信創(chuàng)云平臺該如何選擇國產(chǎn)CPU？

信創(chuàng)云的火熱帶動了虛擬化產(chǎn)品如雨后春筍般出現(xiàn)，面對“紛繁雜亂”的虛擬化市場，如何保證信創(chuàng)云穩(wěn)定、順暢運(yùn)行，是所有云計(jì)算開發(fā)者關(guān)注的重點(diǎn)。

而構(gòu)建信創(chuàng)云時(shí)，面臨的痛難點(diǎn)在于信創(chuàng)云虛擬化、網(wǎng)絡(luò)、存儲等最核心組件，都和x86架構(gòu)有著深厚的淵源，或者是基于開源平臺進(jìn)行定制化或者是在原生的intel上平臺開發(fā)。類似這種底層的基礎(chǔ)軟件，像操作系統(tǒng)一樣對硬件都有很強(qiáng)的依賴性，許多性能提升都是針對x86平臺進(jìn)行的開發(fā)優(yōu)化。

目前國產(chǎn)CPU技術(shù)路線繁雜，與x86架構(gòu)兼容效果也是各有千秋。這就導(dǎo)致信創(chuàng)云或虛擬化大量的工作其實(shí)是在解決兼容性問題，如果轉(zhuǎn)譯做不好，輕則掉性能，嚴(yán)重的將會導(dǎo)致崩潰宕機(jī)。

國產(chǎn)處理器需要很好兼容x86生態(tài)，這是重要且必要的。

圖1 信創(chuàng)云平臺架構(gòu)圖

目前，海光處理器在這方面做的更好、更成熟。

據(jù)權(quán)威測試，海光CPU在SPEC CPU 2017測試中intrate得分為212，在Stream測試中的內(nèi)存帶寬為310 GB/s，而其他架構(gòu)產(chǎn)品平均得分只有188，260GB/s。從這些數(shù)據(jù)可以看出，海光CPU在計(jì)算能力、內(nèi)存性能方面較為不錯(cuò)，可以支撐云計(jì)算、虛擬化、數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用場景。

在某規(guī)劃局項(xiàng)目中，由于局內(nèi)大部分應(yīng)用、大數(shù)據(jù)運(yùn)行在intel平臺，而且局內(nèi)還有部分保密程度較高的應(yīng)用需要運(yùn)行在本地，此項(xiàng)目需要搭建全新架構(gòu)來承載這類應(yīng)用，包括所有的云業(yè)務(wù)遷移到信創(chuàng)云，所有的安全數(shù)據(jù)保存在本地。項(xiàng)目要求內(nèi)部所有的數(shù)據(jù)，原有業(yè)務(wù)遷往新的信創(chuàng)云中。為了充分利用舊的intel服務(wù)器，需要一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行混合部署，分為不同的資源池，包括所有的安全相關(guān)業(yè)務(wù)進(jìn)行本地存儲。

對于國產(chǎn)CPU的要求是，需要滿足國家自主可控的要求，提供滿足應(yīng)用性能和穩(wěn)定要求的解決方案，可以完全滿足當(dāng)前應(yīng)用業(yè)務(wù)負(fù)載使用；也考慮到大部分對外業(yè)務(wù)無IT維護(hù)人員，本次項(xiàng)目架構(gòu)要充分考慮運(yùn)維問題，做到一鍵管理維護(hù)，降低復(fù)雜度，整套適配運(yùn)維監(jiān)控系統(tǒng)。

在綜合評判之后，為了實(shí)現(xiàn)對各業(yè)務(wù)系統(tǒng)統(tǒng)一管理，項(xiàng)目采用106臺海光芯片服務(wù)器搭建完全自研可控的超融合信創(chuàng)平臺承擔(dān)新建應(yīng)用，在不改變新建應(yīng)用軟件架構(gòu)前提的同時(shí)保證應(yīng)用性能。同時(shí)保證安全相關(guān)的數(shù)據(jù)內(nèi)容落地到局內(nèi)機(jī)房。

使用到的是海光R624H0，作為2U雙路機(jī)架式服務(wù)器，搭載了兩顆海光7285核處理器，內(nèi)存容量為512GB，存儲容量為8TB。主要應(yīng)用于部署和運(yùn)行云計(jì)算和虛擬化平臺，包括OpenStack、Docker、Kubernetes等。以及多個(gè)虛擬機(jī)和容器，運(yùn)行了各種應(yīng)用程序，如Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、文件服務(wù)器等。

據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，整體系統(tǒng)優(yōu)勢在于：

• 支持多種操作系統(tǒng)，包括Linux、Windows、FreeBSD等；

• 支持多種虛擬化技術(shù)，包括KVM、Xen、Hyper-V等，可以靈活創(chuàng)建和管理多個(gè)虛擬機(jī)，實(shí)現(xiàn)資源的隔離和共享；

• 安全性高，采用了硬件加密、安全啟動、可信執(zhí)行等技術(shù)，保護(hù)數(shù)據(jù)和代碼不被篡改或泄露；

• 可靠性高，采用了ECC內(nèi)存、RAS功能、熱插拔等技術(shù)，運(yùn)行穩(wěn)定，避免故障或中斷。

圖2 信創(chuàng)云海光解決方案

本次業(yè)務(wù)為內(nèi)網(wǎng)環(huán)境，運(yùn)維或者遠(yuǎn)程協(xié)助通過堡壘機(jī)進(jìn)入方式，保證內(nèi)網(wǎng)環(huán)境的安全和可追溯。在實(shí)際部署過程中，所有的核心系統(tǒng)、監(jiān)控工具、部署工具都是兼容X86的，減少部署時(shí)間，降低運(yùn)維成本。方案整體實(shí)施過程，就像原先在intel服務(wù)器上部署一致，開發(fā)者體感良好。

通過案例可以看出，海光CPU服務(wù)器高性能、低功耗、高集成度、高可靠性等特點(diǎn)，比較滿足信創(chuàng)計(jì)算場景的需要。