百度雲首席架構師林仕鼎: 30年PC時代終結

2013年1月11日,百度全國數十個數據中心之一的南京雲計算數據中心首度對外曝光。百度雲首席架構師林仕鼎在與倪光南、侯自強等業界專家的參觀交流中指出,數據中心和企業市場是x86 PC的最後一個堡壘,隨着百度雲帶領ARM進入數據中心,30年PC時代宣告終結。
走向移動物聯網:變革的時代
從1990年開始普及的桌面互聯網(Internet),到2000年萌芽的移動互聯網(Mobile Internet),再到2009年隨着美國“智慧地球”概念興起的物聯網(The Internet of Things),信息技術正在不斷推動人類變革前行。
如果說幾年前人們還對“雲”的概念雲裏霧裏的話,那麼,隨着電腦、筆記本、Pad、iPhone、安卓智能手機、智能電視的普及,人們迎來了“多終端”和高速網絡的新時代,每個終端都不必強調自身強大的計算力,而可以簡單地、普遍地依賴“雲”計算。
終端數量爆炸式增長,“雲”的依存度顯著提升,使大數據成爲時代的標誌之一。以百度爲例,其日處理量達100PB。截至2012年12月,開放註冊僅4個月的百度個人雲,用戶便突破2600萬,每天有近20萬人改變了存儲習慣,把文件放到了百度“雲”上。
數據中心:全面“雲”化
當大數據、雲計算來臨之時,傳統的數據中心也全面“雲”化。首先,數據來源日趨異構化,不僅有桌面互聯網,還有移動終端和智能設備,更有通過傳感器連上網絡的物聯網物件。其次,在前端OS層面,也需要一個非硬件依賴的雲OS,完成應用、連接和交互。再次,需要有軟件基礎架構(可理解爲後端OS),上可以對接數據智能(兩者可實現大數據技術),下可以協同數據中心、網絡、服務器(兩者可實現雲計算)。

圖:變革背後的技術驅動力


林仕鼎解釋,百度雲數據中心計算的主要技術領域涵蓋了存儲、計算 、超大規模系統、數據中心體系結構等。比如存儲,不僅要考慮文件、對象以及表等數據組織結構,也要定義訪問模式,讀少寫多、讀多寫少等不同模式會在很大程度上影響存儲系統的設計。再如計算,也分爲數據密集型、計算密集型和通訊密集型。相比傳統數據中心,技術的處理更加細緻入微。

圖:數據中心計算的主要技術領域

三大變革:見證30年PC時代終結
林仕鼎談到: 隨着雲時代的到來,對技術人員來說,也迎來了從Desktop(桌面)到Datacenter(數據中心)的三大變革。
首先是計算範式變革,其中不少爲計算哲學的顛覆式革命。如桌面時代講究Architecture(架構),到了數據中心時代就要講究Fabric(體系結構);傳統的BIOS就要變成Host OS(主宿操作系統);傳統的Kernel(核心如linux)變成Infrastructure(大規模分佈式基礎架構);傳統的Application(應用)變成Services/Tasks(服務/任務);傳統的質量保障的標準由0 bug(0錯誤)變成Fault-tolerance(容錯系統);傳統的數據目標由Correctness(正確性)變爲Precision(精準)。想想百度搜索某個關鍵詞的例子就能明白。
第二大變革是環境與設計目標的變革。環境由單用戶多任務變成了多用戶單任務,對規模、成本、交付時間的要求也變得更加重要。
第三大變革是設計理念的變革。透明性不再成爲美德,層次化開始向豎井式演進,軟硬件系統都打破原有的預設和行爲方式,開始向Application-driven(應用驅動)和Software-defined(軟件定義)的方式發展。
林仕鼎舉了百度自主研發SSD的例子。傳統的系統架構中,是由一個總的SSD controller(SSD控制器)來控制下面的Flash存儲單元,這樣的好處是黑箱化、層次化。但不利之處是SSD往往讀取較快,寫入較慢,容易形成瓶頸。在百度自主研發的SSD架構中,取消了寫緩衝、擦寫平衡等複雜邏輯,大幅簡化SSD控制器的設計。通過將一個大的SSD劃分爲N個單元,每個單元都有獨立的控制器和存儲單元,這些信息和控制接口暴露給上層存儲系統後,形成了多個管道,並行讀取、存儲效率可以大幅提升。
再以服務器技術爲例,百度實現了去RAID,全系統範圍實現冗餘,引入機器學習預測硬盤故障,採取創新的共享架構,節點概念擴展至機櫃,引入ARM節約能耗,這些都是百度在設計理念上的變革所致。
驚豔! 百度雲計算硬件基礎設施
當林仕鼎介紹完百度雲計算硬件基礎設施的一些亮點之後,我們只能用一個詞來形容百度的這次創新: 驚豔!
全球首個ARM架構服務器在數據中心的規模應用,存儲密度提升70%,TCO降低25%;
國內首個大規模部署自主設計的定製化整機櫃服務器,TCO下降10%,交付效率提升10倍;
在南京機房部署了5000餘臺萬兆集羣,爲國內互聯網行業內最大規模。該萬兆TOR(Top of Rack櫃頂式)交換機全部由百度自主研發設計,接入成本對比同類商用方案下降83%;
PUE達國內最佳水平。如百度M1自建機房最佳PUE達1.18,年均PUE達1.37,全年約50%的時間實現完全免費冷卻;
自主研發SSD,系業內首家自主研發及規模應用,相對SATASSD性能提升6倍成本降低10%,相對PCIEFlash性能提升2倍成本降低40%。
雲計算帶來了30年PC時代的終結。在雲時代,不論是硬件還是軟件,都實現了徹底顛覆,雲帶來的變革將無遠弗屆。非常有意思的是,林仕鼎用毛主席《七律·人民解放軍佔領南京》作爲演講的結束語,“虎踞龍盤今勝昔,天翻地覆慨而慷……天若有情天亦老,人間正道是滄桑。”。
的確,從PC到Mobile, 從Intel Inside到ARM Inside,我們應該興奮,因爲我們正在親歷一個變革中的IT時代。


發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章