家來說,AI的門檻還是比較高的,像無人駕駛、智能機器人。華爲從去年開始提普惠AI的概念,它是基於自研的昇騰系列芯片去打造AI全棧全場景的解決方案,讓AI在這個多元的架構時代,變成一個基礎的生產力,而不是大家“高不可攀”的一種算力。

第二個是IoT的邊緣計算。上面提到,到2025年,有超過千億的設備互聯,數據主要承載在雲數據中心上面,這個壓力非常大。這個時候,邊緣計算一定程度上可以減輕雲端壓力。同時,可以快速的反應,給用戶反饋。這樣,從用戶體驗來說,它非常有意義。

第三個是區塊鏈。區塊鏈不得不講,爲什麼?首先它是國家戰略。在整個萬物互聯時代,整個設備的暴露面越來越多,這樣就提供了很多被攻擊的可能性。利用區塊鏈,它把所有的一些操作記錄以日誌方式記錄下來,從此它不可更改。這樣,我們可以基於記錄的一些數據去做一些確定性的應對、預防。區塊鏈的另一個用途總結爲它能方便數據提供方和數據消費方之間的一些數據交易,保證安全高效。

InfoQ:多元架構時代的到來,對架構師本身也有一定的挑戰。在您看來,多元架構時代,架構師面臨的機遇和挑戰是什麼?

曾正陽:

在這個多元時代,環境變得多樣化,有公有云、私有云、混合雲等各種雲存在,還有資源多樣化,這些對架構師的挑戰就很大。還有一個這種系統的形態很多樣,部署形態很多樣,這就是一個挑戰,架構師很難的,他要從理論知識、架構體系,不斷地去更新迭代。

但同時,多元架構給架構師帶來一些更大的空間,這個空間,你也可以講是一個機遇。

架構師怎麼去抓住這個機遇?

首先,他可能要具備這種Cloud Native(雲原生)的這種思維。Cloud Native就是容器、微服務、DevOps加上一些CI/CD的概念。架構師必須具備這種思維和這種技能。

第二是避免雲鎖定。IDC的統計,到2020年,整個最領先的四大雲平臺,承載80%的PaaS加IaaS應用,很多企業必須部署在多個雲上面。

然後,對架構師來說,你必須要設計一種架構,能去避免這種雲鎖定。剛纔講到的Cloud Native能一定程度上避免這種事,它能很方便的在雲之間做一些切換、遷移。

另外一方面,架構師還必須關注一些資源的調度。什麼叫多元架構、資源調度,架構師必須瞭解,哪些這個應用適合在什麼算力上運行,這樣能達到資源的有效利用、降低成本。

此外,對架構師來說,他要去武裝自己的一些武器庫。從企業來說,架構師關注整個研發的整條線。從研發、運行態到運維態,架構師會在這一系列中去做研發的一些服務選型。

從研發工具角度來說,我們現在開源的優秀工具非常多,把整個元素週期表擠爆了,怎麼去選呢?架構師,可能不同的企業,他根據不同的一些場景,選擇不一樣。通過開源的拼湊,能臨時拼一個解決方案出來,但中間會涉及一些問題,比如數據互通、維護成本等。針對研發態的這個階段,我建議架構師還是選擇一個比較成熟的一些平臺。不用自己再去摸索。

第二個就是雲服務的一些選擇。像運行態,你要去選MySQL,去選PG,選對象存儲、文件存儲等。對架構師來說,怎麼去選呢?

一般來說,我們通常做法是正向的去選。我們先分析這個業務的一些需求、業務的一些量,業務的併發度,再去找。但是我建議,採用逆向思維,一個雲平臺,它們同類的雲服務有哪些,我們做一個互相比較,從這個比較當中,你可以去推算出來,這個服務到底適用在什麼場景裏面。

甚至,我們可以跨雲,比如我在這個雲上面的一些服務,以及另外一個雲上面的服務,這兩個同等服務做一些對比,它們能力之間有什麼差異。同時,我們可以去判斷我們業務它的這個需求、它的選型。

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