- 云端架构:基于云平台的41种可复用的架构最佳实践
- 吕昭波
- 1996字
- 2022-05-06 15:10:26
推荐序2
1946年,世界上第一台现代电子数字计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)诞生,人类自此进入了通用可编程计算机的新时代。50年前,Intel发布了4004 处理器,其尺寸仅为3mm×4mm,集成了2300个晶体管,其性能与ENIAC相似。Intel 4004是世界上第一个商用微处理器,为现代计算机的发展奠定了基础。此后在摩尔定律的驱动下,计算机从昂贵的庞然大物转变成人人可以获得的生产力工具,走进企业和千家万户,推动信息技术高速发展。在这个过程中,互联网产业诞生并成为信息技术最重要的使用者和推动者之一。2006年,亚马逊正式推出了S3(Simple Storage Service)简单存储服务、EC2(Elastic Compute Cloud)弹性云计算服务,拉开了云计算的序幕,人们进入了“云”的时代。
云计算的发展和使用给信息技术及其相关产业带来了深刻的影响,同时改变了每个人的生活和工作方式。云计算技术的应用大大降低了计算资源获取和软件开发应用的门槛,企业不再需要花费巨资从头搭建硬件资源平台,也不需要聘用大量技术人员运维数据中心并开发大量基础软件和应用软件,而是可以聚焦于业务发展和创新。近10年来,我们看到很多诞生于“云”上的互联网企业只用了短短几年的时间就从几十人的创业团队发展成造福千家万户的跨国大型企业,这些企业无一不是很好地利用了云计算技术。我们也看到更多新兴技术的突破,包括5G、物联网、边缘计算、自动驾驶、人工智能和大数据分析技术、云游戏、新一代多媒体处理技术与实时音视频技术等,这些都离不开云计算的支撑与协作。Intel新一任CEO帕特·基辛格(Pat Gelsinger)将企业数字化转型的核心归结为4种“超能力”:普适计算、普遍连接、从云到边缘的基础设施、人工智能,每种“超能力”都与云计算息息相关。
放眼望去,中国互联网和云计算产业在全球越来越占有举足轻重的地位。近10年来,中国公司的云计算研发能力与应用能力已经从跟随发展到超越。我所在的Intel行业解决方案事业部战略互联网团队多年来一直与包括UCloud在内的众多国内互联网公司进行深度合作,涉及从底层处理器、网络和存储设备硬件选型到云软件、上层应用软件的解决方案研发与优化,支持中国企业打造世界一流云平台。下面我也总结一下我所看到的互联网行业云计算技术的发展趋势。
1.应用程序大量采用微服务构建,云计算平台采用云原生容器技术和服务网格,在公有云中也支持基于虚拟机和物理机提供容器解决方案。
2.多媒体技术高速发展推动技术创新和业务创新。企业更注重应用视频图像和信号处理算法,支持最新的视频图片编码格式,提升视频的图像质量,降低码率。CDN中使用QUIC协议支持弱网下的视频传输,RTC让实时通信场景落地,RTC有望成为下一代CDN,在工作和娱乐场景下发挥重要作用。VR、AR技术会加速发展,尤其是在元宇宙等新型应用场景的驱动下。
3.随着数据量增加和算法改进,人工智能需要大规模分布式训练,并使用异构加速器。Intel的CPU中也在不断增加人工智能指令和加速引擎,支持AI训练和推理的加速。随着AI模型的体积越来越大,对大容量内存的需求持续增加,会更多地采用Intel傲腾持久内存支撑训练和推理场景。
4.计算力的增加进一步促进了存储和网络的升级。基于全闪的分布式存储被广泛使用,为了进一步提升性能和容量、降低成本,则考虑使用傲腾技术和QLC固态盘。基于内存的KV存储在互联网被广泛使用以提升业务处理性能,很多客户基于Intel傲腾持久内存来满足大容量、高性能、低成本和数据持久化的需求。
5.在网络方面,大型互联网公司已经完成10Gbps网卡到25Gbps网卡的升级,100Gbps网卡被广泛应用于网关、负载均衡和训练场景,未来随着计算密度的增加,100Gbps网卡和200Gbps网卡会被大量应用于计算节点。IPU和智能网卡在其中扮演了重要角色,将成为数据中心中重要的处理单元,成为每台服务器的标准配置。
6.数据安全越来越受重视,数据和密钥在存储、传输和计算中需要得到保护,企业将加速推进可信计算、机密计算等安全方案的实施与部署。
7.随着国家对碳达峰、碳中和目标的制定与实施,数据中心由于耗能巨大将面临挑战与机遇。对于大型云计算公司,数据中心规模大,发展速度快,资源利用率高,通过技术创新可以大幅度降低PUE,数据中心的散热方式将在未来几年从风冷向液冷转变。
随着云计算技术不断升级和完善,必然有越来越多的企业选择在云上构建企业IT和业务系统,并对外提供数字化服务。如何利用好云计算技术、最大化发挥云平台的能力则成为重大挑战之一。本书的作者来自国内领先的云服务提供商UCloud,多年从事云计算解决方案设计、客户支持与培训等相关工作,具有丰富的一线云计算架构经验。作者在书中提出了云架构设计的6大设计原则:合理部署、业务持续、弹性扩展、性能效率、安全合规、持续运营,并围绕这6大设计原则,通过总结大量云端落地案例和解决方案,提炼了41种架构设计模式,为企业业务系统高效利用云计算能力、顺利落地云计算平台实践提供了有力的支持。相信本书一定会对企业上云、用云起到重要的指导作用,对云计算产业的发展起到巨大的推动作用!
高明
Intel行业解决方案事业部互联网行业技术总监
2021年11月